ما هي أنواع المواد المخفضة للمياه وما هي خصائص كل منها؟

عوامل تخفيض الماء، المعروفة أيضًا باسم المُلَدِّنات أو المُلَدِّنات الفائقة، هي إضافات كيميائية تُستخدم في خلطات الخرسانة والملاط لتحسين قابلية التشغيل، وتقليل محتوى الماء، وتحسين أداء المادة. هناك أنواع عديدة من عوامل تخفيض الماء، لكل منها خصائصه وتطبيقاته الخاصة. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة:

1. اللجنوسلفونات: تُشتق اللجنوسلفونات من لب الخشب، وهي من أقدم أنواع عوامل تقليل الماء. تُستخدم عادةً في خلطات الخرسانة لتحسين قابلية التشغيل وتقليل محتوى الماء مع الحفاظ على قوة كافية. تتميز اللجنوسلفونات بفعاليتها من حيث التكلفة وتوافقها مع مجموعة واسعة من أنواع الأسمنت.
2. سلفونات النفثالين: تتميز مُخفِّضات الماء القائمة على سلفونات النفثالين بفعاليتها العالية في تقليل محتوى الماء في الخلطات الخرسانية، مع تحسين سيولتها وقابليتها للتشغيل. وهي مناسبة بشكل خاص لإنتاج خرسانة عالية القوة ذات نسب منخفضة من الماء إلى الأسمنت. كما تُساعد سلفونات النفثالين في تقليل خطر الانفصال والنزيف في الخرسانة.
3. سلفونات الميلامين: تتميز مُخفِّضات الماء القائمة على الميلامين بخصائص مُتفوقة في تقليل الماء مقارنةً بالليغنوسلفونات وسلفونات النفثالين. كما أنها تُوفر قابلية تشغيل ممتازة، وقوة مبكرة عالية، ومتانة مُحسَّنة في خلطات الخرسانة. تُستخدم سلفونات الميلامين غالبًا في تطبيقات الخرسانة عالية الأداء، مثل الخرسانة الجاهزة والمُجهَّزة مسبقًا.
4. إيثرات بولي كربوكسيلات (PCEs): تُعدّ إيثرات بولي كربوكسيلات جيلاً أحدث من عوامل تقليل الماء، وتتميز بكفاءتها العالية وتعدد استخداماتها. فهي قادرة على تقليل محتوى الماء في الخلطات الخرسانية بشكل ملحوظ، مع الحفاظ على سيولتها وقابليتها للتشكيل لفترات طويلة. تتميز إيثرات بولي كربوكسيلات بتوافق ممتاز مع مختلف أنواع الأسمنت والإضافات، وتُستخدم عادةً في تطبيقات الخرسانة ذاتية التماسك (SCC) والخرسانة عالية الأداء (HPC).
5. إضافات مركبة: تُصاغ بعض عوامل تقليل الماء كإضافات مركبة، وقد تتضمن مزيجًا من مركبات كيميائية مختلفة لتحقيق أهداف أداء محددة. قد تُقدم هذه الإضافات تأثيرات تآزرية، مثل تحسين الاحتفاظ بالانكماش، وتعزيز تطوير القوة، وتقليل احتباس الهواء.

قد تشمل خصائص عوامل تقليل الماء ما يلي:

• تقليل الماء: تتمثل الوظيفة الأساسية لعوامل تقليل الماء في تقليل كمية ماء الخلط اللازمة لتحقيق القوام المطلوب لخلطات الخرسانة أو الملاط. يساعد هذا على تحسين قوة المادة ومتانتها وقابليتها للتشكيل، مع تقليل خطر الانفصال والتسرب.
• قابلية التشغيل: تُحسّن عوامل تقليل الماء قابلية تشغيل الخلطات الخرسانية وتدفقها، مما يُسهّل وضعها وتماسكها دون المساس بمتانتها أو تماسكها. كما تُساعد على ضمان توزيع مُنتظم للركام والمواد الأسمنتية في جميع أنحاء الخلطة.
• التوافق: يجب أن تكون عوامل تقليل الماء متوافقة مع الخلطات والمواد المضافة الأخرى المستخدمة في خلطات الخرسانة، مثل عوامل سحب الهواء، ومثبطات التصلب، ومسرعات التصلب. يضمن التوافق تحقيق الخصائص والأداء المطلوبين للخرسانة دون أي تفاعلات أو آثار جانبية سلبية.
• معدل الجرعة: تعتمد فعالية عوامل تقليل الماء على معدل الجرعة، والذي يُعبَّر عنه عادةً كنسبة مئوية من محتوى المادة الأسمنتية في الخليط. قد تختلف معدلات الجرعة المثلى تبعًا لعوامل مثل نوع الأسمنت، وخصائص الركام، ودرجة الحرارة المحيطة، وخصائص الخرسانة المطلوبة.
• زمن التصلب: قد تؤثر بعض عوامل تقليل الماء على زمن تصلب خلطات الخرسانة، إما بتسريع أو تأخير زمن التصلب الأولي والنهائي. لذا، فإن اختيار الجرعة المناسبة من عوامل تقليل الماء ضروري لتحقيق خصائص التصلب المطلوبة في تطبيقات البناء المحددة.
• التكلفة والأداء: تلعب اعتبارات مثل فعالية التكلفة ومتطلبات الأداء ومواصفات المشروع دورًا هامًا في اختيار مُخفِّض المياه المناسب لتطبيق مُحدد. من الضروري تقييم مزايا وعيوب أنواع مُخفِّضات المياه المختلفة لتحديد الخيار الأنسب لمتطلبات المشروع.

تلعب عوامل تقليل المياه دورًا حاسمًا في تحسين أداء ومتانة خلطات الخرسانة والملاط، مما يسمح بممارسات بناء فعالة وتحسين جودة الهياكل النهائية.