فرآيند توليد فوم بتن|مزيت بتن سبک|بهبود كيفيت بتن سبك|روش توليد فوم بتن
فرآيند توليد فوم بتن
بتن سبک بيشترين کاربرد را در صنعت ساختمان دارد . اکثر تحقيقات جاري برروي بتن بر اساس مقاوم سازي آن متمرکز شده است، بنحوي که مصالح معدني بتواند نياز روز افزون صنعت ساختمان را هم از بابت مقاومت و هم هزينه تامين نمايد .مزيت بتن سبک در کاهش دانسيته و بهبود مشخصه هاي حرارتي و صوتي آن نهفته است . اين در شرايطي است که مقاومت فشاري لازم را نيز ايجاد نمايد . وزن کمتر بتن سبک مزاياي زيادي دارد که از جمله مي توان از کاهش بار مرده ساختمان و در نتيجه هزينه کمتر براي اسکلت فلزي را نام برد.
خواص فوق العاده بتن سبک :
- کاهش وزن مرده ساختمان
- کاهش هزينه سرمايه گذاري در اسکلت فلزي
- کاهش هزينه ساخت و افزايش بهره وري
- مقاومت بسيار بالا در برابر آتش سوزي
- کاهش سرمايه گذاري تجهيزات برودتي و حرارتي
- کاهش مصرف انرژي .
- کاهش قابل توجه آلودگي صوتي
- تکميل سريعتر پروژه ها و سازه ها
مشخصه هاي فوم :
مايع : با رنگ تيره و با دانسيته ( وزن مخصوص) 2% - + 13/1 ( در 15 درجه سانتي گراد )
Ph 3% - + 7
قابليت انحلال در آب : بي نهايت
نقطه انجماد : حدود 15 درجه زير صفر
قابليت اشتعال : غير قابل اشتعال
ويژگي هاي شيميايي كف به نحوي است كه اثر نامناسبي در كيفيت بتن نخواهد گذاشت تفاوت سيمان توليد شده با بتن معمولي در حبابهايي است كه توسط كف به صورت يوني در سرتاسر بتن ايجاد مي گردد.
حجم کف مصرفي ( پس از انبساط ماده کف ساز ) در هر متر مکعب از 310 ليتر تا 875 ليتر ، بر اساس دانسيته مصرفي متغيير مي باشد.
نوع سيمان :
انواع سيمان توليدي كشور مي تواند براي توليد بتن سبک استفاده گردد ولي سيمان تيپ 2 (استاندارد ) و بدون پوزولان نتيجه مناسب و بهتري خواهد داشت . تازه گي سيمان مورداستفاده كه خواص آن از بين نرفته باشد بسيار داراي اهميت خواهد بود. علاوه بر اين براي توليد بتن سبک سفيد، سيمان سفيد موجود در داخل کشور کاملا ايده آل مي باشد.
ماسه :
يكي از مصالح ساختماني به كار رفته در بتن ماسه مي باشد. اثر كيفيت ماسه در بتن سبك مانند بتن معمولي است. بديهي است هر چه ماسه تميزتر باشد نتايج به دست آمده بهتر خواهد بود .
شاخصه هاي ماسه با درصد بالاي سيليس در بهبود كيفيت بتن سبك تعيين كننده است استفاده از ماسه رودخانه و ماسه شكسته در مقاومت فشار بتن اثر مي گذارد.
فوم بتن پوششي است جديد جهت مصارف مختلف در ساختمان كه به علت خواص فيزيكي منحصر به فرد خود بتني سبك و عايق با مقاومت لازم و كيفيت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه ميدهد . اين پوشش از تركيب سيمان , ماسه بادي (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شيميائي توليد كننده كف ) تشكيل مي شود . ماده كف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با سرعت زيادي , حباب هاي هوا را توليد و تثبيت نموده و كف حاصل كه كاملا پايدار مي باشد در ضمن اختلاط با ملات سيمان و ماسه بادي در دستگاه مخلوط كن ويژه, خميري روان تشگيل مي دهد كه به صورت درجا با در قالب هاي فلزي يا پلاستيكي قابل استفاده مي باشد . اين خمير پس از خشك شدن با توجه به درصد سيمان و ماسه بادي داراي وزن فضايي از 300 الي 1600 كيلو گرم در متر مربع خواهد بود .
