تامین و اجرای فوم بتن

فوم بتن یک ماده پرکننده بتن سلولی بسیار روان و سبک است که از ترکیب خمیر سیمان (دوغاب یا ملات) با فوم آماده شده که به طور جداگانه تولید شده است، ساخته می شود. نسبت فوم به دوغاب، چگالی  این فوم را تعیین می کند که معمولاً بین 300 تا 1600 کیلوگرم بر متر مکعب است. برای بهبود بیشتر کیفیت بتن فوم، ماسه، خاکستر سوخت پودری (PFA)، گرد و غبار معدن، یا گرد و غبار سنگ آهک می تواند استفاده شود. به طور کلی، نوعی بتن است که هیچ سنگدانه بزرگی ندارد و فقط ماسه و سیمان، آب و کف ریز دارد. از آنجایی که شامل مواد درشت نمی شود، می توان آن را در مقایسه با بتن معمولی به طور منطقی همگن در نظر گرفت.ریزساختار و محتوای بتن فوم شده، از سوی دیگر، با نوع چسب استفاده شده، و همچنین تکنیک های پیش فوم کردن و پخت تعیین می شود.

بیشتر بخوانید : مخازن بتنی ذخیره آب

اجزای بکار رفته در فوم بتن

• آب
• کلاسور
• عامل فوم ساز
• پرکننده
• افزودنی
• فیبر

فوم بتن به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی خاص خود، یک ماده بسیار همه کاره است. کاربردهای زیادی وجود دارد که می توان از آن در زمینه ساخت و ساز استفاده کرد. در زیر به معرفی برخی از برنامه های کاربردی اصلی می پردازیم. در اجرای این فوم برای ساخت بلوک های سبک در بسیاری از کشورها از جمله هند، چین و تایلند استفاده می شود. بلوک های سبک فوم بتنی عمدتاً برای ساخت دیوارهای جداکننده استفاده می شوند.

ماهیت سبک وزن بلوک ها به این معنی است که آنها حداقل بار را به ساختمان تحمیل می کنند. بلوک های فوم بتنی همچنین عایق حرارتی و عایق صوتی خوبی را ارائه می دهند. کارخانه‌های بلوک‌های این فوم مدرن و خودکار از یک دستگاه سیم برش برای برش کارآمد بلوک‌های بزرگ به بلوک‌های کوچک استفاده می‌کنند. راه اندازی یک کارخانه تولید بلوک بتنی فوم دار (سلولی/CLC) به حداقل هزینه مالی برای تجهیزات نیاز دارد. بلوک ها را می توان تقریباً با هر ابعادی ساخت. اندازه های محبوب شامل 100 x 200 x (400 / 500 / 600 میلی متر) می باشد.

فوم بتن برای پر کردن فضای خالی

فوم بتن سبک وزن در یک دهانه کوچک ریخته می شود تا یک فضای خالی بزرگ زیرزمینی را پر کند. بتن فوم شده همچنین برای پر کردن و رها کردن فضای خالی بسیار مفید است. از آنجایی که بسیار سیال است، حتی به غیرقابل دسترس ترین مکان ها می ریزد. می توان از آن برای کارهای برنامه ریزی شده استفاده کرد، اما همچنین در مواقع اضطراری برای ایجاد ثبات و پشتیبانی بسیار سریع. فوم بتن برای پر کردن فاضلاب های قدیمی، معادن، زیرزمین ها، مخازن ذخیره سازی، متروها، سوراخ های سینک و حفره های زیر جاده ها ناشی از باران شدید استفاده شده است. می توان آن را حتی از طریق دهانه های کوچک اعمال کرد که کار را بسیار آسان تر و ارزان تر از روش های دیگر می کند. در صورت لزوم، می توان آن را در فاصله قابل توجهی نیز در موقعیت خود پمپ کرد. هنگامی که در پر کردن فضای خالی استفاده می شود، فوم بتن را می توان به عنوان مواد پر روان، مواد با مقاومت کم کنترل شده یا مواد با مقاومت کم کنترل شده با چگالی کم طبقه بندی کرد.

عایق سقف بتنی فوم شده

سال هاست که از اجرای فوم بتن برای عایق کاری سقف در خاورمیانه استفاده می شود. ترکیبی با چگالی کم انتخاب می شود و محتوای هوای حاصل به ماده خواص عایق حرارتی عالی می دهد. چگالی کم این مزیت را نیز دارد که به طور قابل توجهی به وزن کلی سقف اضافه نمی کند. عایق سقف احتمالاً گسترده ترین کاربرد این فوم است. فوم بتن زمانی که برای سقف استفاده می شود دو مزیت دارد. اولین مزیت این است که درجه بالایی از عایق حرارتی را فراهم می کند.

مزیت دوم این است که می توان از آن برای گذاشتن یک سقف مسطح برای سقوط، یعنی ایجاد شیب برای زهکشی استفاده کرد. در کشورهایی که سقف‌ها مسطح هستند و از سطوح سقف به عنوان بخشی از زندگی روزمره استفاده می‌شود، بتن فوم‌دار به اندازه‌ای استحکام دارد که از تردد پا یا حتی وسایل نقلیه روی سقف پشتیبانی کند. بتن فوم شده نیز بسیار سبک تر از شیب های ساخته شده از ملات است. این بدان معنی است که سقف با شیب ساخته شده از بتن فوم دار بار کمتری را بر ساختار ساختمان تحمیل می کند.

