اندازه گیری حباب هوای بتن

اندازه گیری حباب هوای بتن

مقدمه :

وجود هوای محبوس شده در بتن باعث کاهش مقاومت بتن و افزایش نفوذپذیری آن می گردد. هر یک درصد از هوای موجود ، در حدود 5.5 % از مقاومت بتن می کاهد. همچنین با افزایش نفوذپإیری ، آب به داخل بتن نفوذ می کند و در اثر یخ زدن افزایش حجم می دهد و باعث تخریب بتن می گردد. چرخه های یخ زدن و آب شدن یکی از عوامل مهم در تخریب بتن و کاهش دوام آن است.

از طرفی آزمایشات نشان داده است که ایجاد عمدی حباب های ریز و غیر پیوسته در بتن باعث کاهش خسارت ناشی از چرخه های یخ زدن و آب شدن می گردد. از آ«جا که اثر مخرب یخ زدن و آب شدن به دلیل انبساط آب در هنگام یخ زدن می باشد ، منطقی است فرض شود که اگر آب اضافی بتواند به آسانی به منافض پر از هوای اضافی مجاور خود انتقال یابد ، خسارتی به بتن وارد نخواهد شد. از سرفی فشار حاصل از افزایش حجم آب می تواند توسط حباب های هوا تعدیل گردد. این امر پایه و اساس ایجاد حباب هوا  در بتن را تشکیل می دهد.

برای آنکه بتن بتواند در برابر یخ زدن و آب شدن مقاوم گردد ، نسبت آب به سیمان آن نباید از 0.5 بیشتر باشد و در مورد مقاطع نازک شامل دال پل ها و جداول کنار خیابان ها این نسبت به 0.45 محدود می شود.

در بتن با حباب هوا ، اندازه حباب ها در حدود 50 میکرومتر می باشد.  انواع عمده مواد هوازا عبارتند از :

1-    نمک اسیدهای چرب مشتق از چربی های حیوانی و گیاهی و روغن ها ( پیه گاو مثالی از این گروه است.)

2-    نمک های قلیایی صمغ های چوب

3-    نمک های قلیایی ترکیبات آلی سولفاته و یا سولفوناته

الزامات اساسی یک ماده افزودنی هواساز آن است که بتواند به سرعت مجموعه ای از کف با ذرات بسیار ریز و با ثبات را تشکیل دهد و حباب های آن به یکدیگر نچسبند.  این کف نباید اثر شیمیایی زیان باری بر سیمان داشته باشد.

این ماده معمولا به صورت مایع مستقیما درون مخلوط بتن ریخته می شود.

سنجش میزان هوای بتن :

سه روش کلی برای اندازه گیری کل هوای بتن تازه وجود دارد. روش وزنی قدیمی ترین روش است و بر اساس وزن مخصوص بتن متراکم شده به وزن مخصوص محاسبه شده بتن بدون حباب هوا می باشد . از رابطه زیر مقدار هوا محاسبه می شود :

در روش حجمی اختلاف بین حجم های یک نمونه متراکم شده بتن ، قبل و بعد از اینکه هوای آن به خارج رانده شود ، تعیین می گردد.

متداول ترین و مناسب ترین روش برای استفاده در کارگاه ، روش فشاری است که بر اساس رابطه بین حجم هوا و فشار اعمال شده ( در یک دمای ثابت ) که توسط قانون بویل ماریوت داده می شود ، قرار دارد.

هواسنج :

دستگاهی است که میزان هوای بتن را بر حسب درصد بیان می کند.

هدف از انجام آزمایش :

اندازه گیری مقدار هوای موجود در بتن

وسایل مورد نیاز :

دستگاه اندازه گیری مقدار حباب هوا ، میله تراکم ، ماله ، پارچه ، چکش  ، ترازو

شرح آزمایش :

ابتدا بتن را با نسبت های داده شده تهیه می کنیم. مقادیر مواد مختلف عباتند از :

سپس بتن را در سه لایه درون کاسه اندازه گیری ریخته و در هر لایه با 25 ضربه آن را متراکم می کنیم.  پس از متراکم کردن بتن ، باید سطح رویی آن به وسیله میله صاف کننده با حرکت اره ای کاملا صاف شود. برداشت سه میلیمتر از روی بتن در موقع صاف کردن سطح آن مقدار بهینه می باشد.

درپوش دستگاه را گذاشته و از دریچه مخصوص ، آب را درون آن پر می کنیم . سپس با استفاده از تلمبه ، هوا را به درون ظرف پمپ می کنیم. و شیر تخلیه را باز می کنیم. عقربه دستگاه بر روی هر عددی که ایستاد ، درصد هوای بتن را می دهد.

در این آزمایش این مقدار برابر 2.6 درصد می باشد.

ضمنا مقدار اسلامپ آزمایش برابر 85 میلیمتر می باشد.

مقاومت فشاری نمونه ها :

بعد از انجام آزمایش فشاری برای بدست آوردن مقدار هوا ، دو نمونه مکعبی را از بتن می سازیم و مقاومت فشاری آنها را اندازه گیری می کنیم . نتایج به این شرح می باشند :