انواع روان‌کننده‌های بتن
بتن برای اجرا، نیاز به روان بودن دارد. روان شدن بتن یعنی نرم شدن و حفظ ویژگی خمیری بتن تازه، حتی با گذشت زمان و شروع واکنش شیمیایی بین فاز آب و سیمان که عامل اصلی سفت شدن بتن است. اگر بتن در شرایط متعارف ساخته و اجرا شود، مشکل چندانی پیش نخواهد آمد، ولی برخی مواقع بتن حالت عادی خود را از دست می‌دهد و در مسیر گیرایی و سفت ‌شدن دچار تأخیر یا تعجیل می شود. به عنوان مثال در هوای گرم، بتن سریع‌تر به گیرایی کامل می رسد و یا بروز هر گونه اختلال یا تأخیر در رسیدن بتن برای پمپاژ و اجرا، ممکن است از روان بودن بتن کاسته شود؛ و این یعنی دشواری کار اجرای بتن که می‌تواند صدمات کیفی و هزینه‌ای برای پروژه به همراه داشته باشد. برای رفع این مشکل از روان‌کنندۀ بتن (که در بازار به پلاستی سایزر معروف است) استفاده می‌کنیم.

علل استفاده از روان‌کننده در بتن
معمولاً از روان‌سازهای بتن به این دلایل استفاده می‌شود:
1.کاهش نسبت آب به سیمان با حفظ کارایی و رسیدن به مقاومت بالاتر
2. افزایش کارایی و سادگی بتن‌ریزی در قالب به ویژه در سازه‌های بتن آرمه که از میلگردهای فشرده استفاده شده و کنج‌های غیر قابل دسترسی وجود دارند.
3. کاهش مقدار سیمان مصرفی با حفظ کارایی و در نتیجه کاهش گرمای ناشی از فرایند هیدراتاسیون در بتن

انواع روان‌سازهای بتن
مطابق با آیین نامۀ ASTM C494-92سه نوع روانساز بتن داریم:
روان‌ساز نوع A:
این افزودنی روان‌ساز، کاهش دهندۀ حجم آب است. به عبارت دیگر یک مادۀ افزودنی کندگیر کننده است.
روان‌ساز نوع D:
از این روان ساز برای کاهش آب و کندگیر کننده استفاده می‌شود.
روان‌ساز نوع E:
این روان‌ساز کاهش دهندۀ آب و تسریع کنندۀ گیرایی است.
مواد افزودنی نوع A، در آیین نامۀ ASTM کاهش دهندۀ آب است؛ اما اگر ویژگی کاهش دهندگی آب آن همراه با ایجاد تأخیر در گیرایی بتن باشد، در گروه D قرار می‌گیرد. چنانچه ویژگی کاهش دهندگی آب همراه با تصریح در گیرش بتن باشد، در گروه E طبقه‌بندی می‌شود.
استاندارد ملی ایران، از مواد افزودنی که بر روی چند ویژگی بتن تازه یا سخت شده تأثیر دارند و بیش از یک عملکرد مشخص دارند، به عنوان مادۀ افزودنی چند منظوره یاد می‌کند. طبق این استاندارد، مادۀ افزودنی کاهندۀ آب برای کم کردن مقدار آب مصرفی در شرایط یکسان روانی بتن، با افزایش روانی آن در شرایط یکسان میزان آب مصرفی به کار می رود. این مواد به دو نوع کاهندۀ معمولی و کاهندۀ قوی آب تقسیم می‌شوند.

