گروه فوم بتن کیان
متخصصین ما هر لحظه برای ارائه مشاوره و شنیدن صدای شما عزیزان آمادگی دارند
ساختار منافذ مواد سیمانی، که از پیش تعیین شده توسط تخلخل، نفوذپذیری و توزیع اندازه منافذ آن، مشخصه بسیار مهمی است زیرا بر خواص مواد مانند استحکام و دوام تأثیر می گذارد. بنابراین پارامتر منافذ می تواند یک عامل اصلی موثر بر خواص مواد فوم بتن باشد و برای ایجاد روابط بین این و خواص مواد، یک نگاه عمیق به این جنبه مورد نیاز است. به منظور ارزیابی این روابط، لازم بود پارامترهایی برای توضیح و تعیین کمیت ساختار هوای فوم بتن ایجاد شود. این مقاله بررسی‌های انجام شده برای توصیف ساختار هوای فوم بتن را با شناسایی چند پارامتر و تأثیر این پارامترها بر چگالی و مقاومت مورد بحث قرار می‌دهد. یک دوربین متصل به یک میکروسکوپ نوری و یک کامپیوتر با نرم افزار تجزیه و تحلیل تصویر برای توسعه این پارامترها استفاده شد. مشخص شده است که خارج از پارامترهای فضای خالی هوا بررسی شده، حجم، اندازه و فاصله فضاهای خالی هوا بر قدرت و چگالی تأثیر دارد. مخلوط هایی با توزیع اندازه فضای خالی هوا باریک تر، استحکام بالاتری را نشان دادند. در حجم فوم بیشتر، ادغام حباب‌ها باعث ایجاد حفره‌های بزرگ‌تر می‌شود که در نتیجه توزیع گسترده اندازه‌های فضای خالی و استحکام کمتری ایجاد می‌شود. شکل حفره هوا تاثیری بر خواص فوم بتن ندارد.
فوم بتن ماده ای سبک است که از خمیر سیمان پرتلند یا ماتریس پرکننده سیمان (ملات) با ساختار حفره ای یا حفره ای همگن تشکیل شده است که با وارد کردن هوا به شکل حباب های کوچک ایجاد می شود. معرفی منافذ از طریق روش های مکانیکی یا با فوم کردن از پیش ساخته شده (عامل کف کننده که با قسمتی از آب مخلوط شده مخلوط می شود و قبل از اضافه شدن به مخلوط هوادهی می شود تا کف ایجاد کند) یا کف کردن مخلوط (عامل کف کننده مخلوط با ماتریس) انجام می شود. فوم بتن مورد بحث در این مقاله با استفاده از روش کف سازی انجام شده ساخته شده است.
سیستم منافذ در مواد مبتنی بر سیمان به طور معمول به عنوان منافذ ژل، منافذ مویرگی، درشت منافذ به دلیل هوای عمدی به دام افتاده و ماکرو منافذ به دلیل تراکم ناکافی طبقه‌بندی می‌شود. منافذ ژل از طریق تخلخل آن بر مقاومت بتن تأثیر نمی گذارد، اگرچه این منافذ مستقیماً با خزش و انقباض مرتبط هستند. منافذ مویرگی و سایر منافذ بزرگ مسئول کاهش استحکام و الاستیسیته و غیره هستند. نوع منافذ فوق را می توان با روش های آزمایشی مانند، جذب- دفع گاز نیتروژن، تخلخل سنجی جیوه، میکروسکوپ نوری با پردازش تصویر، و X- اندازه گیری کرد. توموگرافی کامپیوتری اشعه ای به ترتیب با پردازش تصویر. سیستم های منافذ بتن هوادهی اتوکلاو شده به عنوان (i) منافذ مصنوعی هوا، منافذ بین خوشه ای و بین ذره ای (ii) درشت منافذ تشکیل شده به دلیل انبساط جرم ناشی از هوادهی و ریز منافذی که در دیواره های بین ماکرو منافذ ظاهر می شوند طبقه بندی می شوند، و (iii) مویرگهای میکرو (<50 نانومتر و مویرگهای ماکرو (> 50 نانومتر تا 50 میکرومتر) و منافذ مصنوعی هوا (> 50 میکرومتر) به روشی مشابه، ساختار منافذ فوم بتن از منافذ ژل، منافذ مویرگی و همچنین هوا تشکیل شده است. فضاهای خالی (منافذ حبس شده و محبوس شده با هوا) از آنجایی که اجرای فوم بتن یک بتن خود روان و خود متراکم است و بدون سنگدانه درشت امکان گیر افتادن هوا بسیار ناچیز است.مدل های تجربی برای ارتباط تخلخل و مقاومت مواد جامد متخلخل ارائه شده است. بر اساس این مدل ها و گسترش آنها، چند مدل مقاومت-تخلخل برای بتن هوادهی توسط Narayanan و Ramamurthy و برای فوم بتن توسط Hoff و Kearsley و Wainwright ایجاد شده است. ct تخلخل بر استحکام است و ممکن است به اندازه کافی ساختار منافذ را نشان ندهد.
