بتن هوازایی شده

1- مقدمه بتن هوازایی شده

در اقلیم های سرد، آسیب دیدگی روسازی های بتنی، دیوار حائل، عرشه های پل ها و نرده ها، که به عمل یخ زدگی (دوره های یخ زدن و آب شدن) نسبت داده می شوند، یکی از مشکلات اصلی است که نیاز به هزینه سنگین برای تعمیر و تعویض دارند. از راهکار های مقابله با این پدیده بتن هوازایی شده است.

علل آسیب دیدگی بتن سخت شده بر اثر عمل یخ زدگی را می توان به ساختمان ذره ای پیچیده  مصالح مربوط دانست. در هر حال، تاثیرات زیان آور، نه تنها به مشخصات بتن، بلکه به شرایط محیطی ویژه آن نیز بستگی دارد. بنابر این، بتنی که تحت یک شرایط یخ زدگی و آب شدگی مشخص در برابر یخ زدگی مقاوم باشد می تواند تحت شرایط دیگر تخریب گردد. [1]

2- آسیب ناشی از یخ زدگی بتن

آسیب ناشی از یخ زدگی در بتن می تواند به چند شکل بوجود آید. عمومی ترین نوع آن ترک خوردگی و پکیدن بتن است که علت آن، انبساط پیش رونده خمیر سیمان بر اثر دوره های یخ زدن و آب شدن مکرر است.

دالهای بتنی ای که در معرض یخ زدن و آب شدن همراه با حضور رطوبت و مواد شیمیایی یخ زدا قرار می گیرند، مستعد پوسته شدن (یعنی ورقه ورقه شدن سطح پرداخت شده) هستند.

بعضی از سنگدانه های درشت در دالهای بتنی شناخته شده اند که باعث ترک خوردگی (معمولا موازی درز ها و لبه ها) می شوند و نهایتا شکلی را که شبیه حرف D بزرگ لاتین است ایجاد می کنند. (یعنی اینکه در دو گوشه از چهار گوشه دال، ترک ها انحنا پیدا می کنند) این نوع ترک خوردگی با عبارت ترک خوردگی نوع D توصیف می گردد. [1]

3- یخ زدگی در خمیر سیمان سخت شده

پاورز به گونه ای مناسب، مکانیزم های یخ زدگی در خمیر سیمان را تشریح کرده و همچنین دلیل تاثیر هوازایی را بر کاهش انبساط مرتبط با این پدیده به صورت زیر توضیح داده است:

وقتی که آب شروع به یخ زدن در یک حفره مویینه می کند افزایش حجم همراه با یخ زدگی آب، نیاز به انبساط حفره به میزان 9 درصد حجم آب یخ زده، و یا نیاز به راندن مقدار آب اضافی از سطوح مرزی نمونه و یا نیاز به مقادیری از هر دو اثر دارد.

در ضمن این فرایند ها، فشار هیدرولیکی تولید می شود و مقدار این فشار بستگی به فاصله تا سطح مرزی فرار، نفوذ پذیری مصالح فی مابین، و میزان تشکیل یخ دارد. تجربه نشان می دهد که فشار های گسیختگی در نمونه اشباع شده خمیر توسعه خواهند یافت مگر آنکه تمام حفرات مویینه خمیر، از نزدیکترین سطح مرزی فرار بیش از یک دهم تا هفت صدم میلیمتر فاصله نداشته باشند. این چنین سطوح مرزی نزدیک به هم از طریق استفاده صحیح از مواد هوازای مناسب میسر می شود.

4- بتن هوازایی شده

ثابت شده است هوازایی یک روش موثر برای کاهش میزان خطر ناشی از آسیب دیدگی بتن بر اثر عمل یخ زدگی می باشد. [1]

به طور کلی می بایست از بتن سخت شده در مقابل چرخه های یخ زدن و آب شدن با افزودن حباب های عمدی هوا در بتن با استفاده از افزودنی مناسب مراقبت نمود. [2]

این هواهای (عمدی) میبایست به طور مشخص از هوای ناخواسته تصادفی وارد شده در بتن که به شکل حباب های بزرگ که در حین تراکم دادن بتن تازه بر جای می مانند متمایز گردند. [2]

وقتی افزودنی های هوازا در بتن مخلوط می شود ایجاد حفرات گسسته ی حباب هوا می کند که در خمیر سیمان گنجانده می شوند. [2]

ماده اصلی تشکیل دهنده افزودنی هوازا یک فعال سطحی است که با کاهش کشش سطحی آب شکل گیری حباب های هوا را تسهیل و در نهایت تثبیت آنها را تضمین میکند. [2]

منابع

[1] ریزساختار، خواص و اجزای بتن تالیف: پروفسورمهتا، پروفسور مونته ئیرو؛ ترجمه: دکتر علی اکبر رمضانیان پور دکتر پرویز قدوسی، دکتر اسماعیل گنجیان؛ انتشارات دانشگاه امیر کبیر.

 [2] Concrete Technology A.M. NEVILLE J.J. BROOKS