حباب ، الیاف و پودر شیشه در بتن و دلایل ترک خوردن بتن

تاثیر و نقش حباب در انواع بتن :
در صنعت ساختمان ، جهت استحکام بنا از بتن استفاده می شود و بتن در صنعت ساخت و ساز از اهمیت زیادی برخوردار است .
از این رو ،  در مناطق سردسیر و در زمستان که ممکن است باعث یخ زدگی در بتن شود ، از مواد حباب زا استفاده می شود .
یخ زدگی در بتن :
در اقلیم های سرد ، کارهای بتنی و از بین رفتن بتن و خراب شدن بتن در اثر یخ زدگی ، از مشکلات بزرگ در این صنعت به شمار می رود ، و همچنین هزینه های سنگین ، تعمیر و تعویض را در بر دارد .
معمولا آسیب های ناشی از یخ زدگی، به چند شکل به وجود می آید که بیشترین آن از نوع ترک خوردن آن است ، که این عمل با توجه به انبساط در اثر یخ زدگی های مکرر و همچنین آب شدن های بیش از حد بتن در هوای سرد می باشد ، که در این صورت بتن به شکل پولکی در می آید .

استفاده از نمک برای ذوب شدن یخ در بتن :
در صورتی که برای ذوب کردن بتن از نمک برای ذوب کردن استفاده شود ، این امکان به وجود می آید که ، خود این نمک باعث خرابی سطح بتن گردد .
این کار در نتیجه عملیات فیزیکی به وجود می آید که ، فشارهای هیدرولیکی باعث از بین رفتن و خرابی ، در بتن می شوند .

مواد حباب زا در بتن :
مواد حباب زا ، جزء افزودنی هایی هستند که در هنگام ساخت بتن از آن استفاده می شود .
این مواد به منظور :
1 – افزایش دوام بتن در برابر یخ زدگی و ذوب شدن بتن
2 – افزایش میزان روانی بتن
3 – به وجود آوردن حالت ارتجای و فنری به بتن
4 – کاهش آب انداختن در بتن
5 – کاهش جدا شدن بتن
6 – مقاومت در برابر پوسته شدن بتن
ویژگی های مواد حباب هوا ساز :
افزودنی ها در صنعت ساختمان به صورت پودر یا مایع موجود می باشد .

منابع اصلی تولید کننده مواد حباب ساز :
1 – رزین های طبیعی چوب که با آهک که در سیمان وجود دارد ، واکنش انجام می دهد و یک محلول رزینی را تشکیل می دهند  .
2 – چربی ها و روغن های گیاهی و حیوانی .
3 – مواد شیمیایی معدنی و آلی
نکته قابل توجه اینکه ، حباب های درون بتن باید خیلی کوچک باشند ، زیرا بر مقاومت بتن تاثیر مستقیم دارند ، به این منظور که استفاده اشتباه از مواد حباب زا در مقاومت فشاری بتن تاثیر دارد ، استفاده از این نوع محصول در چهار چوب قوانین و مقررات خاص امکان پذیر است . این اندازه حباب ها به نوع ماده حباب زا بستگی دارد .
عملکرد مواد حباب زا در جلوگیری از یخ زدگی :
یکی از مهمترین خصوصیات افزودنی های بتن این است که ، این حباب های ریز که درون بتن به وجود می آیند مانع نفوذ آب به بتن می شوند ، و به عبارتی ، بتن را آب بند می کنند و در نتیجه ذوب شدن و یا انجماد ، به بتن آسیب وارد نمی شود .
عملیات آب بندی نه تنها از نفوذ آب جلوگیری می کند ، بلکه از نفوذ حملات سولفات ها و گاز ها نیز جلوگیری می کند .
همچنین این امر باعث می شود ، تا پوشش یک دست به بتن داده شود و از جدا شدگی سنگ دانه ها تا حدودی جلوگیری می کند .
عدم آب اندازی در بتن :
زمانی که مواد حباب زا به بتن اضافه می شود ، این امر باعث جلوگیری از آب انداختن بتن می شود ، و بعد از ویبره ، اگر آب در بتن زیاد باشد به مرور آب به سطح بتن می آید ، به این عکس العمل آب انداختن در بتن می گویند .
نکته :
در زمان لیسه ای کردن سطح بتن ، اگر از ماله استفاده شود ، حباب های سطح را از بین می برد و اگر با دستگاه بتن را لیسه ای کنند ، این کار باعث می شود حباب های سطح زیرین نیز از بین برود .

تاثیر پودر شیشه در بتن :
با توجه به تاثیر فشارهای وارده به بتن و همچنین مسائل زیست محیطی ، ریز ترک ها در بتن به هم وصل شده و تشکیل ترک می کنند ، که این ترک ها در درون بتن انتشار پیدا می کنند .
استفاده از پرکننده های مختلف در بتن خود تراکم، به عنوان یک عملیات موثر در جلوگیری از انتشار این نوع ترک ها می باشند .
سالانه میلیون ها تن شیشه زباله ، در سراسر جهان تولید می شود . هنگامی که شیشه به عنوان زباله تولید می شود و به محل دفن زباله ریخته می شود، در محیط زیست تجزیه نمی شود و باعث آسیب های جدی به محیط زیست می شود .
شیشه در اصل از سیلیس تشکیل شده است، استفاده از شیشه های زباله آسیاب شده در بتن، به عنوان جایگزین جزئی سیمان می توان، یک گام مهم در جهت توسعه سیستم های زیر ساخت پایدار محیط زیست باشد .

