مواد، خصوصیات، مزایا و روش‌های تولید فوم بتن بخش دو

در مقاله قبل به تاریخچه و شیوه‌های تولید فوم بتن اشاره کردیم و در اینجا می‌توانید اطلاعات بیشتری از فوم بتن ایرانیان بدست بیاورید.

مواد سیمانی اضافی مانند خاکستر هوابرد و سرباره برآمده از کوره دمشی و خردشده بسیار زیاد در ساخت ترکیبات فوم بتن به کار گرفته شده‌اند. مقدار خاکستر هوابرد استفاده شده از 30 تا 70 درصد متفاوت می‌باشد. GGBFS سفید از 10 تا 50 درصد متفاوت است. اینها مقدار سیمان به کار رفته و در نتیجه هزینه‌ها را کاهش می‌دهند.

روش قبل از فوم در تولید فوم بتن

کامیون دارای مخلوط آماده، مواد پایه را به محل می‌آورد. از سمت دیگر کامیون، فوم پایه به بار کامیون اضافه می‌شود، در حالی که مخلوط کن در حال چرخیدن است. بنابراین، مقادیر کم فوم را می‌توان برای استفاده‌های کوچک مانند گروت کاری یا پر کردن چاله‌ها درست کرد.

این روش می‌تواند باعث تغییر چگالی فوم بتن از 300 تا 1200 kg/m3 شود. فوم وارد شده دارای 20 تا 60 درصد هوا خواهد بود. نسخه نهایی فوم را می توان توسط کاهش مواد پایه دیگر محاسبه کرد. چرا که همه این کارها در کامیون انجام می‌پذیرند.

کنترل هوای ثابت و چگالی در این روش تا حدودی دشوار می‌باشد. بنابراین، باید درجه حداقل و حداکثر محصول نهایی مشخص شده و بر طبق آن پیش رفت.

زمانی که فوم ساخته می‌شود، آن را با مخلوطی از ملات سیمان ترکیب می‌کنند که دارای نسبت آب 0.4 تا 0.6 می‌باشد. اگر ملات خیس باشد، فوم بی ثبات خواهد بود. اگر بیش از حد خشک باشد، مخلوط کردن آن بسیار سخت خواهد بود.

ساخت بتن فوم شده

ساخت بتن فوم شده به همراه چگالی ساخته شده متفاوت است. به صورت کلی، بتن فوم شده که چگالی کمتر از 600kg/m3 دارد دارای سیمان، فوم، آب و همچنین اضافاتی از خاکستر هوابرد یا سنگ آهنگ خواهد بود.

برای به دست آوردن چگالی‌های بالاتر می‌توان از ماسه استفاده کرد. مخلوط پایه برای بتن‌های فوم شده سنگین‌تر 1:1 تا 1:3 می‌باشد، که برای سیمان پرتلند یک چگال افزا می‌باشد.

برای چگالی‌های بالاتر، فرض کنیم بالاتر از 1500 kg/m3 از چگال افزا و ماسه بیشتری استفاده می‌شود. برای کاهش چگالی، مقدار چگال افزا باید کاهش یابد. پیشنهاد می‌شود که فوم بتن با چگالی کمتر از 600 kg/m3  از بین رود.

سیمان برای فوم بتن

سیمان پرتلند معمولی بیش از انواع دیگر به کار می‌رود، اما سیمان‌هایی که سریعا سفت می‌شوند نیز قابل به کار بردن هستند. اجرای فوم بتن می‌تواند بازه وسیعی از سیمان‌ها و ترکیبات دیگر را دربرگیرد؛ برای مثال، 30 درصد سیمان، 60 درصد خاکستر هوابرد و سنگ آهک به مقدار 10 درصد. چگالی سیمان از 300 تا 400 kg/m3 متفاوت می‌باشد.

ماسه برای فوم بتن

اندازه حداکثر ماسه به کار برده شده می‌تواند 5 میلی متر باشد. استفاده از ماسه‌های بهتر تا اندازه 2 میلی متر که از سرندی با سوراخ های 600 میکرونی رد می‌شوند، می‌تواند از 60 تا 95 درصد متفاوت باشد.

گاز سیلیکا را می‌توان برای افزایش قدرت اضافه کرد که تا حدود 10 توان کاربرد دارد.

فوم

پروتئین‌های هیدرولیزشده یا رقیق کننده‌های ترکیبی از رایج‌ترین انواعی هستند که فوم‌ها بر اساس آنها ساخته می‌شوند. فوم ساخته شده بر اساس مواد ترکیبی ساده‌تر ساخته شده و ارزان‌تر هستند. آنها را می‌توان برای مدتی طولانی‌تر انبار کرد.

برای ساختن این فوم‌ها انرژی کمتری مورد نیاز است. فوم ساخته شده بر اساس پروتئین پرهزینه‌تر هستند اما قدرت و عملکرد بالایی دارند. این فوم دو نوع دارد: فوم خیس و فوم خشک.

فوم‌های خیس با چگالی کمتر از 100 kg/m3 برای ساختن دستگاه فوم بتن توصیه نمی‌شوند. آنها ساختار حبابی شلی دارند. برای به دست آوردن روزنه‌های مناسب، کنشگر و آب با یکدیگر ترکیب می‌شوند. این فرآیند فومی تولید می‌کند که حباب‌هایی با اندازه 2 تا 5 میلی متر دارد.

