افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن

افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن از مهم‌ترین افزودنی ها برای بتن می‌باشند که موجب ایجاد تغییراتی در خواص بتن مانند افزایش خاصیت عایق می‌شود.

هرچه زمان می‌گذرد تولید بتن با پیشرفت‌های جدیدی همراه می‌شود. به‌ منظور تغییر خواص و کیفیت بتن از افزودنی‌های گوناگونی استفاده می‌شود که یکی از آن‌ها افزودنی تحت عنوان محبوس کننده هوا می‌باشد.

افزودنی‌ها در بتن با اهداف مختلفی به آن اضافه می‌شوند. به‌ طور مثال برخی از افزودنی‌ها موجب افزایش دوام و مقاومت بتن می‌شوند تا بتن کمتر با مشکل ترک خوردگی مواجه شود. یکی از انواع بتن که به‌دلیل بالا بودن مقاومت کششی دچار ترک خوردگی نمی‌شود، بتن پیش تنیده می‌باشد.

بتن هوادار چیست؟

با شناخت خصوصیات و خواص افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن می‌توان با خصوصیات بتن تولیدی با آن به‌خوبی آشنا شد. بتن هوادار نوعی بتن سبک می‌باشد که با بهره‌گیری از افزودنی های محبوس کننده هوا در ترکیب بتن ساخته می‌شود. این افزودنی‌ها با تشکیل حباب‌های هوای میکروسکوپی در بتن موجب کاهش دانسیته بتن می‌شود. کاهش دانسیته با حفظ کیفیت و مقاومت بتن خواص جدیدی را به آن می‌بخشد.

آشنایی با انواع بتن هوادار

با استفاده از افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن می‌توان دو نوع بتن هوادار تولید نمود که شامل بتن هوادار اتوکلاو شده و بتن هوادار غیر اتوکلاو شده می‌باشد.

بتن هوادار اتو کلاو شده یا AAC

این بتن متداول‌ترین نوع بتن هوادار است که در پروسه تولید، ترکیب بتن که متشکل از سیمان، ماسه، آهک، پودر، آلومینیوم و آب می‌باشد را داخل قالب‌های مخصوص می ریزند و سپس در در دمای مناسب اجازه می‌دهند تا ترکیب پخته شود.

مزایای این بتن شامل مقاومت، خاصیت عایق حرارت، خاصیت عایق صدا، سهولت اجرا و سازگاری با محیط‌ زیست می‌باشد. این بتن برای دیوارچینی، اجرای سقف، پارتیشن، پر کردن بلوک‌ها و اجرای محوطه مورداستفاده قرار می‌گیرد.

بتن هوادار غیر اتو کلاو شده بتن، نمونه ای از افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن

این بتن بدون استفاده از پروسه اتوکلاو تولید می‌شود. تولید این بتن به صورتی است که ترکیب بتن که متشکل از سیمان، ماسه، آهک، پودر آلومینیوم و آب می‌باشد را در قالب‌های مخصوص قرار می‌دهند و به‌ طور طبیعی به عمل‌ آوری ای آن می‌پردازند مزایای این بتن شامل سهولت تولید، قیمت مناسب، مقاومت خوب، خاصیت عایق حرارت و عایق صدا می‌باشد.

این بتن نسبت ‌به بتن اتوکلاو شده دارای نقاط ضعفی است که از جمله آن‌ها می‌توان به مقاومت پایین‌تر و اجرای کند طرح اشاره نمود. این بتن برای دیوارچینی، اجرای سقف، پارتیشن بندی، پر کردن بلوک‌ها و محوطه سازی کاربرد دارد.

مکانیزم عملکرد افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن

افزودنی‌های محبوس کننده هوا نوعی افزودنی شیمیایی می‌باشد که با هدف ایجاد حباب‌های هوای میکروسکوپی به بتن افزوده می‌شوند. این حباب‌ها درواقع جایگزین بعضی از سنگدانه‌ها می‌شوند و چگالی آن را کاهش می‌دهند.

مکانیزم عملکرد این افزودنی به‌گونه‌ای است که حباب‌های هوای میکروسکوپی را در بتن ایجاد می‌کند و موجب توزیع یکنواخت حباب‌ها می‌شود. افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن سبب افزایش مقاومت بتن دربرابر یخ‌ زدگی و ذوب شدن می گردد. همچنین این افزودنی‌ها مانع از ترک خوردگی در بتن به‌دنبال یخ‌زدگی و ذوب شدن می شود.

