افزودنی های حباب ساز بتن

افزودنی های حباب ساز بتن

افزودنی های حباب ساز بتن

افزودنی های حباب ساز بتن چیست ؟

یکی از انواع افزودنی های بتن می باشد که سبب تشکیل حباب‌های ریز و یکنواخت هوا در بتن می شود و نکته ی مهمی که وجود دارد این است که این حباب‌ها باید بعد از سخت شدن بتن با ملات در بتن باقی بمانند. درچند سال اخیرتنوع افزودنی‌های حباب‌ساز تجاری که به صورت پودری یا مایع می باشند در بازار افزایش یافته است .
مواد حباب‌ساز شیمیایی معمولاً به رنگ قهوه‌ای روشن می باشد و دارای وزن مخصوص حدود ۱۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. این مواد باید فاقد کلر باشند. نقطه انجماد آن صفر و pH آن حدود ۷۷ است. باید توجه داشت که کاربرد مواد حباب‌ساز به دلیل کوتاه نمودن طول لوله‌های موئینه موجود در بتن می‌تواند سبب کاهش میزان نفوذپذیری بتن شود. اما این یکی از خاصیت‌های جانبی آن است و برای ساخت بتن نفوذناپذیر بهتر است از طرح اختلاطی با کمترین مقادیر آب به سیمان با استفاده از فیلرهای سنگی مناسب، استفاده از پودر سنگ مواد ریز معدنی نظیر پوزولان‌ها و سرباره‌ها استفاده کنیم. به همین منظوراستفاده از مواد افزودنی کاهنده قوی آب نظیر پودر ضد آب کننده، بتن مکمل بتن و ژل میکروسیلیس در مقایسه با حباب‌زا تاثیرگذار خواهد بود.
مواد حباب‌ساز سبب تشکیل حباب‌های ریز، یکنواخت و مجزای هوا در داخل بتن تازه می‌شوند و مقدار هوای کنترل شده‌ای (معمولا حدود ۵% حجمی) به شکل میلیون‌ها حباب کوچک در اندازه‌های یکسان به طور یکنواخت در مخلوط بتن ایجاد می‌کنند. نکته ی حائز اهمیت این است که مواد حباب هوا ساز نقشی در حفاظت بتن تازه در مقابل هوای سرد محیط بتن‌ریزی ندارند. اندازه این حباب‌ها کمتر از ۵۰ میکرون و فاصله آنها از یکدیگر حدود ۲۰۰ میکرون است.

افزودنی های حباب ساز بتن
منابع اصلی تولیدکننده افزودنی های حباب ساز بتن شامل موارد زیر می باشد :

۱) چربی‌ها و روغن‌های گیاهی و حیوانی و اسیدهای چرب آنها
۲) رزین‌های طبیعی چوب که با آهک موجود در سیمان واکنش انجام داده و یک محلول رزین تشکیل می‌دهند. بعضی رزین‌های نامحلول در آب ممکن است از قبل توسط هیدرو اکسید سدیم خنثی شوند.
۳) مواد شیمیایی معدنی و آلی

کاربرد افزودنی های حباب ساز بتن :

بالا بردن دوام بتن در مقابل دوره‌های یخ بستن و ذوب شدن متوالی بتن ازکاربرد اصلی و مهم افزودنی‌های حباب ساز بتن می‌باشد. همچنین از این مواد برای افزایش مقاومت بتن در مقابل پوسته شدن سطح آن در اثر یخ زداهای شیمیایی و غیره می‌باشد. افزودن این ماده در بتن ، افزایش کارایی بتن و نفوذ ناپذیر شدن و سخت شدن آن را به دنبال خواهد داشت . به عبارت دیگر این مواد، روانی بتن را افزایش می‌دهند. همچنین این مواد باعث کاهش جدا شدن دانه‌های بتن و آب انداختن بتن تازه نیز می‌گردند. با توجه به این موارد استفاده از حباب‌ساز در بتن‌هایی که در معرض آب و دوره‌های یخ زدن و ذوب شدن و مواد یخ‌زدا قرار دارند، مانند جاده‌های بتن و جداول و دال پل‌ها وغیره توصیه می‌شود.

