هوازی بتن چیست و چه کاربردی دارد؟ | مزایای هوازی بتن

هوازی بتن یک افزودنی هوازا می‌باشد که در بتن حباب‌های هوای بسیار پایدار و ریز را فراوری می‌کند و علاوه بر اینکه موجب بیشتر شدن دوام بتن می‌شود، تخریب بتن که ناشی از سیکل‌های یخبندان و ذوب و همچنین نفوذ نمک‌ها است، مقاوم‌تر می‌کند.

این حباب‌ها ناپایدار هستند و قسمت عمده‌ای از حباب‌های درشتی که ایجاد می‌گردند به سرعت از بین می‌روند. هوایی که حبس می‌شود به اسم هوای مبحوس نیز شناخته شده است. مثل عناصر سازنده دیگر بتن هوا هم باید به صورت کنترل شده در آن موجود باشد.

نحوه نفوذ هوا به بتن

در مواقعی که به مخلوط مواد خشک سیمانی آب اضافه می‌گردد، بین سیمان و آب واکنش هیدراتاسیون آغاز می‌گردد. این واکنش با آزاد شدن کمی هوا همراه خواهد بود که این هوا در درون ژل یا خمیر سیمان محبوس می‌گردد. در زمان متراکم نمودن و عمل آوری بتن ذرات هوا داخل آن جابجا می‌گردد. مولکول‌های هوا چون قادر نیستند همه فضای میان ذرات سیمان را به خوبی پر کنند، برای یافتن راهی به طرف بیرون حرکت خواهند کرد به این ترتیب در بتن حفرات مویینه هوا تشکیل می‌گردد.

از دیگر دلایل به وجود آمدن ذرات هوا تراکم ناصحیح و عمل آوری نادرست مخلوط بتن در زمان بتن ریزی است. کنترل این مورد را با انتخاب دانه بندی مناسب و کمتر کردن خطای انسانی می‌توان انجام داد.

مواردی که ذکر شد در مورد ذرات هوای ناخواسته داخل بتن بود، اما در برخی مواقع مولکول‌های هوا به صورت مستقیم و دستی با دخالت انسان وارد بتن می‌گردد. این مولکول‌های هوا توسط مواد هوازی یا مواد افزودنی حباب‌زا در بتن قابل دستیابی می‌باشند.

مواد هوازی بتن در همه جا امروزه موجود بوده و در دسترس می‌باشند. مواد هوازی بتن معمولاً از مواد صنعتی و شیمیایی ساخته می‌شوند. مواد شیمیایی که از قدیم الایام و به صورت سنتی برای ساخت هوازی بتن استفاده می‌گردد، معمولاً از نمک‌های به دست آمده از اسیدهای چرب و رزین‌های وینسول هستند. البته در بازار مواد جدیدی آمده است که از ترکیبات شیمیایی به وجود آمده است. مواد هوازی در بتن موجب می‌شود که در مقابل چرخه یخبندان و ذوب مقاومت بیشتر شود. همچنین با استفاده از این مواد می‌توان از بتنی که دارای چگالی کم است، استفاده کرد.

مکانیزم مواد هوازی در بتن

مواد هوازی بتن دارای آنزیم‌هایی با سطوح فعال می‌باشند که کشش سطحی میان مولکول حباب‌های هوا را کاهش می‌دهند. وقتی این اتفاق می‌افتد، می‌توان به حباب هوایی که دارای سطح پایدار بوده و تحت فشار از بین نمی‌روند، دست پیدا کرد. بدین ترتیب حجم مورد نیاز برای انبساط‌هایی که در نظر گرفته شده است، تأمین می‌گردد. اگر حباب هوای بتنی دارای ساختاری متحدالشکل، با قطر منظم و ریز باشند، می‌توانند در مقابل انبساط‌های ناخواسته بهتر مقاومت داشته باشند.

کاربرد مواد هوازی بتن

کاربرد اصلی مواد هوازی بتن یا مواد حباب‌زا بدین صورت می‌باشد که درون بتن فضاهای خالی ایجاد می‌کند و امکان مانور بهتر در مقابل پدیده‌های مضر درون بتن را فراهم می‌کند.