مطابق با آیین نامۀ بتن ایران، مادۀ افزودنی کندگیر کننده، برای به تأخیر انداختن گیرش بتن به کار می‌رود و به سه دستۀ:
 کندگیر کننده
 کاهنده آب و کندگیر کننده
 کاهنده قوی آب
تقسیم می‌شوند.
هدف از وارد کردن مواد افزودنی کاهش دهندۀ آب در فرمول بتن، کم کردن مقدار نسبت آب در مقایسه با سیمان با حفظ روانی مورد نظر و یا افزایش روانی بتن در یک نسبت آب به سیمان ثابت، و در عین حال افزایش مقاومت فشاری و کاهش عوارضی همچون آب انداختن بتن، جداشدگی، خزش و ... در بتن می‌باشد.
به طور کلی مواد افزودنی کاهش دهندۀ آب در انواع سیمان‌های پرتلندی و همچنین سیمان‌های پر آلومین و یا سیمان‌های پوزولانی تأثیر دارند؛ ولی تأثیر این مواد در سیمان‌های گوناگون متفاوت است. مثلاً بر روی سیمان پوزولانی بیشترین تأثیر را دارند. تأثیر هر مادۀ افزودنی کاهش دهندۀ آب نسبت به سیمان، به این عوامل بستگی دارد:
 مقدار آب
 نوع و اندازۀ سنگدانه‌ها
 وجود پوزولان‌ها
 دمای محیط
 مواد حباب زا
طبق آیین‌نامۀ جامع بتن ایران، کاهنده‌های معمولی (یا روان‌کننده‌ها) دست کم ۵ درصد و کاهنده‌های قوی (یا فوق روان‌کننده‌ها) دست کم ۱۲ درصد آب اختلاط بتن در کارایی ثابت نسبت به بتن نمونۀ شاهد را کاهش می‌دهند. افزودنی‌های کاهند‌ۀ معمولی می‌توانند کندگیر کننده و یا تسریع کننده باشند؛ در حالی که افزودنی‌های کاهندۀ قوی آب عملکرد کندگیر کننده‌ای از خود به نمایش می‌گذارند. در بتن‌های ساخته شده با برخی از افزودنی‌های کاهندۀ آب، با وجود کم شدن مقدار آب، افزایش چشم‌گیری در میزان جمع شدگی بتن در حالت خشک به چشم می‌خورد.
بیشترین میزان مصرف مواد افزودنی در مقررات ملّی ساختمان معادل ۵ درصد وزنی سیمان اعلام شده است. همچنین استفاده از کلرید کلسیم فقط در بتن بدون فولاد مجاز شناخته شده و بیشترین مقدار مصرف آن دو درصد وزنی سیمان می‌باشد. به هر حال مواد افزودنی نباید بیش از مقداری که تولید کننده مشخص کرده است، وارد فرمول شود.
زمانی که بتونی با نسبت کم آب به سیمان ساخته می شود، اگر از روان‌کننده در بتن استفاده نشود، بتنی با یکنواختی یکسان به دست نخواهد آمد. زیرا از یک سو آب دارای کشش سطحی بالایی است و از سوی دیگر ذرات سیمان گرایش به جمع شدن و تشکیل گلوله‌های سیمانی دارند. لذا برای رفع این مشکل، استفاده از روان‌کننده در بتن می‌تواند راهکار مناسبی باشد.
عملکرد این گونه مواد افزودنی در بتن بدین ترتیب است که این مواد به همراه آب جذب سطح سیمان می‌شوند و در سطح مشترک دو فاز آمیخته نشدنی بار منفی ایجاد می‌کنند و موازنۀ نیروهای فیزیکی و شیمیایی تأثیرگذار بر سطح مشترک را به هم می‌زنند. این بار منفی، یک نیروی دافعه بین تمام ذرات بتن ایجاد می‌کند و موجب پراکندگی آنها و یکنواختی بیشتر بتن می شود. همچنین بر اثر همین بار منفی ایجاد شده، حباب‌های هوا هم دفع می‌شوند و نمی‌توانند به ذرات سیمانی بچسبند و این بار منفی ایجاد شده، از لخته شدن که باعث حبس قسمتی از آب بتن و جمع شدن بتن در یک محل می‌شود، جلوگیری می‌کند. بنابراین به دلیل پخش شدن یکنواخت سیمان، مساحت سطح آن که می‌تواند در مقاومت شرکت کند، افزایش می‌یابد و از سوی دیگر به علت عدم محبوس شدن آب در بین ذرات سیمان، آب باقی مانده‌ای که باید در فرآیند هیدراتاسیون شرکت کند هم افزایش می‌یابد.
علاوه بر این، بار الکتریسیتۀ ساکن ایجاد شده باعث می‌شود که در پیرامون هر ذرۀ سیمان یک لایه از مولکول‌های جهت‌دار شدۀ آب تشکیل شود که از نزدیک شدن ذرات به یکدیگر پیش‌گیری می‌کند. لذا ذرات قابلیت تحرک بیشتری به دست می‌آورند و روانی بتن افزایش می‌یابد. از سوی دیگر به دلیل پخش شدن یکنواخت ذرات سیمان در بتن، سطح بیشتری از ذرات سیمان هیدراته شده و در مقاومت نهایی بتن مشارکت می‌کنند. بنابراین فرآیند هیدراتاسیون با روند سریع‌تری (در مقایسه با بتن فاقد افزودنی) پیشرفت می‌کند.
تأثیر مواد افزودنی بر روی مقاومت، به طور قابل ملاحظه‌ای با ترکیب فرمول سیمان تغییر می‌کند. بیشترین تأثیر زمانی است که سیمان حاوی قلیایی کم و مقدار پایین C3A باشد. بنابراین مواد افزودنی کم کنندۀ آب در بتن‌هایی که با سیمان‌های پوزولانی ساخته شده‌اند، نسبت به سیمان‌های پرتلندی، عملکرد بهتری از خود بروز می‌دهد.
در حالی که افزایش مصرف مواد افزودنی کاهش دهندۀ آب، کارایی بتن را بالا می‌برد، اما با عکس تأخیر چشمگیری در گیرش آن مواجه می‌شود. ولی این تأخیر در گیرش، در دراز مدت منجر به کاهش مقاومت بتن نمی‌گردد.
مادۀ اولیۀ روان کنندۀ نوع D به رو گروه عمده تقسیم می شوند که عبارتند از:
 اسیدهای لیگنوسولفونیک و انواع نمک‌های آن
 اسیدهای هیدروکسی کربوکسیلیک و انواع نمک‌های
مشتقات این مواد به عنوان کندگیر کننده عمل نمی‌کنند و چه بسا امکان دارد یک رفتار تسریع کنندگی از خود نشان دهند. لذا این گونه مشتقات برای مواد افزودنی کاهش دهندۀ آب از نوع A و E به کار برده می‌شوند.
زمانی که پایۀ اصلی مواد افزودنی کاهش دهندۀ آب بر پایۀ لینگو سولفونات باشد، می‌تواند بر روند هوازایی بتن تأثیرگذار باشد. این مسئله از دو بُعد حائز اهمیت است:
ابتدا از آنجا که این امر باعث کاهش مقاومت بتن می‌شود، باید با اضافه کردن مقدار کمی افزودنی کاهندۀ هوا مثل تری بوتیل فسفات مقدار حباب زایی بتن را کنترل کرد؛ و
دوم این که حباب‌های هوای تولید شده در بتن، کارایی بتن را بالا می‌برند. مواد افزودنی کاهش دهندۀ آب که بر پایۀ لینگو سولفونات هستند، ریسک جمع شدگی بتن را افزایش می‌دهند، ولی سایر مواد افزودنی این ریسک را به همراه ندارند.