مزیت های افزودنی های حباب ساز بتن :

۱ ) افزایش دوام بتن در مقابل دوره‌های یخ زدن و ذوب شدن: کاربرد اصلی مواد حباب ساز افزایش مقاومت بتن در مقابل دوره‌های یخ زدن و آب شدن می‌باشد. حباب هوا در بتن به صورت مخزنی است که آب منبسط شده در اثر سرما با فشار داخل آن شده و از فشار وارده بر بتن جلوگیری می‌گردد و مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن افزایش می‌یابد. بنابراین بتن‌هایی که ممکن است با آب اشباع شده و در جریان دوره‌های یخ زدن و آب شدن قرار گیرند، باید حتما در آنها از مواد حباب ساز استفاده گردد تا دوام و پایایی بتن افزایش پیدا کند.
۲) افزایش مقاومت بتن در مقابل پوسته شدن: برای از بین بردن یخ و برف از سطح روسازی خیابان‌ها و جاده‌ها، باند فرودگاه‌ها و دال پل‌ها از مواد شیمیایی یخ‌زدا مانند کلروسدیم و کلروکلسیم استفاده می‌گردد. حال چنانچه این روسازی از بتن ساخته شده باشد، استفاده مداوم از این مواد باعث پوسته شدن سطح رویه می‌گردد. این خرابی عمدتاً فیزیکی بوده و متاثر از واکنش‌های شیمیایی و یا آثار کریستالی نیست. حباب‌های هوا در بتن برای جلوگیری از پوسته شدن بسیار موثر است. بتن هوادار برای تمام جاده‌های بتنی توصیه می‌شود و برای تمام بتن‌هایی که در معرض مواد یخ‌زدا قرار می‌گیرند، لازم می‌باشد.
۳ ) افزایش کارایی بتن (روانی بیشتر بتن): حباب‌های هوا بسیار ریز و غیر مرتبط ناشی از مصرف مواد حباب‌ساز، همانند بلبرینگ در بتن تازه عمل می‌کنند. این حباب‌های کروی به صورت ریزدانه‌هایی با اصطکاک سطحی خیلی کم و تراکم ‌پذیری بالا در بتن‌ریزی عمل می‌نمایند و به طور موثری کارایی را افزایش می‌دهند. البته باید توجه داشت که هر چند کارایی افزایش می‌یابد، اما مقاومت کاهش می‌یابد. زیرا هر یک درصد هوا که به طور عمدی یا تصادفی داخل بتن گردد باعث از دست دادن ۴% مقاومت می‌شود. بنابراین باید نسبت آب به سیمان را کم کرد، که این امر نیز باعث کاهش کارایی (اسلامپ) می‌شود. بنابراین توصیه می‌شود که از حباب سازها فقط به نسبت افزایش کارایی استفاده نشود.
۴ ) کاهش جدا شدن دانه‌های بتن و آب انداختن بتن
۵ ) افزایش کارپذیری بتن: سطح بتن که دارای مواد حباب‌ساز است از کار پذیری بیشتری نسبت به بتن‌های معمولی برخوردار بوده و برداشت سطوح آن با راحتی بیشتری انجام می‌شود.
۶ ) کاهش وزن بتن (بتن سبک) که باعث کاهش وزن سازه و در نتیجه کاهش اثرات مخرب نیروی زلزله می‌شود.

معایب افزودنی های حباب ساز بتن :

۱) کاهش مقاومت فشاری بتن
۲) افزایش هزینه تهیه بتن

نکاتی که برای خرید افزودنی های حباب ساز بتن باید رعایت شود در ذیل شرح داده شده است :

نکاتی که برای خرید این نوع افزودنی باید رعایت شود این است که مواد حباب‌زای بتن با مواد کف‌ساز مورد مصرف در فوم بتن اشتباه نشود. همچنین باید از مواد استاندارد استفاده نمود. ذکر این نکته دراین میان ضروری است که استانداردهای مربوط به مواد افزودنی استاندارد ۵-۲۹۳۰ موسسه ملی استاندارد ایران می‌باشد.
اطلاعات مربوط به ماده افزودنی باید به وضوح روی بسته‌ها یا بشکه‌های مواد افزودنی درج گردد. در صورتی که این نوع افزودنی به صورت فله ای خریداری می شود ، در زمان تحویل باید اطلاعات نام برده در زیرباید به صورت مکتوب ارائه گردد. مواد افزودنی باید با اطلاعات زیر مشخص شوند:
۱) نام تجاری ماده افزودنی
۲) نوع ماده افزودنی
۳) شماره استاندارد ماده افزودنی
۴) خلاصه‌ای از توصیه‌ها و شرایط نگهداری در انبار
۵) هشدارهای ایمنی نظیر سوزاننده، سمی، خورنده و غیره
۶) توصیه تولیدکننده جهت میزان مجاز مصرف

دستورالعمل های حمل ونگهداری افزودنی های حباب ساز بتن :

حالت فیزیکی افزودنی حباب‌ساز به صورت مایع در گالن‌های ۲۰ لیتری و یا در بشکه‌های ۲۲۰۰ لیتری موجود می‌باشد و در صورت سفارش مشتری در بسته‌بندی خاص و یا بدون بسته‌بندی در تانکر نیز عرضه می‌شود. این مواد باید در دمای بالاتر از صفر نگهداری شود و در صورت یخ زدن حتماً نسبت به هم زدن و همگن کردن این افزودنی تحت توصیه‌های کارخانه اقدام شود. بهترین دمای نگهداری بین ۵ الی۳۷ درجه سانتیگراد و برای مدت ۱۲ ماه از تاریخ تولید می‌باشد. ماده افزودنی حباب‌ساز غیر قابل اشتعال می‌باشد.

