فوم بتن(Foam concrete) که با نام‌های بتن سلولی سبک (LCC)، بتن سلولی کم چگالی (LDCC) و سایر اصطلاحات نیز شناخته می‌شود، به عنوان دوغاب پایه سیمانی با حداقل 20٪ فوم در ملات پلاستیکی تعریف می‌شود. از آنجایی که عمدتاً برای تولید فوم بتن از سنگدانه درشت استفاده نمی شود، آن را “سیمان فوم دار” نیز می نامند.
فوم بتن
فوم بتن، که بتن سبک سلولی نیز نامیده می شود، از اختلاط ملات سبک وزن حاصل از آب، سیمان پرتلند، ماسه ریز یا به تنهایی با خاکستر بادی و فوم پایدار از پیش ساخته شده تولید می شود. این فوم با کمک فوم مولد و با استفاده از عامل کف ساز تولید می شود. محتوای هوا معمولاً بین 40 تا 80 درصد حجم کل است. اندازه حباب ها از حدود 0.1 تا 1.5 میلی متر در قطر متفاوت است. بتن فوم دار از گاز یا بتن هوادهی متمایز می شود، جایی که حباب ها از طریق واکنش پودر آلومینیوم با هیدرو اکسید کلسیم و سایر مواد قلیایی آزاد شده توسط هیدراتاسیون سیمان و بتن حباب شده با هوا، که حجم بسیار کمتری دارد، از نظر شیمیایی تشکیل می شوند. هوای حباب شده در بتن برای دوام استفاده می شود.
کاربرد فوم بتن در ساختمان سازی
کاربرد فوم بتن در ساختمان سازیفوم بتن یک ماده بتن منحصر به فرد با کاربردهای متعدد در مکان های بسیاری از جمله در صنعت ساختمان است. فوم بتن یک سیمان ماسه ای با هوای زیاد است که حداقل 20 درصد هوای حجمی در محصول دارد. این با دوغاب سیمان ساخته شده است و می تواند تا 85 درصد فوم یا هوا باشد. اکثر کاربردهای فوم بتن به حداقل 50 درصد فوم یا هوا بر حسب حجم نیاز دارند.
برای کف کردن بتن، هوا به صورت مکانیکی با یک فوم از پیش ساخته شده ترکیب می شود. این ترکیب با مواد پایه سیمانی مخلوط می شود تا یک ماده کامپوزیتی با چگالی کم ایجاد شود که با چگالی فوم بتن نیز قابل تنظیم است. آنها از حدود 400 کیلوگرم در متر مکعب تا 1800 کیلوگرم در متر مکعب متغیر هستند و قدرت آنها می تواند از 0.5 نیوتن در میلی متر مربع تا 12 نیوتن بر میلی متر مربع باشد.
حدود یک چهارم بازار جهانی فوم بتن را فوم‌های سفت و سخت تشکیل می‌دهند (با فوم‌های انعطاف‌پذیر و فوم‌های نیمه سخت پوستی یکپارچه). به طور کلی، بازار فوم سالانه حدود 7 درصد رشد می کند و امروزه تقریباً 82 میلیون دلار در سراسر جهان تخمین زده می شود. اکثر مصرف کنندگان فوم سفت و سخت در صنعت ساخت و ساز هستند، جایی که مواد کاربردهای متنوعی در آب بندی، موانع حرارتی و کفپوش پیدا می کنند پس می توان با صراحت گفت فوم بتن در ساختمان سازی نقش و کاربرد بالایی دارد.
فوم بتن سخت از پلیمرهایی مانند پلی اورتان به دلیل فرمولاسیون و پردازش آسان و مصرف انرژی نسبتاً کم برای ساخت در صنعت ساختمان سازی بسیار رایج شده اند. از دیگر پلیمرهای مورد استفاده در فوم های سخت می توان به پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پلی اکریلونیتریل بوتادین استایرن (پلی استایرن) اشاره کرد. همه این پلاستیک ها از مواد پتروشیمی موجود در نفت ساخته شده اند و دفع آنها بسیار دشوار است.
به این دلایل، در سال های اخیر علاقه قابل توجهی به توسعه پلیمرهای گیاهی که می توانند به مواد سفت و سخت برای صنعت ساختمان تبدیل شوند، وجود داشته است.
نسل جدیدی از فوم بتن سخت ساخته شده از پلیمرهای زیستی در حال حاضر در حال رشد است. این فوم ها از بیوپلیمرهایی مانند اتیلن وینیل الکل، پلی وینیل الکل، پلی ساکارید و نشاسته ساخته می شوند. پلیمرهای زیستی معمولاً نشان دهنده کربن کمتر (CO2e) نسبت به پلیمرهای معمولی مبتنی بر سوخت فسیلی هستند. این نه تنها به این دلیل است که استخراج منابع پلیمری بیولوژیکی و گیاهی نسبت به استخراج نفت و گاز انرژی کمتری دارد، بلکه به دلیل CO2 است که گیاهان به طور طبیعی در حین رشد از اتمسفر جدا می کنند.
فوم بتن سبک به شکل آجر، بلوک یا ریخته شده در محل برای عایق کاری حرارتی روی سقف های مسطح یا برای دیوارهای سردخانه یا به عنوان دیوارهای غیر باربر در ساختمان های RCC/اسکلت فلزی یا برای دیوارهای باربر یا دیوارهای کم مصرف استفاده می شود. درجه حریق فوم بتن به مراتب بیشتر از آجر کاری یا بتن متراکم است. پر کردن فله، با استفاده از مواد نسبتا کم استحکام، برای لوله های فاضلاب اضافی، چاه ها، زیرزمین ها و زیرزمین های بلااستفاده، مخازن ذخیره سازی، تونل ها و متروها و غیره از کاربردهای فوم بتن می باشد.
