مروری بر استاندارد های افزودنی های بتن

کلینیک بتن ایران :: مقالات علمی بتن

هدف از تدوین این استاندارد مشخصات مصالح...

بتن _ مواد افزودنی شیمیایی ـ روش آزمون سمت اول: بتن و ملات شاهد

1 هدف و دامنه کاربرد

هدف از تدوین این استاندارد مشخصات مصالح، روش ترکیب و اختلاط برای تولید بتن و ملات شاهد جهت آزمون‌های بررسی تاثیر و سازگاری مواد افزودنی مطابق بخش اول میباشد.

2 مراجع الزامی:

مدارک الزامی زیر حاوی مقرراتی است که در متن این استاندارد به آنها ارجاع داده شده است. بدین ترتیب آن مقررات جزئی از این استاندارد محسوب می‌شود. در مورد مراجع دارای تاریخ چاپ و یا تجدیدنظر، اصلاحیه‌ها و تجدیدنظرهای بعدی این مدارک مورد نظر نیست. معهذا بهتر است کاربران ذینفع این استاندارد، امکان کاربرد آخرین اصلاحیه‌ها و تجدیدنظرهای مدارک الزامی زیر را مورد بررسی قرار دهند. در مورد مراجع بدون تاریخ چاپ و یا تجدیدنظر آخرین چاپ و یا تجدید‌نظر آن مدارک الزامی ارجاع داده شده مورد نظر است استفاده از مراجع زیر برای کاربر این استاندارد الزامی است:

2-1) استاندارد ملی ایران به شماره 3203 سال 1371  بتن تازه ـ آزمایش روانی (اسلامپ)

2-2) بتن -  مواد افزودنی شیمیایی ـ ویژگیها

(قسمت اول:تعاریف، الزامات، انطباق، بسته‌بندی ‌وعرضه)

2-3) استاندارد ملی ایران به شماره 1692  سیمان: اندازه گیری عناصراصلی سیمان پرتلند

2-4) استاندارد ملی ایران به شماره 1693 سال 1357  سیمان: اندازه گیری عناصر فرعی سیمان پرتلند

2-5) استاندارد ملی ایران به شماره 1695 سال 1381   سیمان: اندازه گیری اکسید سدیم و اکسید پتاسیم

2-6) استاندارد ملی ایران به شماره 393 سال 1370  سیمان: روش آزمون تاب فشاری و خمش ملات خمیری

2-7) استاندارد ملی ایران به شماره390 سال 1370   سیمان پرتلند: تعیین نرمی

2-8) استاندارد ملی ایران به شماره 391 سال 1370   سیمان پرتلند- تعیین انبساط

2-9) استاندارد ملی ایران به شماره 389 سال 1378  سیمان پرتلند – ویژگیها

2-10) BsEN 480-1:1998Admixtures for  concrete,mortar and  grout-testmethods

Part 1,Reference  concrete  and  reference  mortar  for  testing.

2-11) EN 480-4:1996 Admixtures for concrete, mortar and grout- part4, Determination of bleeding of concrete.

2-12) EN 196-1, Method of testing cement-Part 1: Determination of strength.

2-13) EN 196-2,Methods  of  testing  cement-Part 2:Chemical  analysis of  cement.

2-14) EN 413-2: Masonry cement – Part 2: Test merhods.

2-15) EN V197-1, Cement-composition,specification  and  conformity  criteria-Part 1:common  cement.

2-16) EN 12358: Tesing concrete- Determination of consistency – Flow table test.

3  مصالح

3-1  سیمان : سیمان مصرفی باید سیمان پرتلند مطابق با جدول 1 با C3A بین 7 تا 11 درصد وزنی و سطح ویژه 28000 تا 4000 باشد. برای بررسی اثر مواد افزودنی روی گیرش در حداکثر میزان مصرف توصیه شده در قسمت اول استاندارد، بند 3 جدول 1، می‌توان سه نوع سیمان آمیخته دیگر مطابق بند 3-1-1را انتخاب کرد.

یادآوری: در صورت عدم دستیابی به سیمان فوق، می توان از سیمان پرتلند استاندارد ایران استفاده کرد. بدیهی است ویژگیها باید براساس استاندارد ایران کنترل شود. 

