اثرات عوامل جذب کننده هوا بر خواص بتن تازه

عوامل جذب کننده هوا می توانند به طور قابل توجهی خواص بتن تازه را تغییر دهند.

به دلیل وارد شدن تعداد زیادی حباب های کوچک و مستقل هوا به داخل بتن، این حباب های کروی کارایی بتن را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد و مانند بلبرینگ عمل می کند. افزایش حجم خمیر و اثر روان کنندگی بر روی مخلوط، و همچنین افزایش ویسکوزیته و تنش تسلیم خمیر، منجر به بهبود قابل توجهی کارایی، پلاستیسیته و انسجام بتن حباب شده با هوا شده و آن را به طور قابل توجهی بهتر از غیر بتن می کند. بتن حباب شده با هوا حباب های ریز وارد شده توسط عوامل حباب کننده هوا مانند سنگدانه های ریز عمل می کنند و سنگدانه های با دانه بندی ضعیف را جبران می کنند، به ویژه آنهایی که فاقد ذرات ریز هستند و باعث می شود بتن غنی از ملات به نظر برسد. این حباب‌های ریز ذرات سیمان را نگه می‌دارند و به هم متصل می‌کنند و شکاف‌های بین آن‌ها را پر می‌کنند و در نتیجه جریان آب در اطراف سیمان و ذرات سنگدانه را کاهش داده یا از بین می‌برند و خونریزی، نشست و جدایی در بتن را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، اثر "پراکنده" یا "جداکننده" این حباب ها سطح آزاد (غیر چسبنده) سیمان یا سنگدانه های ریز را به میزان زیادی افزایش می دهد و ویسکوزیته و کارایی مخلوط را افزایش می دهد.

تحت نسبت مواد بدون تغییر، حباب هوا می تواند جریان پذیری بتن را بهبود بخشد. در همان اسلامپ، خمیر بتن حباب شده با هوا در مقایسه با خمیر بتن بدون حباب هوا، کارایی، روان پذیری، پلاستیسیته، قابلیت ریختن و تراکم پذیری بی نظیری دارد. حباب هوا همچنین می تواند نیاز آب اختلاط را کاهش دهد و افت اسلامپ را در بتن تازه کاهش دهد.

با توسعه تکنولوژی ساخت و ساز و ساختمان های بلند، قابلیت پمپاژ بتن اهمیت فزاینده ای پیدا کرده است. پمپ پذیری شکل خاصی از کارایی خوب است. حباب هوا، چسبندگی و روانکاری بتن را در بین مواد افزایش می دهد، انبساط جریان را کاهش می دهد و از جدا شدن بیش از حد و خونریزی در حین پمپاژ جلوگیری می کند. بنابراین، حباب هوا قابلیت پمپاژ بتن تازه را بهبود می بخشد. با این حال، محتوای هوا در بتن پمپ شده نباید خیلی زیاد باشد، زیرا محتوای بیش از حد هوا می تواند تراکم پذیری هوا را افزایش دهد، شرایط غیر اشباع را ایجاد کند، افت فشار پمپ را افزایش دهد و راندمان پمپاژ را کاهش دهد. مقدار هوا در چنین بتنی معمولاً کمتر از 6٪ توصیه می شود. این دلایل منجر به استفاده گسترده از بتن با هوا در پروژه های پمپاژ و بتن انبوه، و همچنین در پروژه های راهسازی و سایر پروژه های مهندسی عمران، حتی در محیط های بدون نیاز به نمک یخ زدایی-ذوب یا یخ زدایی می شود. در بتن بدون چربی، بتن خشک، یا بتن غلتکی، و همچنین بتن سنگدانه های سبک، حباب هوا می تواند عملکرد را تا حد زیادی بهبود بخشد و مزایای عوامل حباب کننده هوا را به حداکثر برساند.

قابلیت پمپاژ بتن نه تنها به اسلامپ بلکه به میزان خونریزی فشار نیز مرتبط است. در شرایط یکسان، کاهش خونریزی به معنای بهبود قابلیت پمپاژ است. بنابراین، تقریباً تمام عوامل پمپاژ در کشورهای خارجی و در شانگهای حاوی اجزای حباب کننده هوا هستند.

مشکلات و راه حل ها در استفاده از عوامل حباب هوا

دلیل اصلی مانع از استفاده گسترده از عوامل حباب کننده هوا، این باور منسوخ در بین بسیاری از مهندسان است که حباب هوا مقاومت بتن را کاهش می دهد و افزایش محتوای هوا بر پایداری حجم بتن تأثیر می گذارد. این باور به ویژه در بتن های با مقاومت بالا رایج است، جایی که اغلب از استفاده از عوامل حباب کننده هوا اجتناب می شود. این دیدگاه ها ناقص هستند. با استفاده از کاهنده های آب با راندمان بالا در ترکیب با عوامل هواگیر مناسب، تهیه C70 یا حتی HPC با درجه بالاتر (بتن با کارایی بالا) کاملاً امکان پذیر است که از عملکرد فنی بتن ساخته شده تنها با کاهنده های آب با راندمان بالا پیشی می گیرد.

در ترویج عوامل حباب هوا، تغییر این باورهای منسوخ شده و توسعه عوامل حباب هوا با کیفیت بالا ضروری است. یک عامل جذب کننده هوای عالی ابتدا باید دارای قابلیت کف کردن و پایداری خوب، همراه با ساختار حباب ریز و نرخ تلفات کم استحکام باشد. همچنین باید با انواع مختلف سیمان، روش های اختلاط و شرایط محیطی سازگاری بالایی داشته باشد. علاوه بر این، باید سازگاری قوی با سایر مواد افزودنی داشته باشد و استفاده از آن با هزینه مناسب آسان و ایمن باشد.

بنابراین، توسعه عوامل جدید حباب هوا با کارایی بالا یک کار بسیار مهم است. با پیشرفت و بلوغ مداوم فناوری بتن، بتن با کارایی بالا که ترکیبی از کارایی عالی، خواص مکانیکی و دوام است، به تمرکز اصلی تبدیل شده است. گسترش کاربرد عوامل حباب کننده هوا در بتن با کارایی بالا، بهبود دوام و کارایی بدون تأثیر قابل توجهی بر استحکام، یک موضوع کلیدی برای توسعه عوامل جدید جذب کننده هوا با کارایی بالا است.