فوم بتن
تاريخچه فوم بتن
بتن سبك هوادار يا Cellular Lightweight Concrete از سال 1923 ميلادي در كشور آمريكا، هلند و بعدها در كشور آلمان مورد توجه قرار گرفت. توسعه وسيع بتن سبك بنابر نيازمنديهاي وسيع آن در پروژه هاي بزرگ ساختماني از سال 1980 آغاز گرديد و در اين سال شركت Voton با همكاري دانشگاههاي آلمان و اروپا و شركت Aning-Jonson آمريكا استفاده از اين محصول را به صورت گسترده در جهان معرفي كرد. امروزه استفاده و بكارگيري بتن سبك يا فوم بتن به عنوان يك ماتريال سبك و مقرون بصرفه در كشور هاي مختلف رايج شده است. روسيه، آمريكا، آلمان، چين، روماني و ايتاليا از پيشگامان و از بزرگترين توليد و مصرف كنندگان اين محصول مي باشد. فوم بتن در سال 1380 با ساخت كارخانه بلوك clc وارد بازار ايران شد و از چند سال بعد در كف سازي و شيب بندي بام در پروژه ها به كار گرفته شد. ولي اسقبال گسترده آن از سال 1387 با آشنايي بيشتر مسكن سازان با اين محصول و بوجود آمدن شركتهاي متعدد فوم بتن رونق گرفت و در حال حاضر با توجه به طرح مسكن مهر و تعريف زمان بندي براي پروژه ها استفاده از اين محصول نمود و ضرورت بيشتري پيدا كرده است.
فوم بتن
روش توليد فوم بتن
براي توليد فوم بتن ابتدا سيمان و آب با در نظر گرفتن مقدار مشخص شده جهت چگالي مورد نظر با هم در ميكسر دستگاه مخلوط مي شود سپس ماده فوم در فوم ژنراتور دستگاه با آب مخلوط شده و توسط پمپ هوا از لوله مخصوص كه داراي ساچمه هاي ريز مي باشد با فشار عبور داده مي شود اين عمل باعث بدست آمدن كف مي شود و كف حاصل در ميكسر با ملات سيمان و آب مخلوط مي شود که در حين اختلاط حباب هاي بسيار ريز در سر تا سر ملات بوجود مي آيد و بعد از عمل آمدن، توسط پمپ به طبقات پمپاژ و روي سطح ريخته مي شود.خاصيت فوم اين است كه حبابهاي هوا را تا گيرايش بتن در ملات پايدار نگهدارد وزن بتن حاصله به پايداري اين حبابها بستگي دارد.
مواد پايه در ساخت بتن كفي عبارتند از سيمان، آب و كف حاصل از يك ماده كف زا.
براي توليد كف معمولا از ماده اي به نام فوم استفاده مي شود. اين ماده ابتدا با آب رقيق شده و سپس در محفظه اي به كمك فشار ناشي از كمپرس هوا يا در اثر هم زدن سريع، تبديل به كفي مي شود كه در آن حبابهايي با قطر در حد ميليمتر و كمتر توليد شده اند . براي توليد كفي پايدار در ساختار داخلي ماده كف زا و يا بطور مستقل يك ماده پايدار كننده كف استفاده مي شود تا حبابهاي توليد شده پايدار شوند. منظور از پايدار شدن حبابها اين است كه حبابها در اثر جابجايي و اختلاط، شكل خود را حفظ نمايند و اصطلاحا كف نخوابد. معمولا كف پايدار حاصل ، خامه اي شكل مي باشد.
مواد كف زا (فوم) را مي توان به لحاظ ساختاري در دو كلاس طبقه بندي كرد كه شامل مواد بر پايه پروتئين حيواني (فوم پروتيئنه ) و مواد كف زاي شيميايي (فوم شيميايي) مي باشند معمولا كف حاصل از مواد بر پايه پروتئين به لحاظ حجمي ، كمتر و پايدار تر از كف حاصل از مواد شيميايي مي باشد (مواد شيميايي داراي وزن مخصوص كف حدود 40 گرم در ليتر با پايداري كف در حد كمتر از 2 ساعت و افزايش حجم حاصل از كف كردن حدود 25 برابر حجم اوليه مي باشند اين در حاليست كه در مواد فوم پروتئينه با چگالي و پايداري كف 2 برابر بيشتر و حجم كف توليد شده حدود نصف مواد شيميايي مي باشند) تجربه نشان مي دهد كه مواد شيميايي براي ساخت بتن هاي با چگالي بالاي 1000 مناسبند اين در حاليست كه از مواد پروتئيني در ساخت انواع بتن از چگالي 500 الي 1600 كيلو بر متر مکعب مي توان استفاده كرد.
در اينجا بايد اين نكته را خاطر نشان كرد كه پايداري كف بايد تا حدي باشد كه بعد از فرايند اختلاط كف با ملات سيماني و تا گيرايش اوليه مخلوط، كف پايداري خود را حفظ نمايد در غير اين صورت، ساختاري كه با قرار گيري و توزيع حبابها در داخل مخلوط ايجاد شده، در اثر از بين رفتن قسمتي از حبابها قبل از گيرش اوليه سيمان، از هم پاشيده و در نتيجه وزن افزايش مي يابد.