فوم خشک در کل ماهیت مقاوم‌تری دارد. محلول آب و کنشگر فوم وارد یک محفظه مخلوط کننده دارای کمپرسور هوا می‌شوند. فوم تولید شده حباب‌هایی دارد که اندازه آنها از حباب‌های فوم خیس کوچکتر می‌باشد. آنها کمتر از 1 میلی متر می‌باشند. این امر ساختاری منظم از حباب‌ها را تولید خواهد کرد.

منبع

مواد، خصوصیات، مزایا و روش‌های تولید فوم بتن بخش یک

فوم بتن ایرانیان نوع سبکی از بتن می‌باشد که از سیمان، ماسه یا خاکستر هوابرد، آب و فوم ساخته می‌شود.
فوم بتن به شکل‌های گروت فوم یا ملات فوم در دسترس است.

فوم بتن را می‌توان به عنوان نوعی مواد سیمانی تعریف کرد که حداقل 20 درصد آن فوم می‌باشد و به ملات پلاستیکی تزریقی می‌شود.
چگالی خشک فوم بتن می‌تواند از 300 تا 1600 kg/m3 متفاوت باشد.
قدرت فشردگی فوم بتن که در عرض 28 روز اندازه گیری شده است از 0.2 تا 10N/mm2 متغیر بوده یا می‌تواند بیشتر هم باشد.

فوم بتن از لحاظ حجم هوای ایجاد شده با بتن هوادار متفاوت می‌باشد.
بتن هوادار چیزی حدود 3 تا 8 درصد هوا در خود دارد. این بتن همچنین با ملات دیرگیر و بتن گازدار به همان دلیل هوای داده شده متفاوت می‌باشد.

در مورد سیستم‌های ملات دیرگیر، این درصد 15 تا 22 درصد می‌باشد.
در مورد بتن گازدار حباب‌ها به صورت دستی به آن اضافه می‌شوند.

تاریخچه فوم بتن

اجرای فوم بتن تاریخچه‌ای طولانی دارد و اولین بار در سال 1923 مورد استفاده قرار گرفت.
اولین بار از آن به عنوان مواد عایق بندی استفاده می‌شد.
بهبودهای صورت گرفته در عرض 20 سال گذشته در حوزه ابزار تولید و همچنین کیفیت بهتر دستگاه‌های سازنده فوم باعث استفاده از فوم بتن در مقیاسی وسیع شده‌اند.

تولید فوم بتن

تولید ترکیبات فوم بتن شامل رقیق سازی روکنشگر در آب می‌باشد، که از طریق یک سازنده فوم رد شده و فوم را با شکلی ثابت درست می‌کند.
فوم درست شده با ملات سیمانی یا گروت مخلوط می‌شود، تا چگالی دلخواه به دست آید.

رقیق سازها همچنین در تولید مواد با چگالی پایین به کار می‌روند. اینها نیز مواد کم قدرت کنترل شده (CLSM) می‌باشند.
اینجا، برای به دست آوردن محتوای هوای 15 تا 25 درصد، فوم مستقیما به مخلوطی از سیمان کم و ماسه زیاد اضافه می‌شود.

باید به یاد داشت که وزن افزاهای کم چگال توسط برخی از تولید کنندگان به عنوان فوم بتن عرضه می‌شوند، و به همین دلیل احتیاط باید لحاظ شود.

دو شیوه کلی برای تولید فوم بتن به کار می‌روند:

• روش توکار
• روش قبل از فوم

روش توکار در تولید فوم بتن

مخلوط پایه سیمان و ماسه به یک واحد اضافه می‌شود.
در این واحد، مخلوط به صورت کامل با فوم ترکیب می‌شود. فرآیند ترکیب کردن با استفاده از کنترل‌های درست ادامه می‌یابد.
این امر به ترکیب مقادیر بیشتر کمک خواهد کرد. روش توکار از دو فرآیند تشکیل شده است؛

• روش خیس – سیستم توکار
• روش خشک – سیستم توکار

روش خیس در سیستم توکار: مواد استفاده شده در روش خیس ماهیت خیس‌تری دارند.
با کمک تعدادی از مخلوط کننده‌های ثابت، مواد پایه و فوم با همدیگر ترکیب می‌شوند. نظارت بر چگالی مواد این فرآیند را تا پایان بررسی خواهد کرد.

حجم نهایی به چگالی بتن فوم شده بستگی دارد، نه به همه موادی که با همدیگر ترکیب شده‌اند.
این یعنی 8 متر مکعب از مواد پایه باعث تولید شدن 35 متر مکعب از فوم بتن با چگالی 500kg/m3 خواهد شد.

روش خشک در سیستم توکار: اینجا از مواد خشک استفاده می‌شود.
آنها به سیلوهای مورد استفاده منتقل می‌شوند. دراین مرحله آنها با دقت زیاد وزن شده و به کمک مخلوط کن‌ها با یکدیگر ترکیب می‌شوند. پس از آن مواد ترکیب شده پایه به یک محفضه مخلوط کننده پمپ می‌شوند.

در روش خیس از سیستم توکار، فوم اضافه شده و سپس مخلوط می‌شود. این روش از آب بسیار زیادی برای مخلوط کردن مواد بهره می‌برد. می توان از یک محموله سیمان یا مخلوط خاکسترهای هوابرد چیزی حدود 130 متر مکعب بتن فوم شده به دست آورد.

ادامه این مقاله را می توانید در بخش بعدی مطالعه فرمایید.