افزودنی بتن چیست؟

افزودني مادهاي به غير از سيمان پرتلند، سنگدانه، و آب است که به صورت پودر (گَرد) يامايع (آبکی)، به عنوان يکي از مواد تشکيلدهنده بتن و براي اصلاح خواص بتن، کميقبل از اختلاط، در حين اختلاط و يا قبل از ريختن به آن افزوده ميشود .

کارکرد افزودنيهاي شيميايي چگونه است؟

هر ماده افزودني با کارکرد اصلي آن تعريف و گروهبندي ميشود.کاركرد اصلي يك ماده افزودني عمدهترين اثر مورد انتظاري است كه بر بتن دارد وبيانگر عملکرد شاخص آن افزودني است. کاركرد فرعي، اثر يا اثراتي است كه مادهافزودني در مقياس كوچكتر از کاركرد اصلي بر بتن ميگذارد.

دلايل و مزاياي استفاده از افزودنيهاي شيميايي

بتن بايد همگن، كارآ، پرداختپذير، مقاوم، پايا، وکمتراوا باشد. در بسياري از موارد با انتخاب مصالح و نسبت اختلاط مناسب و بهکاربستن روشها و استفاده از تجهيزات مناسب و افراد کارآزموده ميتوان به اينويژگيها دست يافت. بهرهگيري از افزودنيهاي شيميايي در کنار مزاياي بيشماري کهدارند، دستيابي به اين ويژگيها را امکانپذيرتر و آسانتر خواهد کرد.

مشخصات افزودنيهاي شيميايي

افزودنيهاي مصرفيبايستي پاسخگوي نيازها و ضوابط آييننامه بتن و استانداردهاي ملي ايران واستانداردهاي بينالمللي معتبر مانند AASHTO,ASTM, BS, DIN, EN باشند. اين منابع مشخصات فني، حداقل انتظارات از مصرف، و نحوهتاثيرگذاري هر افزودني را به تفصيل بيان مينمايند و راهنماي بسيار مناسبي براياستفاده افزودنيها هستند.

فوم بتن چیست ( Foam Concete )

کلینیک بتن

کد مطلب : 321

بتن كفي (FoamConcete)

بتن كفي يكي از انواع بتن هاي سبك ميباشد كه از ادغام كف توليد با ثبات كافي در خمير سيمان يا ملات حاصل مي گردد باتوجه به محدوده وسيع جرم حجمي قابل دستيابي با بتن هاي كفي و پايين بودن نسبيسرمايه گذاري اوليه اين مصالح بعنوان راه حلي مناسب در مواردي كه كاهش وزن و ياعايق بندي حرارتي مدنظر باشد توسط توليد كنندگان عرضه مي شوند قبل از بكارگيري هر نوع بتن سبك لازم است ديگر خصوصياتفيزيكي و مكانيكي مهم آن ارزيابي شوند تا از مناسب بودن آن براي كاربرد مورد نظراطمينان حاصل گردد. بر اين اساس بررسي گسترده آزمايشگاهي جهت تعيين خصوصيات فيزيكيو مكانيكي بتن كفي با محدوده جرم حجمي بين 800 تا 1500 كيلوگرم بر متر مكعب توسطكارشناسان شركت بتن سازه الوند و بخش بتن مركز تحقيقات ساختمان و مسكن انجام پذيرفت جزئيات اين مطالعه ونتايج حاصله در ضمائم حاضر ارائهگرديده است. زمينه هاي مناسب كاربرد بتن ها كفي كشور مواردي هستند كه جمع شدگي بالاقبول باشد در اين رابطه مي توان به كاربرد بتن كفي بعنوان عايق حرارتي ، پر كنندهحفاري ها، بخش مياني پانل هاي ساندويچي و كابردهاي ژئوتكنيكي اشاره نمود.

