حباب ساز بتن چیست؟ مواد حباب ساز بتن

(حباب ساز بتن)

 

حباب هوای بتن: حباب هایی که بتن را قوی تر می کند

همانطور که هر علاقه‌مند بتن می‌داند، حباب هوا فرآیندی است که طی آن حباب‌های بسیار ریز و یکنواخت توزیع شده به طور عمدی وارد بتن مایع می‌شوند. دقیقاً چرا این کار انجام می شود؟نوسانات دما، دشمن طبیعی غول‌های بتنی در همه جا، به‌ویژه در آب‌وهوای سردتر است. در مکان هایی که دمای هوا می تواند به صورت فصلی از گرم به سرد تغییر کند، پدیده “یخ زدگی” بر بتن ویران می کند.

این حباب‌های بسیار ریز بین 10 تا 500 میکرون قطر دارند (قطر یک تار موی انسان حدود 50 میکرون است) و زمانی که به‌درستی مستقر شوند، حدود 6 درصد از حجم بتن میزبان را تشکیل می‌دهند.

چگونه یک آب و هوای کوچک می تواند بتن را خراب کند؟

بتن بسیار متخلخل است و مانند یک اسفنج ناکارآمد است رطوبت را می نوشد. با گذشت زمان، تمام آن رطوبت در شکاف های طبیعی تشکیل شده در داخل بتن در حین سخت شدن به دام می افتد. زمانی که هوای بیرون یخبندان می شود، آب محبوس نیز یخ میزند. از آنجایی که حجم آب وقتی به یخ تبدیل می‌شود، افزایش می‌یابد، آب محبوس شده در داخل بتن منبسط می‌شود تا زمانی که “پوسته شدن” اتفاق بیفتد. رطوبت محبوس شده در بتن متورم می شود تا جایی که چاره ای جز بیرون آمدن از شکاف ناخوشایندی از خود ایجاد نمی کند. پس در اینجا هواساز چیست؟ فرآیند حباب، میلیون‌ها حباب ریز را به طور یکنواخت در سراسر ماتریس بتن از طریق معرفی سورفکتانت‌هایی که این اثر را ایجاد می‌کنند، پراکنده می‌کند. این حباب‌های بسیار ریز بین 10 تا 500 میکرون قطر دارند و حدود 6 درصد از حجم بتن میزبان را تشکیل می‌دهند.

 حباب های ریز در بتن چگونه عمل می کنند؟

آنها به عنوان نوعی ضربه گیر داخلی عمل می کنند. هنگامی که رطوبت به طور اجتناب ناپذیری به داخل بتن وارد می شود و سعی می کند به فضای اطراف متورم شود، ساختار داخلی بتن می تواند در فضای سنگدانه ایجاد شده توسط تمام حباب های کوچک خم شود. بنابراین، حتی اگر بتن مانند یک دشمن سنگی محکم برای انگشت شست پا به نظر می رسد، در واقع یک ماده الاستیک است که می تواند در مواقعی که شرایط آب و هوایی به آن نیاز دارد، خم شود. بتن سخت شده شامل دسته های مختلفی از حفره های هوا است  که در طول فرآیند سخت شدن در حال تغییر حجم هستند . مقدار زیادی از حباب‌های هوای ریز و پایدار ایجاد شده توسط عوامل حباب‌کننده هوا به‌عنوان «مخزن کاهش فشار» در بتن سخت‌شده عمل می‌کنند،به طوری که وقتی آب اضافی یخ می زند، یخ منبسط می شود و به داخل حفره های هوا حرکت می کند، بنابراین از آسیب بتن جلوگیری می شود. اصل اساسی ضد یخ بتن با محتوای حباب هوای معقول در شکل  نشان داده شده است. حباب هوا همچنین کارایی را بهبود می بخشد و آب انداختگی بتن تازه را کاهش می دهد.

