השפעות של סוכני סחף אוויר על מאפייני בטון טרי

סוכני סחף אוויר יכולים לשנות באופן משמעותי את התכונות של בטון טרי.

הודות להחדרת בועות אוויר קטנות ועצמאיות רבות לבטון, בועות כדוריות אלו משפרות את יכולת העבודה של הבטון באופן ניכר, ופועלות כמו מיסבים כדוריים. הנפח המוגדל של המשחה והשפעת הסיכה על התערובת, כמו גם הצמיגות המוגברת ולחץ התנובה של המשחה, מביאים לשיפור משמעותי בכושר העבודה, הפלסטיות והלכידות של הבטון הנבלע באוויר, מה שהופך אותו לטוב יותר באופן ניכר מאשר ללא בטון מובל באוויר. הבועות העדינות המוכנסות על ידי חומרי סחף באוויר מתפקדות כמו אגרגטים עדינים, ומפצות על אגרגטים בדירוג גרוע, במיוחד אלה החסרים חלקיקים עדינים, מה שגורם לבטון להיראות עשיר בטיט. הבועות הזעירות הללו תומכות וקושרות את חלקיקי המלט, ממלאות את הרווחים ביניהם, ובכך מפחיתות או מבטלות את זרימת המים סביב המלט וחלקיקי המצטבר, ומפחיתות דימום, שיקוע והפרדה בבטון. בנוסף, אפקט ה"התפזרות" או ה"הפרדה" של הבועות הללו מגדיל מאוד את שטח הפנים החופשי (הלא מגובש) של מלט או אגרגט עדין, ומשפר את צמיגות התערובת ויכולת העבודה שלה.

תחת פרופורציות חומר ללא שינוי, הובלת אוויר יכולה לשפר את יכולת זרימת הבטון. באותה שקיעה, למשחת הבטון המובלעת באוויר יש יכולת עבודה, זרימה, פלסטיות, יציקות ודחיסות ללא תחרות בהשוואה למשחת בטון שאינה מובלת באוויר. הובלת אוויר יכולה גם להפחית את דרישת מי הערבוב ולהקטין את אובדן השפל בבטון טרי.

עם התפתחות טכנולוגיית הבנייה ובניינים רבי קומות, יכולת השאיבה של הבטון הפכה חשובה יותר ויותר. שאיבה היא צורה ספציפית של יכולת עבודה טובה. הובלת אוויר מגבירה את לכידות הבטון ושימון בין החומרים, מפחיתה את התרחבות הזרימה ומונעת הפרדה מוגזמת ודימום במהלך השאיבה. לפיכך, הובלת אוויר משפרת את יכולת השאיבה של בטון טרי. עם זאת, תכולת האוויר בבטון שאוב לא צריכה להיות גבוהה מדי, שכן תכולת אוויר מוגזמת עלולה להגביר את דחיסות האוויר, ליצור תנאים בלתי רוויים, להגביר את אובדן הלחץ במשאבה ולהפחית את יעילות השאיבה. בדרך כלל מומלץ שתכולת האוויר בבטון כזה תהיה פחות מ-6%. הסיבות הללו מובילות לשימוש נרחב בבטון מושך באוויר בפרויקטים של שאיבה ובטון המוניים, כמו גם בפרויקטים של כבישים והנדסה אזרחית אחרים, אפילו בסביבות ללא דרישות הקפאה-הפשרה או מלח הפשרה. בבטון רזה, בטון יבש או בטון דחוס ברולר, כמו גם בבטון צבירה קל, סחיפת אוויר יכולה לשפר מאוד את הביצועים ולמקסם את היתרונות של סוכני סחף אוויר.

יכולת שאיבה של בטון קשורה לא רק לשפל אלא גם לקצב דימום הלחץ. באותם תנאים, דימום מופחת פירושו יכולת שאיבה משופרת. לכן, כמעט כל חומרי השאיבה במדינות זרות ובשנגחאי מכילים רכיבים שואבי אוויר.

בעיות ופתרונות ביישום סוכני סחף אוויר

הסיבה העיקרית המעכבת את השימוש הנרחב בחומרים מכניסי אוויר היא האמונה המיושנת בקרב מהנדסים רבים, כי סחף אוויר מפחית את חוזק הבטון ושהגדלת תכולת האוויר משפיעה על יציבות נפח הבטון. אמונה זו נפוצה במיוחד בבטון בעל חוזק גבוה, שבו לעתים קרובות נמנעים משימוש בחומרים מכניסי אוויר. דעות אלו אינן שלמות. על ידי שימוש במפחיתי מים בעלי יעילות גבוהה בשילוב עם חומרים מתאימים להובלת אוויר, ניתן בהחלט להכין C70 או אפילו בדרגה גבוהה יותר של HPC (High Performance Concrete), העולה על הביצועים הטכניים של בטון המיוצר עם מפחיתי מים בעלי יעילות גבוהה בלבד.

בקידום סוכני סחף אוויר, חיוני לשנות את האמונות המיושנות הללו ולפתח סוכני שואבי אוויר באיכות גבוהה. חומר מצויין שסחף אוויר חייב תחילה להיות בעל יכולת קצף טובה ויציבות, יחד עם מבנה בועות עדין ושיעור אובדן חוזק נמוך. זה גם חייב להיות בעל התאמה גבוהה לסוגי מלט שונים, שיטות ערבוב ותנאי סביבה. בנוסף, עליו להיות תאימות חזקה לתערובות אחרות ולהיות קל ובטוח לשימוש במחיר סביר.

לכן, הפיתוח של סוכני סחף אוויר חדשים בעלי ביצועים גבוהים היא משימה מכרעת. עם התקדמות והבשלה מתמשכת של טכנולוגיית הבטון, בטון בעל ביצועים גבוהים המשלב יכולת עבודה מצוינת, תכונות מכניות ועמידות הפך למוקד העיקרי. הרחבת היישום של סוכני סחף אוויר לבטון בעל ביצועים גבוהים, שיפור העמידות ויכולת העבודה מבלי להשפיע באופן משמעותי על החוזק, היא נושא מפתח לפיתוח של סוכני סחף אוויר חדשים בעלי ביצועים גבוהים.