 آزمایشهای شیمیایی و فیزیکی سیمان مطابق  EN196 یا استانداردهای ایران مطابق بند 2-10 تا 2-15 مراجع الزامی می‌باشد.

3-1-1 انواع سیمان

-  سیمان پرتلند

-سیمان پرتلند مخلوط: شامل:سیمان های پرتلند (سرباره ای،میکروسیلیسی،سیمان پرتلند پوزولانی ،خاکستر بادی وآهکی).

- سیمان سرباره ای

- سیمان پوزولانی

الزامات فیزیکی و مکانیکی سیمان مصرفی در جدول 1 ارائه گردیده است.

جدول 1- ویژگیها فیزیکی و مکانیکی سیمان

انبساط

(میلی‌متر)

 
زمان گیرش اولیه (دقیقه)

 
مقاومت فشاری (میلیمتر مربع/نیوتن)
28 روزه
2 روزه
کوچکتر‌یامساوی10
بزرگتریامساوی60
بزرگتریامساوی 5/42 و کوچکتریا مساوی ‌5/62
بزرگتریا‌مساوی10
3-2 سنگدانه

3-2-1 سنگدانه برای بتن : سنگدانه مورد مصرف باید سنگدانه متداول با وزن معمولی (غیر مصنوعی) و جذب آب پایین (کمتر از 2% ) و خشک شده در گرمخانه باشد. دانه‌بندی باید در محدوده تعیین شده در جدول 2 باشد.

 یادآوری 1- محدوده تعیین شده در جدول 2 برای هر دو نوع سنگدانه شکسته و غیر شکسته استفاده میشود.

یادآوری 2- انحراف میزان عبوری از هر الک برای هر دو مخلوط (کنترل و آزمایشی) نباید از 2% ± وزنی بیشتر شود.

جدول2- محدوده دانه‌بندی سنگدانه مورد مصرف در بتن شاهد

درصد عبوری از الک (وزنی)
اندازه الک (میلیمتر)
100
5/37
93 تا 98
25
84 تا 97
19
70 تا 85
5/12
61 تا 77
5/9
44 تا 54
75/4
32 تا 43
36/2
23 تا 33
18/1
13 تا 24
6/0
6 تا 12
3/0
3 تا 5
15/0
3-3 سنگدانه برای ملات شاهد- ماسه مصرفی، ماسه استاندارد طبیعی (غیر مصنوعی) سیلیسی ترجیحاً گردگوشه با مقدار سیلیس حداقل 98 درصد باشد.

دانه‌بندی ماسه باید در محدوده تعیین شده در جدول 3 باشد.

جدول 3- محدوده دانه‌بندی سنگدانه مورد مصرف در ملات شاهد

درصد عبوری از الک (وزنی)
اندازه الک (میلیمتر)
100
36/2
88 تا 98
60/1
72 تا 82
18/1
37 تا 48
6/0
20 تا 30
3/0
8 تا 18
15/0
0 تا 2
075/0
الک کردن ماسه تا زمانی که میزان ماسه عبوری از هر الک کمتر از g/min 5/0 برسد باید ادامه یابد. میزان رطوبت ماسه باید کمتر از 2% وزنی باشد. اندازه‌گیری میزان رطوبت بعد از 2 ساعت خشک شدن ماسه در خشک‌کن با دمای c ْ105 تا cْ 110 باید انجام گیرد.

4 بتن شاهد- برای بررسی عملکرد ماده افزودنی، مقایسه بتن شاهد و بتن حاوی افزودنی، با یک نوع سنگدانه و یک نسبت آب به سیمان باید ساخته شوند. الزامات بتن شاهد مطابق جدول4 می‌باشد.بتن تازه باید کاملاً متراکم شود و میزان هوا در آن از 2% تجاوز نکند.

جدول 4- الزامات بتن شاهد  

روانی (2)

(mm)
اسلامپ (2)

(mm)
مقدار سیمان (4)

(kg/m3)
نوع ماده افزودنی مورد آزمایش
بتن شاهد
 

20± 400
 

10± 70
 

5± 350
کاهنده آب/ روان کننده
 

I
فوق کاهنده آب/ فوق روان کننده
کندگیر کننده
تسریع کننده زمان سخت شدگی
تندگیر کننده
کاهنده جذب آب
20± 450
20± 120
5± 300
نگهدارنده آب (3)
II
10± 350
10± 50
5± 350
حباب هواساز
III
20± 350
10± 30
5± 350
فوق کاهنده آب/ فوق روان کننده
IV
(1)وقتی آزمایش ها در نسبت برابر آب به سیمان انجام می گیرد الزامات روانی فقط برای مخلوط کنترل بکار می‌رود.