موارد مصرف انواع روان کننده بتن
1.بتن‌ریزی در هوای گرم حتی به مدت طولانی
2.تأخیر در زمان رسیدن بتن به محل پروژه
3.عدم توانایی پمپ در انتقال بتن به ارتفاعات یا کنج‌های دور از دسترس
4.بتن‌ریزی با لوله در شیب یا از طریق تسمه نقاله
5.وزش باد و کاهش شدید رطوبت
6.ساخت قطعات بتنی پیش ساختۀ محکم و با دوام
7.بتن‌ریزی در شرایط مقاطع پُر آرماتور
8.بتن‌ریزی در مناطق دشوار و حجیم
9.بتن‌ریزی ایمن و راحت در شمع و مقاطع غیر قابل دسترسی مستقیم
10.بتن خود تراز شونده
11.ساخت بتن نما کار
12.بتن غلتکی
13.بتن نفوذناپذیر
14.تولید بتن با مواد پوزولانی

ویژگی‌ها و اثرات انواع روان‌کنندۀ بتن
معمولاً افزودنی‌های بتن با جزء سیمانی بتن سر و کار دارند. مواد روان‌کنندۀ بتن جانشین آب می‌شوند، تا به روانی بتن کمک کنند. لذا برخی از ویژگی‌ها و تأثیرات روان کنندۀ بتن به این شرح هستند:
- کاهش میزان مصرف آب در فرمول بتن
- افزایش مقاومت نهایی بتن
- صرفه جویی در هزینه و انرژی مورد نیاز برای پرداخت و متراکم کردن بتن (ویبراتور)
- مصرف سیمان کم‌تر و کاهش گرما‌زایی در بتن با حفظ مقاومت نهایی لازم
- افزایش اسلامپ و روانی با کاهش مصرف آب
- جلوگیری از ایجاد درز سرد در بتن
- جلوگیری از آب انداختگی و جدا شدن ذرات بتن از هم
- کم شدن انقباض و جمع شدگی بتن