تغییرات فوم بتن در طول زمان
خاکستر بادی و ماسه معمولاً مواد ریزدانه را تشکیل می دهند که با آب و سیمان مخلوط می شود. برخی از سازندگان فقط از آب و سیمان به علاوه عامل کف کننده برای تولید مخلوط فوم بتن استفاده می کنند. دوغاب بتن با یک محصول فوم هوادهی شده در کارخانه با بتن ترکیب می شود و به منظور مقاومت در برابر واکنش های شیمیایی و مکانیکی اختلاط، ریختن، قرار دادن و گیرش بتن، حباب های ثابتی با سطوح پایداری بالا تولید می کنند. فوم بتن را می توان در قالب ریخت یا مستقیماً در داخل عناصر سازه پمپ کرد. با فوم بتن، دوغاب بتن می تواند آزادانه جریان یابد. این به دلیل رفتار تیکسوتروپیک حباب های فوم هوادهی است. دوغاب چسبناک 24 ساعت طول می کشد تا به طور کامل تشکیل شود، اما با روش های پخت بخار می توان این مدت را تا دو ساعت تسریع کرد. این تکنیک ها دما را تا 70 درجه سانتیگراد افزایش می دهند تا فرآیند انجماد را تسریع کنند. دمای مورد نیاز به متغیرهایی مانند رطوبت محیط و دمای خارجی و همچنین مخلوط فوم بتن بستگی دارد.
فوم بتن را می توان پس از تکامل از قالب خارج کرد، اگرچه در برخی از کاربردها فوم بتن، قبل از گیرش کامل، با استفاده از سیم های فولادی به بلوک هایی با اندازه های مورد نیاز برش داده می شود.
مخلوط پایه برای محصولات بتن فوم دار دارای محتوای سیمان بسیار بالاتری نسبت به مخلوط های بتن استاندارد برای دال ها و کاربردهای سازه ای است. این دو دلیل دارد. اول، مقدار هوای جذب شده در حباب های فوم در بتن، مقاومت ماده را به طور تصاعدی در نرخ های هوادهی بالاتر کاهش می دهد. دوم، مقدار آب موجود در دوغاب بتن، مقاومت بتن را به صورت خطی در نرخ هیدراتاسیون بالاتر کاهش می دهد.
به طور معمول، مخلوط بتن فوم دار حاوی آب بیشتری نسبت به بتن سنتی است. این به این دلیل است که می توان آن را به راحتی پمپ کرد و کاملاً با مواد افزودنی فوم مخلوط کرد. عوامل کاهنده آب و نرم کننده هایی که برای به حداقل رساندن محتوای آب در بتن معمولی استفاده می شوند نیز معمولاً هنگام مخلوط شدن با عوامل کف کننده عملکرد ضعیفی دارند.
فوم های خشک مبتنی بر پروتئین که معمولاً به عنوان عوامل کف کننده (یا سورفکتانت ها) برای تهیه فوم بتن استفاده می شوند، در صورت رقیق شدن در آب می توانند تا 20 برابر منبسط شوند. سورفکتانت به طور کلی در غلظت بین 3 تا 5 درصد رقیق می شود، تا مخلوطی پایدار با حباب های کف تولید کند.
در دهه 1990، عوامل کف‌ساز مبتنی بر آنزیم مصنوعی برای افزایش پایداری کف ایجاد شدند. این آنزیم شامل پروتئین های بیوتکنولوژیکی بسیار فعال است که بر پایه هیدرولیز پروتئین نیستند. این سورفکتانت های جدید که با تولید فوم، اختلاط و تجهیزات پمپاژ تخصصی تقویت شده اند، منجر به تولید فوم و یتن فوم با پایداری قابل توجهی شده است. اکنون، بتن فوم دار می تواند به تراکم 75 کیلوگرم در متر مکعب دست یابد که فقط 7.5 درصد از ان آب است.
کلام آخر
فوم بتن به طور گسترده در پروژه های زیربنایی از جمله بزرگراه ها، ساخت و سازهای تجاری، امداد رسانی در بلایای طبیعی، ساخت مدارس و ساخت و سازهای ساختمانی استفاده شده و می شود. شاید اولین و پرکاربردترین کارایی فوم بتن در ساختمان سازی و در درجه اول برای پر کردن فضاهای خالی باشد و برای پر کردن بسیاری از درزها و کامل کردن ساخت و ساز استفاده شده است. در محوطه سازی در مسیرهای پل، خاکریزها و غیره استفاده می شود. پروژه‌های زیرساختی از آن برای رهاسازی خط لوله، پر کردن حلقوی و زیربنای بزرگراه استفاده می‌کنند. ساختمان ها از آن به صورت بلوک پیش ساخته، به عنوان عناصر یا پانل های کامل دیوار، دیوارهای ریخته شده در محل، کفپوش های عایق و سقف و تخته های عایق پیش ساخته استفاده می کنند. شرکت توسعه عمران داتام تولید کننده انواع تجهیزات عمرانی، فوم بتن، کلایمر، بلوک سبک و همچنین ارائه دهنده خدمات خرید و اجاره کلایمر و دستگاه تولید فوم بتن، بهترین کیفیت را با مناسبترین قیمت به شما ارائه می دهد. با ما در تماس باشید تا پروژه های ساختمانی خود را با بهترین و مقاومترین تجهیزات ساخته و استحکام سازه خود را تضمین نمائید.
بدون نظر