هنگامی که شیشه زباله به ذرات اندازه میکرو آسیاب می شود ، انتظار می رود که با هیدرات های سیمان واکنش پوزولانی را انجام دهند ، و تشکیل سیلیکات کلسیم ثانویه دهند .
یکی از مشکلات اصلی بتن خود تراکم قیمت بالای آن با توجه به استفاده از افزودنی های شیمیایی و همچنین میزان زیاد سیمان در مقایسه با بتن های معمولی است .
شیشه معمولا به سه روش ، درشت دانه ، ریز دانه  و پودر شیشه در بتن استفاده می شود .
خرابی های ناشی از انجام واکنش سیلیسی و قلیایی در بتن ، یکی از مهمترین مشکلات در بتن می باشد .
استفاده از پودر بتن می تواند این اثر را در بتن کم کند .
در پروژه های بزرگ ، به صرفه این است که از پودر شیشه در بتن ، به جای سیمان استفاده شود .
دلایل ترک خوردگی در بتن :    
بتن یکی از با دوام ترین و مقاوم ترین محصولاتی است که می توان در ساخت و ساز استفاده شود .
اما این مهم است که پیمانکاران بتنی ، از دستورالعمل های کامل و بدون اشتباه پیروی کنند .
ترک خوردگی در بتن ، با توجه به مقاومت و استحکام بتن ، در برابر ترک خوردگی به طور تصادفی ایجاد نخواهد شد .
آب اضافی در مخلوط بتن :
برای رسیدن به حداکثر مقاومت بتن ، به آب زیاد در بتن ، احتیاجی نیست ، با این حال ، در بسیاری از موارد به بتن آب اضافه می شود که این امر باعث می شود که مقاومت بتن را تا حد زیادی کاهش دهیم .
یکی دیگر از شایع ترین دلایل ترک خوردن بتن ، تبخیر بیش از حد آب آن است ، انقباض بیش از حد باعث ترک خوردن بتن می شود .

خشک شدن سریع بتن :
خشک شدن سریع بتن ، یکی دیگر از عوامل ترک خوردن بتن است ، واکنش های شیمیایی که باعث می شود ، بتن از حالت مایع خارج شود ، این نوع ترک ها را در سطح بتن ایجاد می کند .
روش های جلوگیری از ترک خوردگی در بتن :
1 – حتما پس از عملیات بتن ریزی ، سطح بتن ریزی را پوشانده تا از تابش مستقیم نور آفتاب جلوگیری شود .
2 – در هنگام باز کردن قالب ، قالب ها را به صورت صحیح جدا کرده و از ضربه زدن به بتن جلوگیری شود و همچنین در زمان مناسب این کار انجام شود .
3 – انجام ویبره مناسب در بتن .
4 – در هنگام بتن ریزی و اجرای بتن ریزی ، ضخامت بتن ریزی مناسب باشد .
به طور کلی دلایل ترک خوردگی در بتن در حالت خمیری ناشی از ، عوامل زیر است :
1 – نشست خمیری   
2 – جمع شدگی خمیری
دلایل ترک خوردگی بتن در فاز سخت شده را می توان ، به چهار دسته تقسیم کرد :
1 – فشارهای بیش از حد به بتن
2 – حمله سولفات ها به بتن
3 – اجرای نا مناسب بتن ریزی
4 – جمع شدگی ناشی از ، خشک شدن در زمان بالا

ترک خوردگی بتن در مرحله گیرش اولیه را می توان ، به چهار دسته تقسیم کرد :
1 – نشست غیر متوازن تکیه گاه ها
2 – وزش باد
3 – جمع شدگی ناشی از خشک شدن سریع بتن
4 – محدودیت تغییر شکل های حرارتی کوتاه مدت
بتن مسلح به الیاف :
این نوع از بتن بر خلاف بتن مسلح معمولی ، درون آن از آرماتور جهت مسلح کردن استفاده نمی شود .
در این نوع بتن از الیاف استفاده می شود ، این الیاف ها توانایی نیروی کششی بالایی داشته و باعث افزایش خیلی زیاد مقاومت کششی و مقاومت خمشی بتن می شود .

یک نمونه از این نوع الیاف ها توپ های بتنی مسلح به الیاف هستند که ، شباهت زیادی به توپ های بولینگ دارند .
این نوع مدل با توجه به ویژگی های خاصی که دارند ، طراحی و مدل سازی شده اند .
از بتن مسلح به الیاف معمولا در محل هایی که احتیاج به بتن مسلح است ، ولی برای انجام آرماتور بندی دسترسی سخت است می توان به راحتی از این نوع بتن استفاده نمود تا به کاربری لازم رسید .
یکی از مزایای استفاده از این نوع بتن ، جلوگیری از گسیختگی و جدایی بتن در برابر نیرو های لرزه ای و نیرو های ضربه ای است.

واحد تحقیق و توسعه شرکت پایهان بتن