(2) یکی از این دو آزمایش می‌تواند انتخاب شود. آزمایش اسلامپ مطابق با بند 2-8 مراجع الزامی و آزمایش روانی مطابق با بند 2-7 مراجع الزامی  انجام گردد.

(3) مقدار آب مطابق استاندارد EN 480-4 ثبت گردد.

(4) فقط برای مخلوط کنترل میباشد: ممکن است مقدار سیمان در مخلوط آزمایشی به دلیل اثرات مواد افزودنی کاهنده آب یا حباب هواساز تغییر ‌کند.

 
4-1 مراحل ساخت بتن شاهد

4- 1- 1 نسبت‌های اختلاط

مقدار سیمان باید مطابق جدول 4  باشد.

سنگدانه باید خشک شده در خشک‌کن باشد در غیر اینصورت باید رطوبت اندازه‌گیری شده و وزنها تصحیح شود.مخلوط آزمایشی نیز باید با همین سنگدانه‌ها ساخته شود و نسبت سیمان هم به اندازه مخلوط کنترل باشد، اما مقدار آب به گونه‌ای تنظیم شود تا اسلامپ یا روانی مطابق جدول 4 باشد. مقدار آب بر اساس مقدار رطوبت سنگدانه و آب اختلاط و مقدار آب مواد افزودنی محاسبه می‌شود.در صورتی که مواد افزودنی روان کننده یا فوق روان کننده و یامواد افزودنی کاهنده جذب آب در نسبت آب به سیمان برابر در بتن استفاده شوند مقدار آب کاهش نمی‌یابد.

4- 1- 2 روش اختلاط

برای اختلاط مصالح باید موارد زیر رعایت شود و اختلاط مطابق با دستور زیر انجام گردد:

- قبل از اختلاط‌ دمای مصالح باید cْ 2 ± 20 باشد([1]). بلافاصله بعد از اختلاط دمای بتن تازه

 cْ 2 ± 20 باشد.(1)

- تیغه مخلوط کن باید نیروی لازم برای مخلوط کردن مصالح از ظرفیت حداقل 50درصد تا حداکثر 90درصد مخلوط کن را داشته باشد.

- ظرف مخلوط کن با پارچه خیس مرطوب شود.

ابتدا تمام سنگدانه و نیمی از آب اختلاط در مخلوط‌کن ریخته ‌شود. پس از 2 دقیقه اختلاط و 2 دقیقه انتظار برای جذب آب، (ضمن پوشش دستگاه مخلوط‌کن برای جلوگیری از تبخیر آب)، سیمان در فاصله زمانی 30 ثانیه و بقیه آب اختلاط نیز در طی 30 ثانیه بعدی افزوده ‌گردد و سپس بتن به مدت 2 دقیقه دیگر مخلوط ‌شود.

در صورتی که ماده افزودنی پودری باشد باید به مصالح خشک بتن اضافه شود مگر تولید کننده روش دیگری را مشخص کرده باشد.آزمایش کارآیی تا حدود 5 دقیقه بعد از کامل شدن عمل اختلاط باید انجام شود.اگر کارآیی خارج از محدوده جدول 4 بود، (بجز مخلوط‌های آزمایشی با نسبت آب به سیمان برابر)، مخلوط مردود میباشد وباید مراحل اختلاط با مقدار آب اصلاح شده تکرار شود.اندازه‌گیری مقدار هوا و ساخت نمونه‌ها تا 30 دقیقه بعد از اختلاط باید انجام شود.

5  ملات شاهد

5-1  مراحل ساخت ملات شاهد

5-1-1  نسبت های اختلاط

نسبت های اختلاط باید بصورت، یک قسمت وزنی سیمان، سه قسمت وزنی ماسه استاندارد مطابق بند 3-3 ، یک دوم قسمت وزنی آب باشد. میزان آب مخلوط آزمایشی باید به گونه ای تنظیم شود که روانی آن برابر روانی مخلوط کنترل باشد، بجز زمانی که ماده افزودنی کاهنده جذب آب با نسبت آب به سیمان برابر مورد آزمایش قرار گرفته است.