ساختمان به طور مستقيم ( به لحاظ سبكيويژه اين نوع بتن ) و صرفه جويي در مصرف انرژي بطور غير مستقيم ( به لحاظ عايقبودن اين نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتيجه كاهش ميزان مواد سوختي ) , ازلحاظ اقتصادي گام هاي بلند و مهمامروزه مهندسين و معماران سازنده ساختمان در دنيابا استفاده از بتن سبك در قسمت هاي مختلف بنا با سبك كردن وزني برداشته اند .

فوم بتن پوششياست جديد جهت مصارف مختلف در ساختمان كه به علت خواص فيزيكي منحصر به فرد خود بتنيسبك و عايق با مقاومت لازم و كيفيت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه ميدهد .اين پوشش از تركيب سيمان , ماسه بادي (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شيميائي توليدكننده كف ) تشكيل مي شود . ماده كف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با سرعتزيادي , حباب هاي هوا را توليد و تثبيت نموده و كف حاصل كه كاملا پايدار مي باشددر ضمن اختلاط با ملات سيمان و ماسه بادي در دستگاه مخلوط كن ويژه , خميري روانتشگيل مي دهد كه به صورت درجا با در قالب هاي فلزي يا پلاستيكي قابل استفاده ميباشد . اين خمير پس از خشك شدن با توجه به درصد سيمان و ماسه بادي ( مطابقبا جدول شماره 1 ) داراي وزن فضايي از 300 الي 1600 كيلو گرم در متر مربع خواهد بود .

ويژگي هاي عمدهفوم بتن

1 _ عاملاقتصادي : سبكي وزن بامقاومت مطلوب فوم بتن يا توجه به نوع كاربرد آن , بطور كلي به لحاظ اقتصادي مخارجساختمان را ميزان قابل ملاحظه اي كاهش مي دهد چون در نتيجه استفاده از آن , وزناسكلت فلزي و ديوار ها و سقف كاهش يافته و ضمنا باعث كاهش مخارج فونداسيون و پي درساختمان مي گردد كه با توجه به خواص فوق , با سبك تر بودن ساختمان , نيروي زلزلهخسارات كمتري را در صورت وقوع متوجه آن مي سازد .

2 _ سهولت درحمل و نقل و نصب قطعات پيش ساخته : حمل و نقل قطعات پيش ساخته : حمل و نقل قطعات پيش ساخته با فوم بتن هزينهكمتري را نسبت به قطعات بتني دربرداشته و نصب قطعات بعلت سبكي آنها . بسيار آسانمي باشد , هر گونه نازك كاري براحتي روي پوشش فوم بتن قابل اجراست و ضمنا چسبندگيقابل توجهي با سيمان و گچ دارد .

3 _ خواص فوقالعاده عايق بودن در مقابل گرما , سرما و صدا : فوم بتن به علت پائين بودن وزن مخصوصآن يك عايق موثر در مقابل گرما , سرما و صداست . ضريب انتقال حرارتي فوم بتن ( طبقجدول شماره 3 ) بين65 0/0 تا 435/0 k cal / m2 hc مي باشد ( ضريب هدايت حرارتييتن معمولي بين 3/1 تا 7/1 مي باشد ) استفاده از فوم بتن بعنوان عايق باعث صرفهجويي در استفاده از وسائل گرم زا و سرما زا مي گردد . فوم بتن عايق مناسبي جهت صدابا ضريب زياد جذب آگوستيك به سمار مي رود كه در نتيجه بعنوان يك فاكتور رفاهي درجهت جلوگيري از ورود صداهاي اضافي اخيرا مورد توجه طراحان قرا كرفته است .

4 _ خصوصياتعالي در مقابل يخ زدگي و فرسايش ناشي از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب : نظر به اينكه فوم بتن در قشرهاي سطحيداراي تخلخل فراوان مي باشد در نتيجه شكاف هاي موئين و و درزهاي كمتري در سطحايجاد مي شود و اگر پوشش فوم بتن با ضخامت كافي مورد استفاده قرار گيرد در مقابل خطر نفوذ بارانو رطوبت مقاومت مطلوبي خواهد داشت .