مزایای استفاده از این افزودنی ها در بتن شامل موارد زیر است:

• مقاومت بتن در مقابل یخ‌ زدگی و ذوب شدن افزایش پیدا می‌کند و درنتیجه انبساط و انقباض در بتن رخ نمی‌دهد و ترکی ناشی از انبساط و انقباض مکرر ایجاد نمی‌شود.
• ترکیب بتن روان‌ تر می‌شود و این مسئله به افزایش کارایی و پمپ پذیری بتن منجر می‌شود.
• حباب‌های هوا با انسداد حفره‌های بتن موجب کاهش نفوذپذیری بتن می‌شوند و مسیر ورود آب و مواد زیان‌ آور رو مسدود می‌کنند.
• افزودنی ها سبب کاهش چگالی بتن می‌شود. افزودنی‌ها از ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی در زمان خشک شدن جلوگیری می‌کنند.

بررسی اثرات تشکیل حباب هوا

استفاده از افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن سبب ایجاد حباب‌هایی داخل بتن می‌شود. اینک به این مسئله می‌پردازیم که این حباب‌ها چه تغییری در رفتار و خواص بتن ایجاد می‌کنند. حباب‌ها با جایگزینی به‌ جای بخشی از سنگدانه‌ها سبب کاهش دانسیته در بتن می‌شود.

این مسئله موجب کاهش بار مرده سازه و کاهش هزینه‌های ساخت‌وساز می‌شود. حباب‌ها می‌توانند نقش عایق حرارتی داشته باشند. در نتیجه سازه‌هایی که با این بتن احداث شوند در مصرف انرژی بهینه خواهند بود.

حباب‌ها از خاصیت عایق صوت برخوردار هستند و مانع از نفوذ صدا به درون سازه می‌شود که این مسئله موجب حفظ آرامش و سکونت در ساختمان می‌شود. افزودنی های محبوس کننده و ایجاد حفره‌هایی در بتن سبب افزایش مقاومت بتن در مقابل یخ زدگی می‌شود. کارایی بتن با اضافه شدن این افزودنی‌ها و تشکیل حباب‌ها قطعاً افزایش پیدا می‌کند و بتن‌ریزی با سهولت بیشتری انجام می‌شود. سرعت انجام کار در چنین شرایطی حتماً افزایش پیدا خواهد کرد.

مراحل استفاده از افزودنی های حباب ساز

استفاده از افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن باید به‌صورت اصولی انجام شود مراحل کار به شرح زیر است:

• ابتدا باید نوع و مقدار مناسب از افزودنی ها تهیه شود. استفاده به‌ اندازه از افزودنی‌ها بسیار حائز اهمیت است و از ایجاد مشکلات احتمالی جلوگیری می‌کند. مقدار مصرف افزودنی های محبوس کننده هوا باید نزدیک به 0.05 تا 0.2 درصد باشد.

سپس باید افزودنی‌ها با بتن ترکیب شوند تا حباب‌های هوا به‌ صورت همگون در کل بتن پخش شوند. اگر اختلاط به‌ درستی صورت نگیرد تشکیل حباب‌ها به ‌صورت همگون نخواهد بود.

سپس باید دمای هوا کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که افزودنی ها به‌ درستی کار خود را انجام می‌دهند. دمای ایده‌آل برای انجام این کار تقریباً 5 تا 25 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

در ادامه باید به عمل‌ آوری درست بتن اقدام نمود. عمل‌آوری موجب حفظ رطوبت بتن در پروسه شکل‌ گیری آن می‌شود.

کاربردهای افزودنی های محبوس کننده هوا در بتن

این افزودنی‌ها باید در موارد زیر مورد استفاده قرار بگیرد:

بتن‌ ریزی در معرض آب نیاز به استفاده از افزودنی‌ هایی دارد که از ایجاد ترک‌ها در بتن جلوگیری کند افزودنی محبوس کننده دقیقاً می‌تواند این خواسته را اجابت کند.

برای بتن‌ ریزی در هوای بسیار سرد واقع در نواحی سردسیری توصیه می‌شود از این افزودنی‌ها استفاده شود.

بتن‌ریزی با ملات کم نیاز به استفاده از افزودنی های محبوس کننده دارد تا از ایجاد ترک ها جلوگیری شود.