دستورالعمل مصرف افزودنی های حباب ساز بتن :

نحوه مصرف مواد افزودنی حباب‌ساز بتن به این صورت است که می‌توان به تمام آب اختلاط بتن و یا بخشی از آن مخلوط کرد و سپس به بتن افزود و یا می‌توان آن را به مخلوط آماده بتن اضافه کرد و پس از اختلاط کامل عمل بتن‌ ریزی را شروع نمود. به طور کلی بهترین مقدار مصرف ماده افزودنی حباب‌ساز برای کسب مشخصات خاص با انجام سلسله آزمایشات مختلف در شرایط کارگاهی تعیین می‌شود. ولی معمولاً در غیاب این آزمایشات کارگاهی می‌توان از دستوالعمل سازنده که میزان مصرف این ماده را به صورت درستی از وزن سیمان مصرفی در بتن ارائه می‌دهند، استفاده نمود. معمولاً مقدار مصرف مواد حباب‌ساز بین ۰۰۵/۰ تا ۰۵/۰ درصد وزن سیمان توصیه شده است. اما مقدار مصرف ماده حباب‌ساز به عوامل زیادی مانند شکل سنگدانه‌ها، نوع و مقدار و ریزی سیمان و درجه حرارت بتن و غیره بستگی دارد.
حباب‌های هوا باید تا حد امکان کوچک باشند زیرا حجم کل حباب‌ها مقاومت بتن را تحت تاثیر قرار می‌دهند. اندازه حباب‌ها به مقدار زیادی به نوع ماده حباب ‌زای مورد استفاده بستگی دارد. تمام حباب‌ها به یک اندازه نبوده و اندازه آنها بر حسب کمیت سطح مخصوصی سنجیده می‌شود. به دلیل تاثیر منفی ناشی از استفاده ناصحیح از مواد حباب‌زا در مقاومت فشاری بتن، استانداردهایی مثل AC1 و BS استفاده از مواد حباب‌ساز را در چارچوب ضوابط خاصی مقدور می‌سازد. به طور کلی باید توجه نمود که حفره‌هایی که توسط مواد حباب‌ساز در بتن به طور عمدی ایجاد می‌شود، متفاوت با حفره‌هایی است که به دلیل محبوس شدن هوا در هنگام مخلوط کردن بتن و پس از جای گرفتن بتن در قالب به دلیل عدم تراکم کافی در بتن ایجاد می‌شود و باعث ناهمگنی و افت مقاومت بتن می‌شود. حفره‌های هوای عمدی از طریق استفاده از مواد افزودنی حباب هواساز در بتن ایجاد می‌شوند. این حباب‌های هوا باید به وضوح از هوای محبوس شده اتفاقی که بعد از تراکم بتن تازه به شکل حباب‌های بزرگتر در بتن باقی می‌ماند و به کرم‌خوردگی بتن معروف است، تشخیص داده شوند. همانطور که می‌دانیم ایجاد حباب در بتن (متخلخل کردن بتن) باعث کاهش مقاومت آن می‌شود. برای حل این مشکل باید نسبت وزنی آب به سیمان را در بتن با حباب هوا کاهش داد. کاهش نسبت آب به سیمان و در نتیجه افزایش مقاومت، کاهش مقاومتی را که عموماً با ایجاد حباب‌های هوا همراه است را جبران کرده و یا آن را به حداقل می‌رساند. این اثر جبرانی به مقدار سیمان مخلوط بستگی دارد. کاهش مقاومت مخلوط‌های پر سیمان بیش از مخلوط‌های کم سیمان است. زیرا در مخلوط‌های پر سیمان حباب زایی به مقدار کمتری کارایی را افزایش می‌دهد. بنابراین باید توجه کرد که در صورت نیاز به بهره گیری از مواد حباب‌ساز خصوصا در بتن‌های با عیار بیش از ۳۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب، مقدار آب به سیمان را برای جبران کاهش مقاومت ناشی از مواد حباب‌ساز کاهش داد. به عبارت دیگر افزودنی‌های بتن موادی هستند که علاوه بر مواد اصلی تشکیل دهنده بتن به منظور افزایش ویژگی‌های مطلوب بتن و کاهش نارسایی‌های آن و یا تغییر بعضی از مشخصه‌های بتن به آن اضافه می‌شود.

منبع : http://iraac.net

پیوند: بتن ، بتن هبلکس ، افزودنی بتن