تکیه گاه پل بتنی فوم دار سبک

این فوم  در محل بین دیوارها پمپ می شود، جایی که تکیه گاه یک پل را تشکیل می دهد.بتن فوم شده به ویژه برای تکیه گاه پل ها مناسب است زیرا بارهای جانبی زیادی را تحمیل نمی کند، که می تواند در هنگام استفاده از مواد دانه ای سنتی مشکل ساز باشد.در تکیه گاه های سنتی، فشار جانبی زیادی به دیواره های پل ناشی از مصالح استفاده شده و فشردگی آنها وارد می شود. در اجرای این فوم ، بار جانبی عملا حذف می شود، بنابراین لازم نیست دیواره های پل ضخیم باشند.

این به نوبه خود بدان معنی است که پایه های دیوار را می توان کم حجم ساخت. با کاهش ضخامت دیوارها و اندازه فونداسیون ها می توان به صرفه جویی زیادی در هزینه ها دست یافت.تکیه گاه های سنتی نیز نشست را تجربه می کنند، هم به دلیل متراکم شدن سنگدانه ها در اثر قاچاق و هم به دلیل فرورفتن کل سازه به داخل زمین در صورت نرم بودن زیرزمین. این نشست و فرورفتگی باعث فرونشست جاده می شود که نیاز به تعمیرات پرهزینه دارد. هنگامی که از فوم بتن استفاده می شود، ته نشینی وجود ندارد و با تنظیم وزن تکیه گاه با انتخاب طرح مخلوط مناسب، فرورفتگی کاهش می یابد.

هم چنین بخوانید : مقاوم سازی سازه های بتنی FRP

نحوه تهیه فوم بتن

روش پیش فومینگ و روش مخلوط فومینگ دو راهکاری هستند که ممکن است برای تولید این بتن مورد استفاده قرار گیرند. هر دو روش فرآیند اختلاط و کیفیت این فوم را مدیریت می کنند. دوره پیش فومینگ شامل تهیه جداگانه مخلوط پایه و تثبیت فوم آبی از پیش ساخته شده است.سپس فوم به طور کامل در مخلوط فونداسیون مخلوط می شود. ممکن است برای ایجاد فوم از پیش ساخته شده از فرآیند خشک یا مرطوب استفاده شود. فوم خشک با فشار همزمان هوای فشرده و محلول عامل کف از طریق یک سری محدودیت های با چگالی بالا در داخل یک محفظه اختلاط ایجاد می شود.

فوم خشک بسیار پایدار است و حباب هایی با قطر کمتر از 1 میلی متر تولید می کند. حباب های میکروسکوپی اجازه می دهد تا یک ترکیب فوم یکدست و همگن با مواد پایه ایجاد شود و در نتیجه این فوم  قابل پمپاژ ایجاد شود. اسپری محلول عامل کف از طریق یک صفحه نمایش خوب، کف مرطوب تولید می کند. اندازه حباب‌های فوم مرطوب معمولاً بین 2 تا 5 میلی‌متر است و فوم تولید شده پایداری کمتری نسبت به فوم خشک دارد.در طول فاز اختلاط تکنیک فوم مخلوط، عامل فعال سطحی عملاً با مواد پایه مخلوط، به ویژه دوغاب سیمان ترکیب می شود. این فوم به دلیل فوم تولید شده ساختار سلولی ایجاد می کند.

مزایای فوم بتن

1. این فوم  سبک وزن است. زیرسازه مجاور تحت تنش عمودی زیادی قرار نمی گیرد.
2. دارای حداقل رسانایی گرما و کیفیت عالی عایق صوتی است که بتن معمولی فاقد آن است.
3. در برابر یخ زدگی و آب شدن مقاوم است.
4. این فوم، بتن آزاد جریان است که نیازی به متراکم ندارد. این فوم  هنگام استفاده در فونداسیون ها یا گودبرداری ها به هر کانتور زیرین می چسبد.
5. این بتن را می توان به راحتی در مسافت های طولانی با فشار نسبتا کمی پمپ کرد.
6. ماده ای است که ماندگاری طولانی دارد. پوسیده نمی شود و به اندازه یک سنگ دوام می آورد.
7. این بتن دارای ضریب نفوذپذیری پایینی است.

معایب

1. مقاومت فشاری و خمشی این فوم با کاهش چگالی آن کاهش می یابد.
2. از آنجایی که این فوم دارای غلظت خمیر بالاتر و بدون سنگدانه درشت است، بیشتر از بتن معمولی جمع می شود.
3. چون سیمان بیشتری نسبت به بتن معمولی دارد در نتیجه گران می شود.
4. نسبت منافذ متصل به منافذ کل تأثیر قابل توجهی بر طول عمر بتن فوم دارد.

نتیجه

اولین یافته ها نشان می دهد که این فوم دارای مقاومت کافی برای استفاده به عنوان یک مصالح ساختمانی جایگزین در سیستم ساختمانی صنعتی است. برای مخلوط های با چگالی کمتر، مقاومت بتن فوم حداقل است.به دلیل کاهش قابل توجه وزن کلی، قاب‌های ساختاری، پایه‌ها و شمع‌ها ممکن است ذخیره شوند و ساخت و ساز را می‌توان به سرعت و به راحتی تکمیل کرد.