مقاومت فیزیکی و شیمیایی روان‌کننده‌های بتن
معمولاً روان‌کننده‌ها به صورت مایع و در رنگ‌های قهوه‌ای و زرد تولید می‌شوند. ابر روان‌کننده‌های بتن بدون رنگ و بسیار غلیظ هستند. هیچ یک از این دو نوع روان‌کننده خطر زیست محیطی ندارند و اجرای آنها خطری برای کاربر ندارد. این مواد به دلیل مایع بودن، در ظروف در بسته، مخازن کوچک یا دبه نگهداری می‌شوند.
نسل اول روان‌کننده‌ها بر پایه لیگنوسولفونات و با نام کاهندۀ آب تولید شدند. سپس این مواد دارای ساختار شیمیایی فرمالدهید ملامین و نفتالین سولفونات و آمینو اسید بودند. این مواد از لحاظ شیمیایی فعال هستند و به خوبی با سیمان واکنش می‌دهند. در نسل جدید این مواد، پلیمرهای کربوکسیلات اتری با خصوصیات بسیار مفید و کاربردی برای بتن به کار گرفته شدند.

روش مصرف انواع روان‌کنندۀ بتن
روان‌کنندۀ بتن در سه محل به بتن اضافه می‌شود. البته رقیق سازی آن با آب و سپس اضافه شدن به بتن بهتر است.
1.در بچینگ بتن. کارگاه ساخت بتن یک محل مناسب برای اضافه کردن روان‌کنندۀ بتن است. اگر بتن در محل تولید، به روان ساز مجهز شود، از یکنواختی مواد اطمینان حاصل می شود و به دلیل روانی بهتر بتن، تا حد امکان از استهلاک دستگاه‌های بتن ساز و میکسر حمل بتن کاسته می‌شود.
2. در محل بتن ریزی. اگر بتن با تأخیر به محل پروژه برسد، یا گرمی هوا و وزش باد و کم شدن رطوبت سبب سفت شدن آن شده باشد، با کمی افزودنی روان‌کننده و اختلال آن در داخل مخزن میکسر، یک بتن عالی و روان به دست می‌آید.
3. نیمی در محل کارگاه ساخت و نیمی در محل بتن‌ریزی. تلفیق دو روش فوق که پیشنهاد بیشتر متخصصان می‌باشد به این صورت است که مقداری از روان‌کننده در محل کارگاه ساخت بتن به فرمول آن اضافه می‌شود و سپس مابقی آن در محل اجرا به آن اضافه می شود و بتن ریدوز می‌شود.

مقدار مصرف انواع روان‌کنندۀ بتن
برای تعیین مقدار مصرف روان‌کننده، ابتدا پیمان‌کار مجری محدوده ای برای مصرف پیشنهاد می‌کند. تولید کنندۀ بتن نیز بر همین اساس اقدام به تدوین ترکیب فرمول بتن می‌کند و نوع روان‌کنندۀ مورد نیاز را پیشنهاد می‌کند.
میزان مصرف روان‌کنندۀ بتن بین 5/0 تا 5/1 درصد وزن سیمان و برای ابر روان کننده‌ها تا حد اشباع 2/1 درصد وزن سیمان تعریف می شود. استفاده از روان‌کنندۀ زیادی در بتن، حباب و هوا ایجاد می‌کند. این مقدار هوای ایجاد شده در مقاومت مشکلی پیش نمی‌آورد؛ زیرا افزایش مقاومت بتن بر اثر استفاده از این مواد به حدی است که هوازایی خللی در کار ایجاد نکند.
برای تعیین مقدار لازم روان کننده، اندکی روان‌کننده به بتن اضافه می‌شود و چند دقیقه با دور تند میکسر، بتن را مخلوط می‌کند. در صورت دست پیدا نکردن به روانی مورد نظر، این مرحله تا جایی تکرار می‌شود تا بتن با پایداری و استحکام مورد نظر به ‌دست آید.