5-1-2 روش اختلاط

الزامات و درجه حرارت باید مطابق بند 4-1-2 باشد.

ابتدا ماسه و سیمان به مدت30 ثانیه با سرعت پایین، مطابق جدول 5، مخلوط شوند. در30 ثانیه بعدی همه آب ( باضافه ماده افزودنی در مخلوط آزمایشی ) اضافه شوند. در صورتی که ماده افزودنی پودری و غیر قابل حل باشد به مصالح خشک اضافه گردند مگرتولید کننده روش دیگری را مشخص کرده باشد.عمل اختلاط به مدت60 ثانیه باسرعت پایین ادامه یابد، سپس عمل اختلاط متوقف شود و مصالح مخلوط نشده از لبه‌های تیغه و ته ظرف جدا شوند این عمل باید در مدت30 ثانیه انجام شود. دوباره مخلوط کن روشن شود و اختلاط به مدت60 ثانیه با سرعت بالا، مطابق جدول 5 ، ادامه یابد. اختلاط باید در3 دقیقه و 30 ثانیه تکمیل شود.

جدول 5- سرعت تیغه مخلوط کن

انتقالی

دقیقه/دور
چرخشی

دقیقه/دور
 
5  ±62
5 ±140
سرعت پایین
10  ±125
10 ±285
سرعت بالا
اندازه گیری روانی ملات مطابق بند 2-5 مراجع الزامی بصورت میز روانی یا کارآیی تا حدود 5 دقیقه بعد از پایان اختلاط انجام گردد.اگر روانی مخلوط آزمایشی ( بجز در مخلوط هایی که نسبت آب به سیمان یکسان در نظر گرفته شده است ) بیش از 5% با مخلوط کنترل تفاوت داشت ، مخلوط مردود میباشد و باید با اصلاح میزان آب مخلوط تکرار گردد.

اگر روانی توسط آزمون کارآیی اندازه گیری شود، در صورتی که مخلوط آزمایشی ویژگیهای زیر را بطورکامل برآورده نکند مردود میباشد.

 s 10               s  1 ± = t

s  30 ≤ تا 10 =       s  2 ± = t

 S 30                08/0 ± = t

= کارآیی مخلوط کنترل

 t= کارآیی مخلوط آزمایشی

6 گزارش آزمون

گزارش آزمون باید حاوی اطلاعات زیر در مورد بتن شاهد و یا ملات شاهد باشد.

6-1  برای بتن آزمایشی و کنترل:

6-1-1  سنگدانه

·منبع
·شکسته یا غیر شکسته
        ·نوع

        ·دانه بندی

6-1-2 سیمان

·نام کارخانه تولید کننده
·نتایج تجزیه شیمیایی
·مقدار C3A
·سطح ویژه
·نتایج روانی
·نتایج میزان هوا
·دمای بتن تازه
6-2 برای ملات آزمایشی و کنترل:

· نوع سیمان
·نام کارخانه تولید کننده
·انواع سیمان مصرفی
·رده مقاومت
·نتایج روانی
·دمای ملات تازه
 

بررسی وضعیت سطوح بتنی جهت کفپوش های رزینی

کلینیک بتن ایران :: مقالات علمی بتن

برای اجرای انواع کفپوش ، پوشش ، مخصوصا...

برای اجرای انواع کفپوش ، پوشش ، مخصوصا کفپوش (روکش ) اپوکسی صنعتی ، کفپوش اپوکسی آنتی باکتریال (بهداشتی) ، کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک ، روکش و پوشش اپوکسی ، کفپوش اپوکسی ضد اسید ، کفپوش پلی یورتان ، کفپوش پلی یورتان صنعتی ، کفپوش پلی یور تان ورزشی باید آماده ساز ی سطوح به نحوه مناسب و استاندارد انجام گیرد که در این متن سعی شده است این شرایط معرفی گردد .