برای اینکه پدیده‌های مضر بتن بهتر شناخته شود ابتدا با مسئله انبساط آب در دمای پایین‌تر از نقطه انجماد مواجه می‌شوید. در حقیقت زمانی که آب به درون منافذ ریز بتن وارد می‌شود و در شرایط محیطی بسیار سرد یخ می‌زند، دچار انبساط می‌شود و سبب گسترش منافذ می‌گردد. این چرخه ادامه پیدا می‌کند تا وقتی که روی سطح ترک‌هایی مشاهده شود و بتن ورقه ورقه گردد.

مواد هوازی بتن وقتی حباب‌های هوا را به وجود می‌آورد، موجب می‌شود که ذرات آب فضای بیشتری داشته باشند و این موجب می‌گردد تا در مواقع یخ زدن آبی که درون منافذ بتن است، فضایی که ایجاد گردیده است مانع از به وجود آمدن فشار داخلی گردد و به این ترتیب بتن دچار ترک خوردگی نخواهد شد.

یک مسئله مهم دیگر در این بخش این می‌باشد که مقدار حباب‌های هوا برای تامین نمودن فضایی که برای انبساط درون بتن مورد نیاز است، می‌باشد.

مقدار مصرف مواد افزودنی هوازی بتن

مصرف مواد هوازی به عواملی مانند دمای هوا، سنگدانه‌ها و نسبت آب به سیمان بستگی دارد. برای مشخص کردن مقدار هوای مطلوب درون بتن استانداردهای مختلفی وجود دارد. اما به طور معمول مقدار هوایی بین چهار و نیم تا هفت درصد کل مجموعه بتن لازم خواهد بود.

پخش مواد هوازی در بتن به صورت یکنواخت بسیار دارای اهمیت است برای اینکه پراکندگی راحت‌تر شود لازم است که مقدار کمی از آب اختلاط، مخلوط شود. هر چقدر که مواد هوازی بیشتر باشد، حباب‌های هوایی بیشتری ایجاد خواهد شد.

طریقه استفاده از هوازی بتن

تغییراتی که در هنگام حمل و نقل و تولید بتن‌های هوازی به وجود می‌آید، بخش بسیار بزرگی از مقدار هوازی بودن آنها را تعیین می‌کند. برای کار با این بتن‌ها در ابتدا باید ملاتی که از ماسه، شن، آب و سیمان تشکیل شده است را درست کنید و پس از آن از بتن کم کم استفاده کنید. وقتی روی هوازی بتن از سیمان استفاده می‌شود، مقدار هوازی بودن آن کمتر خواهد بود. بنابراین باید در ریختن سیمان روی بتن به اندازه کافی دقت نمایید.

برای آنکه بتوانید از بتن هوازی در ساختمان‌ها و بناها استفاده کنید، ضروری خواهد بود که از سیمان مخصوص بتن هوازی استفاده نمایید تا مقاومت هوازی بتن حفظ شود.

ویژگی‌های هوازی بتن

وقتی با استفاده از افزودنی‌های هوازا به بتن آن را به هوازی بتن تبدیل می‌کنید، خصوصیات و ویژگی‌های فراوانی پیدا می‌کند که عبارت هستند از:

• شیوه هوازی موجب می‌گردد بتنی که تولید می‌شود، بتواند در مقابل ذوب شدن و سرد شدن مقاومت خوبی از خود نشان دهد.
• در مقابل نفوذ مواد شیمیایی، نفوذ آب و نفوذ املاح معدنی بسیار مقاوم‌تر بوده و تخریب نخواهد شد.
• مواد افزودنی هوازی موجب می‌گردند که هوازی بتن در برابر ضربه و خوردگی بسیار مقاوم‌تر باشند و به راحتی دچار ترک خوردگی یا شکستگی نشوند.
• بتن‌های هوازی سبک وزن هستند و در برابر جدا شدگی تحمل و مقاومت بسیار بالایی دارند.
• این بتن‌ها در زمان کار در ساختمان‌ها کارایی مناسبی از خود نشان می‌دهند و روان پذیری خوبی دارند.

مزایای بتن هوازی

وقتی با هوازی بتن کار می‌شود برای تهیه ملات آب مصرفی کاهش پیدا خواهد کرد و در نتیجه صرفه‌جویی زیادی در مصرف آب می‌گردد .

