Süper Akışkanlaştırıcı Katkılar
Süper akışkanlaştırıcı katkılar son 30 yılda beton teknolojisinde en önemli ilerlemelerinden bir tanesi haline gelmiştir. Su azaltıcı katkılar, organik ya da inorganik bileşenlerden oluşmakta ve beton içerisinde belli bir kıvama gelmesi için gereken su miktarını azaltmak sebebiyle kullanılmaktadır. Bu katkı maddeleri azalan su miktarına bağlı olarak, akışkanlaştırıcı veya süper akışkanlaştırıcı olarak adlandırılmaktadır. Normal dozajlarda, akışkanlaştırıcılar karışım suyu miktarını %5-11 arasında, süper akışkanlaştırıcılar ise karışım suyu miktarını %12 ve üzerinde azaltabilmektedir.
Betonun üç temel mühendislik özelliği dayanım, dayanıklılık ve işlenebilirliktir. Bu özeliklerin daha yüksek olduğu yüksek performanslı betonlarda temel hedef, su/çimento oranını olabildiğince düşük tutmaktır. Ayrıca ayrışma ve boşluksuz yerleşme yeteneğini arttırmaktır. Geleneksel beton teknolojisinde kullanılan akışkanlaştırıcıların temel hedefi, su/çimento oranını değiştirmeden işlenebilirliğini arttırmak, düşük su/çimento oranında yüksek işlenebilirlik sağlamaktır. Bu işlem yüksek oranda su azaltıcıların (süper akışkanlaştırıcıların) bulunması ve geliştirilmesiyle sağlanmıştır. Süper akışkanlaştırıcı katkıların betonda akıcılık kazandırma etkisi, normal akışkanlaştırıcılarla paralellik göstermektedir. Ancak normal akışkanlaştırıcılar priz geciktirici veya hava sürükleyici etkileri sebebiyle bağlayıcı kütlesinin % 0,8’inden fazla kullanılamadıkları halde süper akışkanlaştırıcılar % 1’in üzerinde kullanılabilirler.
Kimyasal yapıları sebebiyle polimerik zincir yapılı makromoleküllerin çimento taneciklerine yapışıp yüzeylerinde aynı işaretli yaklaşık üniform elektrostatik yük oluşturması bakımından farklılık göstermektedir. Süper akışkanlaştırıcılar kimyasal yapılarına göre; Sülfone edilmiş sentetik polimerler, Karboksile edilmiş sentetik polimerler ve Karma fonksiyonel gruplu sentetik polimerler olmak üzere üç grupta incelenir.
Süper Akışkanlaştırıcı Katkılar ve Dipersiyon
Süper akışkanlaştırıcıların özeliği, yüksek oranda dispersiyon (dağıtıcılık) oluşturmasıyla çimento taneciklerini birbirinden uzaklaştırmasıdır. Dispersiyon, süper akışkanlaştırıcı moleküllerinin bağlayıcı tanecikler tarafından adsorbe edilmesi sonucu meydana gelir. Dispersiyon olayı 2 farklı kuramla açıklanmaktadır.
1- DLVO (Derjaguin, Landau, Verweck, Overbeck) liyofobik kolloid kuramı
2- Sterik etki kuramı
DLVO kuramına göre gerçekleşen bu elektrostatik itme geleneksel SNF ve SMF polimerler için geçerli olup, polikarboksilat kökenli katkılarda sterik etki de oluşur. Sterik etki kuramına göre, polikarboksilatların uzun ana molekülleri polietilen ya da polieter yan bağlardan daha geniş bir hacme sahiptir. Bu sayede çimento taneleri etrafında birbirine itme uygulayan fiziksel bir yapı meydana gelir. Böylece elektrostatik etkiyle birlikte sterik etkiyle dağılan çimento tanecikleri kararlı hale gelerek daha etkin bir hidratasyon oluşturur. Daha yüksek oranda su kesme özeliği kazanan betonda içsel sürtünmelerin azalmasıyla, kayma gerilmesi ve viskozite azalır. Böylece bağlayıcı madde suyla karıştırıldıktan sonra uzun süre ayrışma göstermeden ve vibrasyon gerektirmeden kendilğinden yerleşme özeliklerini sürdürür.