سازه های بتونی که در معرض مواد شیمیایی خورنده قرار می گیرند می بایست دارای شرایطی باشند که بتوان بر روی آنها پوشش های ضد خوردگی شامل انواع پوشش های رزینی، کاشی کاری و آجرکاری صد اسید را اجرا نمود. پوشش هاو لاینینگ های ضد خوردگی می بایست به صورت محکم و مطمئن به سطح بتونی زیر کار بچسبند که در این خصوصسازه بتونی باید طوری ساخته و اجرا گردد که دارای ماکزیمم قدرت نگهداری پوشش و نیز از مقاومت کششی خوبی برخوردار باشد.

بطور کلی پوشش ها و لاینینگ های حفاظتی پشتیبان و نگهدارنده خود نمی باشند (بجز لاینینگ داخل پیت ها و مخازن که در آنجا پوشش از یک خود پایداری و ایستایی مناسب برخوردار می باشد) و معمولا در مقابل تنش های خمشی ضعیف عمل می کنند.

بنابراین سازه بتونی مسلح باید بتواند تا حد امکان از تغییر شکل های ناشی از بارهای خمشی و ارتعاشی جلوگیری کند همچنین می بایست از ایجاد ترک در بتون که ناشی از نشست و یا انقباض بتون می باشد و نیز بارهای تنشی جلوگیری گردد.

با توجه به اینکه پوشش ها و مواد حفاظتی دارای مشخصات فیزیکی بسیار متفاوت با بتون می باشند لذا بارهای ناشی از آن می بایست در نظر گرفته شده و محاسبه گردد. به خصوص زمانی که سازه بتونی تحت تاثیر دماهای بالا قرار می گیرد.

باتوجه به موارد فوق الذکر می توان به نتایج بشرح ذیل برسیم ودرآماده سازی سطوح کف پوش ها ، پوشش ها وکلا"در سیستم های حفاظت سطوح بکار ببریم و در صورتی که این موارد در سازه های در معرض مواد شیمیایی خورنده رعایت نگردد، عواقب بسیار خطرناکی به وجود خواهد آمد :

1- ساختمان باید مطابق با قوانین جاری برای تحمل کلیه بارهای قابل انتظار شامل تنش های حرارتی به درستی محاسبه گردد. در ضمن در صورتی که قرار باشد یک لایه حایل یا بازدانده (membrane) بر روی بتون اجرا گردد، باید از ایجاد ترک در آن که معمولاً در کارهای ساختمانی معمولی مجاز می باشد تا امکان اجتناب گردد.

2-جزئیات نقشه آرماتوربندی باید به دقت بر طبق محاسبات (مقاومت در مقابل گشتاورها و نیروهای برشی، عدم وجود انکر فولادی حمال بار در منطقه تنش کششی و غیره) اجرا گردند.

3- قالب بندی، ریختن و فشرده سازی بتون و خم کردن، قراردادن و اتصال آرماتورها باید در محل ساختمان مطابق با نقشه مهندس ساختمان اجرا گردد.

4-تجربه نشان داده است که بهترین سطح بتنی جهت اجرای پوشش ها حفاظتی، سطوحی است که بصورت تخته ماله ای (ماله چوبی) اجرا شده است چرا که از لحاظ زبری مناسب بوده و ماکزیمم باندینگ مکانیکی را با پوشش بر قرار می کنند. در صورتی که سطوح بتونی با روش قالب بندی فلزی اجرا شده باشند می بایست با روش هایی مانند سند بلاست به زبری مورد نیاز رسید. سطوح بتونی صاف که در نتیجه استفاده از مواد کمکی برای جدا شدن قالب بندی و استفاده از قالب بندی فولادی حاصل می گردند به مانند روغن قالب ها که به نوع های رزینی و پایه آبی هستند .

بنابراین بهترین های سطوح بتنی در جهت ایجاد کفپوش های رزینی (اپوکسی و پلی یورتان) سطح صیقلی نیاز نیست باشند و در نهایت یک سطح صاف بهترین شرایط را برای ایجاد این کفپوش ایجاد می کنند.