5 _ مقاومت فوقالعاده در مقابل آتش : مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده مي باشد .

به طور مثالقطعه اي از نوع فوم بتن با وزن فضايي 700 الي 800 كيلو گرم در متر مكعب كه حداقل 8سانتي متر ضخامت داشته با شد به راحتي تا 1270 درجه سانتي گراد را تحمل مي نمايد واصولا در وزن هاي پائين غير قابل احتراق است .

6_ قابل برش بودن :6 به دليل قابل برش بودن با اره نجاريو ميخ پذير بودن آن . كارهاي سيم كشي و نصب لوازم برقي و تاسيسات خيلي سريع و بهراحتي قابل عمل خواهد بود .

كاربرد فوم بتندر ساختمان

1 _ شيب بنديپشت بام : فوم بتن باصرفه ترين و محكم ترين مصالح سبكي است كه مي توان از آن براي پوشش شيب بندياستفاده نمود . نظر به اينكه با دستگاه مخصوص به صورت بتن يكپارچه در محل قابل تهيه واستفاده است مي توان مستقيما روي آن را عايق بندي يا ايزولاسيون نمود .

2 _ كف بنديطبقات : به دليل سبكيوزن فوم بتن و آسان بودن تهيه آن . مي توان تمامي كف طبقات . محوطه و بالكنساختمان را بعد از اتمام كارهاي تاسيساتي با آن پوشانده و بلافاصله عمليات بعدي رامستقيما روي آن انجام داد .

3 _ بلوك هايغير بار بر سبك : با بلوك هاي تو پر به ابعاد دلخواه مي توان تمامي كار تيغه بندي قسمت هايجدا كننده ساختمان را با استفاده از ملات يا چسب بتن انجام داد . با اين نوع بلوكها علاوه بر اينكه از سنگين كردن ساختمان جلوگيري مي شود عمليات حمل و نصب خيليسريع انجام مي گيرد و دست مزد كمتري هزينه مي شود . پس از اجراي ديوار مي توانمستقيما روي آن را گچ نمود . اين بلوك ها داراي وزن فضايي بين 800 الي 1100 كيلوگرم مي باشند .

4 _ پانل هاي جدا كننده يكپارچه و نردههاي حصاري جهت محوطه و كاربري در موارد خاص : جهت ساخت ديوارهاي سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن هاي ضد صدا مي توان درمحل با قالب بندي . فوم بتن را به صورت يك پارچه عمودي ريخت . به دليل ويژگي عمدهعايق بودن اين نوع بتن . جهت عيق بندي سردخانه ها . گرم خانه ها . پوشش لوله هايحرارتي و برودتي و ...... كاربرد مهمي دارد . ضمنا به دليل اينكه عايق صدا مي باشدبراي موتورخانه ها و اتاق هاي آكوستيك مورد استفاده وسيع قرار مي گيرد

برنامه آزمايش ها

برنامه آزمايشگاهي به منظور تعيين خواصفيزيكي و مكانيكي بتن هاي كفي با جرم حجمي هاي مختلف انجام گرفت خصوصيات موردنظرشان شامل وزن مخصوص و خشك، جذب آب، مويين، جمع شدگي ناشي از خشك شدن ، مقاومتهاي فشاري محاسبه گرديده است .

مصالح بكار رفته

سيمان: سيمان مصرفي از نوع سيماانپرتلند

ماسه: ماسه بكار رفته در اين تحقيق ازنوع ريز استفاده گرديد.

مواد كفزا وتثبيت كننده كف: مواد كفزا وتثبيت كننده كف مورداستفاده بانسبت هاي مختلف با آب رقيقگرديد.

