نقش هوازای بتن در دوام سازههای بتنی در برابر سیکلهای یخبندان
1. مقدمه
در اقلیمهای سرد، سازههای بتنی در معرض آسیبهای ناشی از انجماد و ذوب مکرر قرار دارند. فشار حاصل از انبساط آب منجمد میتواند موجب ترکخوردگی و کاهش دوام بتن گردد. افزودنیهای هوازا با ایجاد شبکهای از حبابهای هوا، فضای آزاد لازم را برای انبساط یخ فراهم میکنند و از تخریب سازه جلوگیری مینمایند (Neville, 2011).
2. مکانیزم عملکرد افزودنیهای هوازا
افزودنیهای هوازا ترکیبات شیمیایی فعالی هستند که با کاهش کشش سطحی آب در بتن تازه، حبابهای هوای ریز، پایدار و یکنواخت تولید میکنند. این حبابها در ابعاد ۱۰ تا ۳۰۰ میکرون و بهصورت کروی شکل در سراسر ماتریس بتن پخش میشوند. در زمان یخبندان، این حبابها فشار داخلی ناشی از انبساط یخ را جذب کرده و از ترکزایی جلوگیری میکنند (ACI 212.3R-10; ASTM C260).
3. تاثیر هوازا بر دوام بتن در برابر یخبندان
مزایای استفاده از هوازا در برابر سیکلهای یخبندان عبارتاند از:
• افزایش مقاومت بتن در برابر ترکخوردگی سطحی
• کاهش میزان پوستهشدگی ناشی از نمکهای یخزدا
• بهبود مقاومت در برابر نفوذ آب و املاح
• افزایش عمر مفید سازههای در معرض یخزدگی-ذوب مکرر
مطالعات انجامشده توسط انجمن بتن آمریکا (ACI 212.3R-10) و استاندارد ASTM C666 نشان دادهاند که بتنهای دارای سیستم هوادهی مناسب، دوام چندبرابری در شرایط یخبندان از خود نشان میدهند.
4. پایداری افزودنیهای هوازا در بتن تازه
پایداری حبابهای هوا در بتن تازه یکی از شروط اصلی موفقیت سیستم هوازایی است. اگر این حبابها تا زمان گیرش اولیه بتن باقی نمانند، نقش حفاظتی خود را از دست خواهند داد. عوامل مؤثر بر پایداری سیستم حبابی عبارتاند از:
• مدت و شدت اختلاط: اختلاط بیش از حد ممکن است منجر به ترکیدن یا ادغام حبابها شود.
• نوع سیمان و سنگدانهها: سیمانهای با قلیاییت بالا یا ذرات ریز، ممکن است حبابها را ناپایدار کنند.
• شرایط دمایی: دمای بالا، پایداری سیستم حبابی را کاهش میدهد.
• تراکم بیش از حد (ویبراسیون): لرزش شدید باعث فرار حبابها شده و درصد هوای موثر کاهش مییابد.
• افزودنیهای همزمان: ترکیب با روانسازها یا فوقروانسازها میتواند اثر دوگانه بر پایداری حبابها داشته باشد (Neville, 2011).
کنترل کیفیت دقیق، شامل آزمون درصد هوای بتن تازه (مانند روش فشارسنجی طبق ASTM C231) و بررسی ساختار حبابی با روشهای میکروسکوپی (ASTM C457)، از اقدامات ضروری در تضمین پایداری سیستم هوازا است.
5. معرفی محصول Struplast Air
Struplast Air، محصول شرکت بسپار بتن ایرانیان هوشمند (STRUMIX)، یک افزودنی هوازای پایه آلی اصلاحشده است که برای ایجاد ساختار حبابی پایدار و یکنواخت طراحی شده است. از ویژگیهای کلیدی این افزودنی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
• ایجاد هوای مؤثر و کنترلشده بین ۴ تا ۷ درصد
• قابلیت حفظ ساختار حبابی در شرایط حمل و تراکم معمول
• سازگاری کامل با انواع سیمانهای پرتلند
• بدون کاهش محسوس در مقاومت فشاری بتن در صورت طراحی اختلاط مناسب
نتایج گزارشهای آزمایشگاهی داخلی شرکت Strumix (2024) نیز نشان دادهاند که عملکرد این افزودنی در پروژههای واقعی، مطابق با الزامات ACI و ASTM بوده است.
6. نتیجهگیری
افزودنیهای هوازا، ابزار مؤثری برای افزایش دوام سازههای بتنی در مناطق سردسیر هستند. عملکرد صحیح این افزودنیها وابسته به کیفیت و پایداری حبابهای ایجادشده در بتن تازه است. محصول Struplast Air از شرکت Strumix، با توجه به خصوصیات شیمیایی خود و نتایج آزمایشگاهی، نمونهای موفق در این زمینه محسوب میشود.
7. منابع
• ACI Committee 212. (2010). Report on Chemical Admixtures for Concrete (ACI 212.3R-10). American Concrete Institute.
• ASTM C260. Standard Specification for Air-Entraining Admixtures for Concrete. ASTM International.
• ASTM C231. Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Pressure Method.
• ASTM C457. Standard Test Method for Microscopical Determination of Parameters of the Air-Void System in Hardened Concrete.
• Neville, A.M. (2011). Properties of Concrete, 5th Edition. Pearson Education Limited.
• Strumix Quality Control Reports. (2024). Internal Documentation.
بهترین مطالب هر ما
ارسال میشه به صندوق پستی شما!
این بالا کلیک کن و ایمیلت رو بنویس
ثبت