روان کننده ها و فوق روان کننده های بتن

 افزودنی‌های روان‌کننده بتن  که بعضاً فوق‌روان‌کننده نیز نامیده می‌شوند، برای بالا بردن اسلامپ بتن تازه و افزایش کارایی به آن اضافه می‌شوند و آن‌ها را به بتن روان تبدیل می‌کنند. این افزودنی‌ها در واقع همان کاهنده‌های آب با رنج بالا هستند که در این اینجا به منظور و اهداف دیگری از آن‌ها استفاده می‌شود. بتن روان بسیار مایع است و با کارایی بالاتری که دارد می‌توان از آن بدون نیاز به ویبراسیون یا فشرده سازی و بدون این که ذره‌ای آب انداختن یا جدا شدگیدر آن رخ دهد، استفاده کرد. از استفاده‌های مختلف بتن روان می‌توان به مقاطع باریک و لوله‌های زیر آب اشاره کرد. گفتنی است که استفاده از بتن روان، عملیات بتن‌ریزی را تسهیل کرده و هزینه‌های آن را نیز کاهش می‌دهد.

اضافه کردن روان‌کننده یا فوق‌روان‌کننده به بتنی با اسلامپ 75 میلی‌متر، آن را به بتنی با اسلامپ 230 میلی‌متری تبدیل می‌کند. طبق تعریف، به بتنی «بتن روان» گفته می‌شود که اسلامپی بزرگ‌تر از 190 میلی‌متر داشته باشد و هم‌چنان خاصیت‌های اصلی خود را حفظ کند.

در استانداردها و آیین‌نامه‌های بتن، از دو نوع روان‌کننده نام برده شده است: نوع 1: روان کننده و نوع 2: روان‌کننده و ایجاد کننده‌ی تاخیر در گیرش. روان‌کننده‌ها معمولاً تاثیر بیشتری در تولید بتن روان نسبت به کاهنده‌های معمولی یا با رنج معمولی آب دارند. تاثیر روان‌کننده‌ها در افزایش کارایی و اسلامپ حدود 30 تا 60 دقیقه دوام دارد و پس از آن کارایی و اسلامپ بتن به سرعت کاهش می‌یابد. بالا بودن دما نیز می‌تواند به سرعت کاهش اسلامپ قوت ببخشد. این افزودنی‌ها معمولاً در محل اجرای پروژه به بتن اضافه می‌شوند و به شکل‌های مایع و پودر موجود هستند. زمان گیرش بتن ممکن است بر پایه ویژگی‌های مختلف این افزودنی از جمله ترکیب شیمیایی، مقدار مورد استفاده و واکنش آن با دیگر مواد مورد استفاده در بتن، به تاخیر بیفتد یا به آن سرعت بخشیده شود. برخی روان‌کننده‌ها قادرند تا گیرش نهایی بتن را بین یک تا چهار ساعت به تاخیر بیندازند.

نمودار مقایسه‌ای کسب مقاومت بتن معمولی و بتن روان. بتن C یک بتن معمولی است و بقیه‌ی نمودارها، مربوط بهبتن‌هایی هستند که در آن‌ها از انواع مختلف روان‌کننده یا فوق‌روان‌کننده استفاده شده است.

با این که پیش از این اشاره کردیم که بتن‌های روان اصولاً آب انداختگی ندارند، اما آزمایش‌ها نشان داده که بتن روانبا نسبت آب به سیمان مساوی با یک بتن معمولی، دارای آب انداختگی بیشتری است. اما این مقدار در بتن‌های بااسلامپ بسیار بالا و یا بتن‌هایی که مقدار آب زیادی دارند، بسیار کم‌تر است. هم‌چنین جمع شدگی بر اثر خشک شدن این نوع بتن‌ها نیز نسبت به انواع مشابه بسیار کم‌تر می‌باشد.

میزان تاثیر روان‌کننده‌ها یا فوق‌روان‌کننده‌ها در بتن، به میزان و عیار سیمان و هم‌چنین اسلامپ اولیه‌ی بتن مورد نظر بستگی دارد.

بتن روان نسبت به بتن معمولی دارای هوازایی بیشتری است. بر همین مبنا تحقیقات نشان داده بتن روان در مناطق مرطوب دارای عملکرد ضعیف‌تری هستند. با این حال عملکرد بتن روان با نسبت آب به سیمان پایین در مناطق سردسیر، مطلوب گزارش شده است.

