پلی نفتالین سولفونات (Poly Naphthalene Sulfonate) یا PNS یکی از مهم‌ترین مواد پایه در تولید روان‌کننده‌ها و فوق‌روان‌کننده‌های نسل اول بتن است. این ماده از پلیمریزاسیون نفتالین فرمالدهید و سولفوناسیون آن به‌دست می‌آید. پلی نفتالین سولفونات به‌صورت پودر قهوه‌ای روشن یا محلول قهوه‌ای تیره در بازار عرضه می‌شود و نقش حیاتی در بهبود کارپذیری بتن دارد.

ساختار شیمیایی پلی نفتالین سولفونات

PNS یک پلیمر آنیونی است که دارای گروه‌های سولفونات بوده و این گروه‌ها باعث ایجاد بار منفی روی زنجیره پلیمر می‌شوند. این بار منفی موجب دفع ذرات سیمان از یکدیگر شده و در نتیجه پراکندگی و روانی بتن افزایش می‌یابد.

انواع پلی نفتالین سولفونات

۱. پلی نفتالین سولفونات پودری (Powder Form)

این نوع معمولاً با خلوص 90% تا 98% تولید می‌شود و کاربردهای زیر دارد:
– تولید روان‌کننده‌های بتن خشک (Dry Mix)
– صنایع سرامیک
– تولید چسب‌های کاشی
– افزودنی‌های پودری ساختمانی

۲. پلی نفتالین سولفونات مایع (Liquid Form)

دارای غلظت 40% یا 42% بوده و برای تولید افزودنی‌های مایع بتن استفاده می‌شود.
ویژگی‌ها:
– حل‌شدن سریع در آب
– عملکرد بهتر در روان‌سازی
– مناسب برای بتن‌ریزی پروژه‌های حجیم و صنعتی

۳. پلی نفتالین سولفونات کم‌فرمالدهید (Low Formaldehyde PNS)

نسخه اصلاح‌شده و دوستدار محیط زیست است.
– میزان فرمالدهید کمتر از 0.1%
– مناسب پروژه‌های استاندارد سبز
– کاربرد در بتن‌های با الزامات ایمنی بالا

ویژگی‌های فنی پلی نفتالین سولفونات

۱. افزایش روانی بتن

PNS یکی از مؤثرترین مواد برای افزایش اسلامپ بتن بدون افزایش آب مخلوط است.
این ویژگی باعث:
– بهبود کارایی بتن
– کاهش زمان اجرا
– افزایش کیفیت سطحی نهایی
می‌شود.

2. کاهش آب (Water Reduction)

پلی نفتالین سولفونات می‌تواند تا 25% آب بتن را کاهش دهد.
این امر موجب:
– افزایش مقاومت فشاری
– دوام بیشتر
– کاهش نفوذپذیری بتن
می‌گردد.

۳. جلوگیری از جداشدگی و آب‌افتادگی

با بهبود پراکندگی ذرات سیمان، بتن یکپارچه‌تر شده و احتمال جداشدگی (Segregation) کاهش می‌یابد.

۴. سازگاری با انواع سیمان

PNS با اکثر سیمان‌های پرتلند سازگار است و عملکرد ثابت و قابل پیش‌بینی ارائه می‌دهد.

کاربردهای پلی نفتالین سولفونات

۱. صنعت ساختمان و بتن

– تولید روان‌کننده‌ها و فوق‌روان‌کننده‌های نسل اول
– مناسب بتن‌ریزی در هوای گرم
– کاربرد در بتن‌های آماده
– مناسب برای بتن پمپ‌پذیر
– استفاده در بتن‌های با مقاومت بالا (HPC)
– بتن‌ریزی در پروژه‌های سدسازی و راه‌سازی

۲. صنایع سرامیک و کاشی

– کمک به پراکندگی ذرات در دوغاب
– کاهش ویسکوزیته
– افزایش کیفیت نهایی محصول

۳. صنعت گچ و ملات‌های پودری

– کمک به روانی ملات
– کاهش مصرف آب
– افزایش استحکام نهایی

۴. چسب‌های ساختمانی

– افزایش چسبندگی
– ایجاد مخلوط یکنواخت
– بهبود زمان کارپذیری

مزایای استفاده از پلی نفتالین سولفونات

– افزایش روانی بتن بدون افزایش آب
– کاهش چشمگیر مصرف آب
– افزایش مقاومت‌های اولیه و نهایی
– کاهش هزینه‌های اجرای بتن
– سازگاری با اکثر سیمان‌ها
– عدم ایجاد خوردگی در میلگردها
– قابل استفاده در بتن‌های گرمسیری
– کاهش مصرف سیمان در مخلوط‌های بتنی

نحوه استفاده از پلی نفتالین سولفونات

دوز مصرف معمولاً بین 0.5% تا 2% وزن سیمان است.
مقدار دقیق مصرف به شرایط زیر بستگی دارد:
– دمای محیط
– نوع سیمان
– طرح اختلاط بتن
– سطح روانی مورد نیاز (اسلامپ)

پیشنهاد می‌شود ابتدا در یک طرح آزمایشی، مقدار بهینه تعیین گردد.

بسته‌بندی و نگهداری

PNS پودری در کیسه‌های 25 کیلوگرمی و نوع مایع در گالن‌های 250 کیلوگرمی یا مخازن IBC عرضه می‌شود.
در محیط خشک، خنک و دور از رطوبت نگهداری شود.
در صورت باز شدن بسته، بهتر است مواد در اسرع وقت مصرف شوند.

جمع‌بندی

پلی نفتالین سولفونات یکی از مهم‌ترین افزودنی‌های شیمیایی در صنعت ساختمان است که با افزایش روانی و کاهش مصرف آب، نقش کلیدی در کیفیت بتن ایفا می‌کند. تنوع در گریدهای تولیدی، سازگاری بالا و قیمت اقتصادی، باعث شده است که PNS همچنان یکی از پرمصرف‌ترین فوق‌روان‌کننده‌های بتن در جهان باشد.