به گفته Cebeci، عوامل حباب کننده هوا باعث ایجاد حفره های بزرگ هوا می شوند و ویژگی های ساختار منافذ ریز خمیر سیمان سخت شده را به میزان قابل توجهی تغییر نمی دهند. Kearsley و Visagie گزارش کردند که توزیع اندازه هوا-حفره یکی از مهمترین خصوصیات میکرو تأثیرگذار بر مقاومت فوم بتن است.
بحث بالا نشان می‌دهد که پارامترهای منافذ می‌توانند عامل اصلی تأثیرگذار بر خواص مواد فوم بتن باشند. از این رو یک مطالعه عمیق برای توصیف حفره های هوا از طریق پارامترهای خاص برای توضیح و تعیین کمیت ساختار هوا - فضای خالی فوم بتن ضروری است. این مقاله با شناسایی چند پارامتر مانند حجم، توزیع اندازه، شکل و فاصله و تأثیر این پارامترها بر چگالی و استحکام، بررسی‌ها را در مورد ساختار هوای فوم بتن مورد بحث قرار می‌دهد. برای توصیف منافذ مواد مبتنی بر سیمان از طریق مطالعات میکروسکوپی، تجزیه و تحلیل تصویر با موفقیت استفاده شده است. در این مطالعه، پارامترهای فضای خالی فوم بتن در تهران با استفاده از نرم افزار تجزیه و تحلیل تصویر بر روی تصاویر سطوح آماده شده از نمونه های گرفته شده توسط میکروسکوپ نوری اندازه گیری شد.
مواد تشکیل دهنده:
مواد تشکیل دهنده مورد استفاده برای تولید فوم بتن شامل (i) سیمان پرتلند معمولی مطابق با استاندارد IS 12269-1897، (ii) پودر ماسه رودخانه ای ریزتر از 300 میکرون (وزن مخصوص = 2.52)، (iii) خاکستر بادی کلاس F (وزن مخصوص). = 2.09) مطابق با ASTM C 618-1989، و (iv) فوم تولید شده با هوادهی یک عامل کف کننده با پایه آلی (نسبت رقت 1:5 وزنی) با استفاده از یک تولید کننده فوم بومی تا چگالی 40 کیلوگرم بر متر مکعب.
نتیجه گیری:
با در نظر گرفتن یک عامل اصلی مؤثر بر مقاومت و چگالی، حفره‌های هوا در بتن فوم مشخص می‌شوند و پارامترهای فضای خالی هوا توسعه می‌یابند. حفره های هوا بر اساس حجم، توزیع اندازه، شکل و فاصله مشخص می شوند و بر این اساس نتایج زیر حاصل می شود:
- خارج از پارامترهای فضای خالی هوا بررسی شده، حجم، اندازه و فاصله بر استحکام و چگالی تأثیر دارند.
- گنجاندن خاکستر بادی به عنوان پرکننده در فوم بتن به دستیابی به توزیع یکنواخت تر کمک می کند.