کاهنده های آب بتن با رنج متوسط

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب با رنج متوسط اولین بار در سال 1984 میلادی معرفی شدند. این افزودنی‌ها کاهش چشمگیری در آب بتن ایجاد می‌کنند. آن‌ها بین 6 تا 12 درصد از آب بتن‌های با اسلامپ بین 125 تا 200 میلی‌متر را کاهش می‌دهند، بدون این که مانند کاهنده‌های معمولی در زمان گیرش بتن تاخیری ایجاد نمایند. کاهنده‌های معمولی آب برای اسلامپ‌های بین 100 تا 125 میلی‌متر مناسب هستند.  افزودنی‌های کاهنده‌ی آب با رنج متوسط برای کاهش چسبناکی و افزایش قابلیت پمپاژ، روانی و کارایی در بتن‌های حاوی دوده‌ی سیلیس و دیگر مواد سیمانی به کار می‌رود. همچنین برخی از این نوع مواد قابلیت هوازایی نیز دارند و در بتن‌های با اسلامپ پایین استفاده می‌شوند.

کاهنده‌های آب با رنج بالا

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب با رنج بالا شامل نوع F (کاهنده‌ی آب) و نوع G (کاهنده‌ی آب و ایجاد تاخیر در گیرش بتن) است. این مواد می‌توانند آب مورد نیاز، مقدار سیمان و نسبت آب به سیمان را کاهش دهند و بتنی با مقاومت بالا و کارایی متوسط تولید کنند. با استفاده از این نوع افزودنی‌های کاهنده‌ی آب، آب حدود 12 تا 30 درصد کاهش پیدا می‌کند. با استفاده از این نوع مواد می‌توان بتن‌هایی با مقاومت 70 مگاپاسکال، مقاومت اولیه‌ی بالا، مقاوم در برابر یون‌های کلرید و چندین و چند مزیت دیگر که به خاطر نسبت آب به سیمان پایین به دست می‌آید، تولید کرد.

کاهنده‌های آب با رنج بالا در مقایسه با کاهنده‌های معمولی، در تولید بتن با کارایی بیشتر، به صرفه تر هستند ایجاد کاهش چشمگیر در آب انداختگی، باعث تسهیل در امر گیرش و سخت شدن بتن در سطوحی که تبخیر آن بالاست، می‌شود. برخی از این نوع مواد، باعث کاهش جدی اسلامپ نیز می‌شوند. همچنین تاخیر در گیرش بتن نیز به وسیله‌ی این مواد ممکن است، اما از طرف دیگر اگر عمل‌آوری مناسب بر روی آن صورت نگیرد، بتن دچار جمع شدگی پلاستیک و در نهایت ترک خوردگی می‌گردد.

نمودار مقایسه‌ای مقاومت‌های انواع بتن با گذشت زمان. نمودار C نشانگر بتن معمولی است. بقیه‌ی آن‌ها (N و M و X) بتن‌هایی هستند که از انواع افزودنی‌های کاهنده‌های آب با رنج بالا در آن‌ها استفاده شده است.

مقایسه کاهش اسلامپ در بتن‌های مختلف. . نمودار C نشانگر بتن معمولی است. بقیه‌ی آن‌ها (N و M و X و B) بتن‌هایی هستند که از انواع افزودنی‌های کاهنده‌های آب با رنج بالا در آن‌ها استفاده شده است.

بتن‌هایی که در آن از افزودنی‌های کاهنده‌ی آب با رنج بالا استفاده شده است، فضای خالی بیشتری نسبت به بتن‌های با افزودنی‌های کاهنده‌ی رنج متوسط دارند. به طور عمومی این موضوع باعث پایین آمدن مقاومت بتن در برابر چرخه‌ی انجماد و ذوب آب می‌شود؛ اما آزمایش‌ها نشان می‌دهد که بتن‌هایی که با استفاده از کاهنده‌های رنج بالای آب بهاسلامپ متوسط می‌رسند، در برابر چرخه‌ی انجماد و ذوب آب نیز دوام بالایی دارند. این موضوع احتمالاً به دلیل نسبت آب به سیمان پایین در این نوع بتن‌ها رخ می‌دهد.

از همین مواد می‌توان برای روان کردن بتن استفاده کرد. در این صورت به آن‌ها افزودنی‌های روان‌کننده یافوق‌روان‌کننده گفته می‌شود.

