مهم‌ترین ویژگی فوق روان کننده بتن، توانایی این افزودنی در پراکنده کردن ذرات سیمان است. مشاهدات انجام شده با میکروسکوپ الکترونی نشان می‌دهد در سوسپانسیون آب و سیمان، کلوخه‌هایی بزرگ از ذرات سیمان تشکیل می‌شود. سیستم عملکرد فوق روان کننده بتنبه نوعی است که افزودن مقدار مشخصی از آن، به راحتی می‌تواند کلوخه‌های سیمان را از هم باز کند و بدون نیاز به آب بیشتر ذرات سیمان در مخلوط پخش شوند. در این مطلب به بررسی تأثیر سیستم عملکرد فوق روان کننده و نحوه‌ی اجرای آن می‌پردازیم. در ادامه همراه ما باشید.
پس از افزودن آب به مصالح خشک موجود در بتن، معمولاً با پدیده‌ی تشکیل کلوخه‌های سیمان روبه‌رو هستیم. در چنین شرایطی آب در کلوخه‌ها به تله می‌افتد و همین عامل باعث کاهش کارایی مخلوط بتنی می‌شود. در صورت استفاده از فوق روان کننده بتن، این افزودنی به سطح ذرات سیمان چسبیده و با ایجاد نیروی دافعه الکترواستاتیکی باعث باز شدن کلوخه‌ها از هم می‌شود و بدین‌ترتیب، دانه‌های سیمان به صورت مجزا و غیرچسبیده در مخلوط حضور خواهند یافت. بنابراین حرکت نسبی ذرات سیمان آسان‌تر شده و روانی مخلوط افزایش می‌یابد.
توجه داشته باشید عملکرد فوق روان کننده بتن، تأثیری در تغییر حجم بتن ندارد و تنها باعث آزاد شدن آب محبوس شده در کلوخه‌ها می‌شود. در چنین شرایطی، به دلیل کاهش تماس ذرات سیمان با یکدیگر، عملکرد سیمان بهینه‌تر می‌گردد، زیرا آب به راحتی تمام سطح ذرات سیمان را احاطه می‌کند. بدین‌ترتیب، واکنش‌های هیدراتاسیون به نحو مناسب‌تری انجام می‌گیرد.
در چنین شرایطی، مقاومت اولیه بتن افزایش یافته و فضای میان ذرات سیمان با سرعت بیشتری به وسیله فرآورده‌های واکنش هیدراتاسیون پُر می‌شود که این خود باعث افزایش مقاومت در سنین بالاتر (مقاومت نهایی بتن) می‌گردد. در نهایت با افزودن فوق روان کننده به بتن، به دلیل افزایش تراکم ناشی از یکپارچگی مخلوط بتن، حفرات کمتری در بتن به وجود خواهند آمد و دوام بتن بهبود خواهد یافت. علاوه بر این مقاومت و مدول الاستیسیته و جذب آب حدود ۲۵% کاهش پیدا می‌کند.
دافعه الکترواستاتیکی مکانیزم اصلی روان کننده‌های پایه نفتالین فرمالدهید سولفوناته و ملامین فرمالدهید سولفوناته است. از آن‌جا که این مولکول‌ها دارای گروه‌های -SO3Na هستند، در آب به –SO3- و +Na تجزیه می‌شوند. به این ترتیب بخش آنیونی –SO3- به صورت متصل به افزودنی باقی می‌ماند.
بخشی از این بار الکتریکی (–SO3-) باعث اتصال ذرات افزودنی به دانه‌های سیمان شده و بقیه آن به سمت خارج دانه‌های سیمان جهت‌گیری می‌کند. به این ترتیب دانه‌های سیمان باردار می‌شوند. بار الکتریکی منفی روی ذرات سیمان باعث دفع ذرات سیمانی که در مجاورت هم قرار دارند می‌شود. به عبارت دیگر عملکرد فوق روان کننده بتن باعث جدا شدن دانه‌های سیمان از هم شده و امکان حرکت ذرات آب در میان آن را به راحتی ممکن می‌سازد.
تأثیر اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده را، علاوه بر مشاهده افزایش روانی، می‌توان از طریق اندازه‌گیری پتانسیل زتا نیز شناسایی کرد. در این روش، کافی است بار الکتریکی سطح دانه‌های سیمان، پیش از اضافه کردن فوق روان کننده و پس از افزودن آن را با هم مقایسه کنید. در این مشاهده خواهید دید پس از اضافه کردن فوق روان کننده سطح سیمان که تا پیش از این دارای بار مثبت بوده، پس از اضافه کردن افزودنی بتن به شدت منفی شده است.
همان‌طور که گفته شد، عملکرد فوق روان کننده بتن بر اساس باردار کردن ذرات الکترواستاتیکی است. در واقع فوق روان کننده با این روند، باعث افزایش فضای میانی ذرات سیمان شده و امکان عبور آسان آب را از میان دانه‌های ریزدانه سیمان فراهم می‌کند و بدین‌ترتیب علاوه بر افزایش مقاومت، دوام و مدول الاستیسیته، به کاهش ۲۵% آب نیز کمک می‌کند.