حباب های هوا باید پایدار بمانند تا بتوان آنها را در بتن تازه حفظ کرد و مقدار مشخصی را در بتن جامد حفظ کرد. گزارش شده است که اطمینان از تعداد، فاصله و توزیع مناسب حباب‌های هوای ریز در بتن می‌تواند به طور قابل‌توجهی بر خواص مکانیکی بتن تأثیر بگذارد و برای حل تخریب یخ-ذوب بسیار مهم است. چرخه. آن به این دلیل است که فاصله آب یخبندان تا نزدیکترین فضای خالی هوا کوتاه می شود. این پارامترها (به عنوان مثال، توزیع فضای خالی هوا، فاصله، وقوع فضای خالی کل و میکرو، و سطح خاص) در مواد سیمانی را می توان با توموگرافی کامپیوتری اشعه ایکس تجزیه و تحلیل کرد. از آنجایی که بتن تازه یک مخلوط ناهمگن با فازهای مختلف است، هر یک از اجزای سیستم بر پایداری حباب‌های هوا تأثیر می‌گذارد و مکانیسم‌های مربوطه درگیر پیچیده هستند. به طور کلی، عوامل موثر بر پایداری حباب هوا در بتن شامل خواص اجزای اصلی بتن نسبت مخلوط بتن فرآیند اختلاط و دما، فشار اتمسفر عوامل حباب کننده هوا، سایر افزودنی های شیمیایی، مواد افزودنی معدنی و کیفیت آب اختلاط. هر یک از اجزای سیستم، اعم از داخلی یا خارجی، به میزان متفاوتی بر پایداری حباب تأثیر می گذارد. مطالعات قبلی کمک زیادی به معرفی جامع تأثیر این عوامل بر پایداری حباب های هوا در بتن کرد، اما عدم توضیح عمیق مکانیزم های فیزیکی و شیمیایی وجود داشت. . در این مقاله، شکل گیری و فروریختن حباب ها در بتن به روشی آسان مشخص می شود. عوامل مؤثر بر پایداری حباب شامل کشش سطحی رابط هوا-مایع، ویسکوزیته بتن تازه، بار سطحی لایه مایع، استحکام لایه مایع، سرعت انتشار گاز از طریق فیلم مایع، عوامل حباب کننده هوا فوق روان‌کننده‌ها، افزودنی‌های نمک، فرآیند اختلاط، انتقال، دما و فشار اتمسفر و غیره بر اساس ادبیات موجود خلاصه می‌شوند، مکانیسم‌های آنها نیز توضیح داده می‌شود. اگرچه برخی از عوامل مانند کیفیت آب اختلاط، مواد افزودنی معدنی و خواص سنگدانه ها و غیره در کار به تفصیل بیان نشده است، اما به همان اندازه که عوامل بررسی شده در مقاله اهمیت دارند، اهمیت دارند. به عنوان مثال، کاهش حداکثر اندازه سنگدانه از 20 میلی‌متر به 14 میلی‌متر منجر به 1.7 درصد بیشتر محتوای هوا شد . فن آوری حباب های تثبیت شده با نانو سیلیس برای بهبود پایداری حباب های هوا در بتن ارائه و مورد بحث قرار گرفته است.

در چه زمانی حباب ساز بتن کشف شد؟

در سال 1938 در نیویورک (مکانی که شرایط سخت زمستانی آن از زمان پیدایش خودرو، سطوح جاده‌ها را تحت تأثیر قرار داده بود)، مشاهده شد که چندین بخش از جاده‌ها با موفقیت شگفت‌انگیزی در شرایط یخبندان شدید قرار گرفته‌اند. مشخص شد وجه اشتراک این بخش‌های بزرگراه، یک برند خاص از سیمان است و در ادامه مشخص شد که در فرآیند تولید این سیمان از کوره‌های پیه‌پز استفاده می‌شود. پیه (چربی حیوانی) جزء سوخت تولید کننده گرما در بسیاری از کوره های تولیدی بوده و هست، اما پیه یک ویژگی جالب دیگر نیز دارد. همانطور که قبلاً توسط تولید کنندگان صابون فهمیده شد – که امروزه هنوز از آن برای اثر کف کردن آن استفاده می کنند – پیه گاو یک سورفکتانت طبیعی است. یعنی حباب تولید می کند. همانطور که اتفاق افتاد، ورود تصادفی بقایای پیه گاو کوره به محصول شرکت بتن، در بتن سخت شده یک ساختار حباب‌دار ریز پراکنده ایجاد کرد که به طور ناخواسته به سطح جاده خاصیت ارتجاعی لازم برای خم شدن با پدیده “یخ زدگی” داد. از آن زمان، تولیدکنندگان بتن فرآیند حباب هوا را به حدی کامل کرده‌اند و مزایای ساختاری آن را به حداکثر رسانده‌اند.

تماس فوری