افزودنی های کاهنده ی آب بتن

از مواد افزودنی کاهنده‌ی آب برای کاهش مقدار آب مورد نیاز در مخلوط بتن برای رسیدن به اسلامپ مورد نظر، کاهش نسبت آب به سیمان، کاهش حجم سیمان یا افزایش اسلاماپ بتن استفاده می‌شود. کاهنده‌های آب معمولاً بین 5 تا 10 درصد از حجم آب در بتن را کاهش می‌دهند. اضافه کردن افزودنی کاهنده‌ی آب بدون کاهش مقدار آب در آن می‌تواند بتنی با اسلامپ بیشتر تولید کند. هر چند نرخ کاهش اسلامپ تغییری نمی‌کند و در برخی موارد حتی افزایش نیز می‌یابد (نمودار پایین). کم شدن اسلامپ بتن در زمان کوتاه، باعث کم شدن کارایی بتن و کاهش فرصت برایبتن‌ریزی می‌شود.

در این نمودار نرخ کاهش اسلامپ در سه بتن مختلف نمایش داده شده. همان طور که مشاهده می‌کنید، اضافه کردن کاهنده‌ی آب باعث کاهش نرخ کم شدن اسلامپ نمی‌شود و حتی شیب آن را بیشتر نیز می‌کند. نمودار افقی نشان‌دهنده‌ی زمان با واحد دقیقه و نمودار عمودی نشان‌دهنده‌ی مقدار اسلامپ به میلی‌متر می‌باشد.

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب، به دلیل آن که نسبت آب به سیمان را در بتن افزایش می‌دهند، باعث بالا رفتن مقاومت بتن می‌شوند. برای بتن‌های مختلف در شرایط مشابه، مقاومت بیست و هشت روزه‌ی بتنی که در آن از کاهنده‌ی آب استفاده شده، بین ده تا بیست و پنج درصد افزایش داشته است. با وجود این که این نوع افزودنی‌ها، باعث کاهش آب در بتن می‌شوند و تصور عمومی این چنین است که باید جمع شدگی را نیز کاهش دهند، اما مشاهدات و تحقیقات نشان داده که مقدار جمع شدگی به دلیل تبخیر را بیشتر نیز می‌کنند. هر چند معمولاً نقش کاهنده‌های آب در مقایسه با دیگر عوامل ایجاد جمع شدگی در بتن، خیلی کمتر است. استفاده از کاهنده‌ی آب برای کاهش مقدار سیمان و آب درمخلوط بتن، با ثابت نگه داشتن نسبت آب به سیمان، در مقاومت فشاری بتن تغییری ایجاد نمی‌کند یا آن را کاهش می‌دهد؛ همچنین می‌تواند باعث کاهش نرخ اسلامپ نیز شود.

افزودنی‌های کاهنده‌ی آب بر پایه‌ی مواد شیمیایی استفاده شده در تولیدشان، می‌توانند باعث کاهش، افزایش یا عدم تغییر مقدار آب انداختگی بتن شوند. کاهش آب انداختگی در سطوح صافی که شرایط خشک شدن سریع را دارند، مشکلاتی ایجاد می‌کند. از کاهنده‌های آب می‌توان برای ایجاد تغییرات در زمان گیرش استفاده کرد؛ البته در صورت عدم نیاز به تغییر زمان گیرش، کاهنده‌هایی نیز وجود دارند که در زمان گیرش تغییر چندانی ایجاد نمی‌کنند.

کاهنده‌های نوع A تاثیر کمی بر روی زمان گیرش دارند، در حالی که کاهنده‌های نوع D زمان گیرش را عقب می‌اندازند. کاهنده‌ی نوع E نیز به گیرش بتن سرعت می‌بخشد. کاهنده‌ی نوع D، زمان گیرش را بین یک تا سه ساعت عقب می‌اندازد. برخی از مواد کاهنده‌ی آب، می‌توانند در بتن هوازایی کنند. افزودنی‌های لینگین، مقدار هوای موجود در بتنرا بین 1 تا 2 درصد افزایش می‌دهد. همچنین بتن‌هایی که در آن‌ها از افزودنی‌های کاهنده‌ی آب استفاده شده، احتباس هوای بهتری دارند.

تاثیر افزودنی‌های کاهنده‌ی آب بر روی عملکرد بتن به عواملی همچون ترکیب شیمیایی‌شان، دمای بتن، ترکیب سیمان و مرغوبیت آن، مقدار و حجم سیمان و وجود دیگر افزودنی‌ها بستگی دارد.