هوازی بتن نسبت به بتن‌های دیگری که در بازار وجود دارد هم از نظر قیمت و هم از نظر کیفیت به صرفه‌تر می‌باشد.

از دیگر مزایای هوازی می‌باشد که دارای عمر بیشتری بوده و تحت تأثیر فرسایش نخواهند بود.

استفاده از مواد د هوازی موجب پایداری حباب‌های وارد شده خواهد شد.

همچنین از دیگر مزایای آنها می‌توان به بهبود کارپذیری و روانی آن اشاره کرد.

مقاومت در برابر یخ زداها

برای از بین بردن برف و یخ از سطوح جاده‌ها و خیابان‌ها و باند فرودگاه‌ها از مواد شیمیایی یخ زدا مثل کلرور سدیم و کلرور کلسیم استفاده می‌شود. در این شرایط اگر سطح مورد نظر از بتن ساخته شده باشد، استفاده کردن از مواد یخ زدا به صورت پیوسته موجب خواهد شد که سطح روی بتن پوسته پوسته شود. مقدار و میزان پوسته شدگی به تعداد دفعات و مقدار مصرف مواد یخ زدا بستگی خواهد داشت. این مشکل به علت آثار کریستالی یا واکنش شیمیایی نبوده و بیشتر فیزیکی می‌باشد.

حباب‌های داخل بتن برای اینکه از پوسته شدن آن جلوگیری شود، بسیار موثر خواهند بود. برای همه جاده‌هایی که بتنی هستند، استفاده از هوازی بتن توصیه می‌گردد و برای بتن‌هایی که در معرض این مواد قرار می‌گیرند، استفاده از بتن هوازی ضروری و لازم خواهد بود.

مقاومت فشاری

برای اینکه هوازی بتن با بتن بدون حباب هوا در مشخصات و شرایط یکسان دارای مقاومت فشاری بیست و هشت روزه برابر باشند، باید نسبت آب به سیمان را در بتن با استفاده از حباب هوا کمتر کرد.

به بیان دیگر وقتی میزان هوا ثابت نگه داشته شود، مقاومت رابطه عکس با نسبت آب به سیمان دارد. وقتی نسبت آب به سیمان کاهش پیدا می‌کند، مقاومت افزایش پیدا می‌کند و به این ترتیب کاهش مقاومت که به علت ایجاد حباب هوا رخ می‌دهد، جبران خواهد شد و یا به حداقل خواهد رسید.

این تاثیر جبرانی به میزان سیمان مخلوط بستگی خواهد داشت. بیشتر شدن مقاومت در مخلوط‌های پر سیمان نسبت به مخلوط‌های کم سیمان بیشتر می‌باشد. چون حباب زایی در مخلوط‌های پر سیمان کارایی را به مقدار کمتری افزایش می‌دهد. برای بتن‌هایی که سیمان کمتری دارند، وقتی هوای درون آنها بیشتر می‌شود، مقاومت بیشتری پیدا می‌کنند. در بتن‌هایی که میزان سیمان بیشتر است، افت مقاومت را می‌توان با کم کردن میزان آب و ماسه به حداقل رسانید.

سخن تکمیلی

هوازی بتن موجب بیشتر شدن مقاومت در مقابل چرخه‌های ذوب و یخ می‌شود و همچنین در برابر املاح شیمیایی و آب کاهش نفوذ پذیری را سبب خواهد شد. هوازی بتن یک افزودنی هوازا می‌باشد که ن حباب‌های بسیار پایدار و ریزی ایجاد می‌کند و موجب می‌شود که دوام بتن افزایش پیدا کند این مواقع تخریب بتن ناشی از سیکل یخبندان و ذوب و همچنین نفوذ نمک بسیار کمتر شده و بتن مقاوم‌تر خواهد بود.

برای اینکه در بتن هوازایی شود از افزودنی هوازا استفاده می‌شود. همچنین می‌توان از سیمان هوازا نیز برای هوازایی استفاده کرد.

از جمله کاربردهای حباب ساز بتن در صنعت می‌توان به استفاده در راه‌های بتنی، باند فرودگاه‌ها، کلیه سطوح وسیع بتنی و عرشه پل‌ها اشاره کرد. استفاده از هوازی بتن در مناطق سردسیر بسیار رایج می‌باشد.