طرح اختلاط

طرح اختلاط بتن كفي درهر محدوده جرمحجمي بر اساس حجم مطلق مواد اوليه تعيين گرديد حجم آب هيدراسيون بعنوان درصدي از ميزان سيمان در نظر گرفته شد. ميزانسيمان مطابق با محدوده توصيه شده مراجع مختلف استفاده گرديده و با كم كردن وزن سيمان و آب هيدراسيون از جرم حجمي خشك مورد نظر وزن ماسه درمخلوط مشخص گرديد. با محاسبه مقدار آب اختلاط به منظور دستيابي به يكنواختي موردنظر وبا داشتن مقادير حجم هاي سيمان و ماسه در مخلوط ، حجم منافذ هوا و درنتيجه حجم كف مورد نياز مشخص ميگردد.

تحليل نتايج آزمايشها

مقاومت فشاري

مقاومت فشاري مخلوطهاي بتن كفي تا حدزيادي تحت تاثير مقادير نسبت آب به سيمان مي باشد مخلوطهاي با نسبت آب به سيمانكمتر در جرم حجمي هاي مشابه داراي مقاومت هاي بالاتري مي باشندبكارگيري ماسه درشت تر ،خصوصاً در مخلوطهاي سنگين تر كه منجر به كاهش قابل توجه نسبت آب به سيمانگرديد. عملكرد مناسب تر اين مخلوطها از نظر مقاومت فشاري را به دنبال دارد. قابل توجه است كه كف اضافه شده ه مخلوهاي خود داراي مقدار آب بودهبه حجم كف مصرف شده و جرم حجمي آن بستگي دارد.

خوشبختانهنتايج مقاومت بدست آمده براي طرح هاي مختلف بسياري از نياز هاي مورد نظر را تامينمي نمايد و عملا محدوديت استفاده در بخشهاي مختلف ساختمان ايجاد نمي نمايد.

جذب آب مويين

جذب آب بصورت وزن آب در واحد سطح نمونه(g/cm2)قابل محاسبه مي باشد. نتايج بدست آمده نشان داد كه جبابهاي هوا در مخلوطهاي بتنكفي مورد مطالعه نفوذ ناپذير نبوده و جذب آب مشاهده مربوط به خمير سيمان است.و مقاديربدست آمده در حد استاندارد مي باشد

جمع شدگي ناشي از خشك شدن

جمع شدگي ناشي از خشك شدن مخلوط هاتوسط منشور 5/28*5/7*5/7 سانتيمتر تعيين گرديد نمونه ها پس از 28 روز عمل آوريمرطوب به شرايط معمولي آزمايشگاه با رطوبت نسبي حدود 40 درصد منتقل شدند مقدار جمعشدگي ناشي از خشك شدن هر مخروط با اندزه گيري طول نمونه ها در فواصل زماني مختلفتعيين گرديد

مقدار زياد جمع شدگي ناشي از خشك شدنتن كفي جنبه مهمي است كه در موارد استفاده از اين ماده بايد در نظر گرفتهشود در حقيقت برخي نشريه هاي فني در مورد بتن كفي مصرف اين ماده را محدود بهمواردي كه جمع شدگي بالا مسئله ساز نباشد نموده اند.خوشبختانه دراين خصوص نيز محصولات مورد آزمايش نتايج مناسبي را ارائه نموده اند.

نتايج مطالعه بر روي بتن كفي

جذب آب و جذب مويين بتن هاي كفي مشابهبتن هاي معمولي و قابل قبول بوده است در صورتيكه از كف مناسب در تهيه اين نوع بتناستفاده شود حتي عملكرد بتن كفي با جرم حجمي 800 كيلوگرم بر متر مكعب مشابه بتن معمولي با نسبت آب به سيمانمشابه مي باشد.

جمع شدگي ناشي از خشك شدن بتنهاي كفيدر ايران نسبتاً زياد است كه نمونه هاي توليدي اين شركت اين موضوع را با استفادهاز نوع خاصي از مواد كفزا همراه با موادتثبيت كننده و كاهش دهنده جمع شدگي مرتفع نموده است.