کلیات :
جهت درست کردن بتن هوادار (بتنی که با اضافه کردن مواد افزودنی هوازا ایجاد می شود) هوای ایجاد شده، خصوصیات بتن تازه را تغییر می دهد و طرح اختلاط ها باید منطبق با [ACI 211.1] یا [ACI 211.2] باشند. در نسبت های اجزای بتن هوادار باید تغییراتی ایجاد شود تا به بازدۀ مورد نیاز در مقایسه با بتن معمولی برسد. افزایش حجم هوا باعث کاهش حجم معادل سنگدانه ها (معمولاً ماسه) میشود. هوای محبوس ممکن است آب را، به خصوص در عیار پایین مواد سیمانی، کاهش داده و کارایی را نسبت به بتن بدون هوا با همان اسلامپ بهبود بخشد. بتن هوادار با عیار مواد سیمانی بالا، چسبندگی بیشتری داشته و پرداخت آن مشکل تر است. کارایی، پرداخت نهایی و زمان گیرش طرح اختلاط پیشنهادی، با یک بتن ریزی موفق در محل، تضمین می شود. هوای محبوس منفذی شیرۀ بتن ایجاد شده روی سطح فوقانی بتن را کاهش می دهد. هوای محبوس معمولاً مقاومت فشاری بتن سخت شده را، به خصوص در بتن های با عیار مواد سیمانی متوسط تا زیاد کاهش می دهد. این کاهش حدود ۵ درصد برای هر یک درصد هوای محبوس ایجاد شده است، ولی نرخ کاهش مقاومت با افزایش مقدار هوا افزایش می یابد. از سویی، افزودن هوا، مقدار آب مورد نیاز برای ثابت نگه داشتن یک اسلامپ خاص را کاهش داده و این مورد تا حدودی کاهش مقاومت ناشی از افزودن هوا را جبران میکند. این مورد به ویژه برای بتن حجیم با عیار پایین و بتنی که حاوی سنگدانه با حداکثر بزرگی است ملموس تر است. در این حالت، هوای محبوس، مقاومت را به میزان کمی کاهش داده و مقاومت بتن را به میزان کمی افزایش می دهد. با این وجود، باید یک سیستم هوازایی مناسب تأمین شده و از استفاده بی رویه از مواد افزودنی جلوگیری شود. مقدار هوای حداکثر ۳ درصد برای بتنی که با مالۀ فولادی پرداخت می شود، مناسب است. مقادیر بیشتر موجب تورم یا تورق بتن می شود. [ACI 302.1R]
اثر مواد و نسبت مواد بکار رفته در بتن هوادار :
عوامل زیادی روی مقدار هوای محبوس در بتن تأثیرگذارند. مقدار مادۀ افزودنی مورد نیاز برای دست یافتن به یک مقدار هوای دلخواه به شکل و دانه بندی سنگدانه ها بستگی دارد. ناخالصی های آلی در سنگدانه معمولاً نیاز به مواد افزودنی هوازا را کاهش می دهند. معمولاً سختی آب به طور معناداری مقدار مورد نیاز مواد افزودنی هوازا را تغییر نمی دهد. با افزایش دمای بتن، مقادیر بیشتری مواد افزودنی هوازا مورد نیاز است تا محتوای هوای دلخواه ثابت نگه داشته شود.
افزایش عیار سیمان یا افزایش نرمی آن، مقدار هوای تولید شده توسط یک مقدار مشخص مادۀ افزودنی هوازا را کاهش می دهد. لذا، به مقادیر بیشتری مواد افزودنی هوازا در بتن های ساخته شده با سیمان زودگیر (تیپ 3) و سیمان پرتلند پوزولانی نیاز است. سیمان های با قلیاییت بالا به مقادیر کمتری از مواد افزودنی هوازا به نسبت سیمان های با قلیاییت کم نیازمندند. همچنین افزایش مقادیر مواد ریز در بتن (با استفاده از خاکستر بادی، سرباره و یا دیگر پوزولان ها، کربن سیاه یا دیگر رنگدانه ها یا بنتونیت) مقدار هوای محبوس تولید شده توسط یک میزان مصرفی مشخص از مواد افزودنی را کاهش می دهد. هنگامی که کلرید کلسیم به عنوان تسریع کننده مورد استفاده قرار گرفته باشد، مواد افزودنی هوازا، هوای بیشتری تولید می کند. این موضوع در مورد برخی از مواد افزودنی کاهنده آب مشخص تر بوده به طوری که مقدار ماده افزودنی مورد نیاز برای تولید یک مقدار هوای مشخص به یک سوم کاهش می یابد. با توجه به این که یک سیستم تخلخل مطلوب مورد نیاز است بنابراین اگر قبلاً اجزای بتن جهت این امر بررسی نشده باشند، باید قبل از استفاده در پروژه بررسی شوند. طرح اختلاط بتن هوادار مشابه بتن بدون هواست. طرح اختلاط ها باید منطبق با ACI211.1 یا ACI211.2 باشند. این روش طرح اختلاط موجب کاهش آب و ذرات ریزدانه در حد مجاز در عین بهبود کارایی توسط مواد هوازا می شود. بیشترین مقدار هوا در واحد مادۀ افزودنی هوازا در محدوده اسلامپ ۱۰۰ تا ۱۷۵ میلی متر ایجاد می شود. در این محدوده، با افزایش نسبت آب به مواد سیمانی، محتوای هوا می تواند افزایش یابد ولی خصوصیات مورد نیاز سیستم منفذی هوا ثابت نمی مانند.
اختلاط :
برای دستیابی به یکنواختی مناسب بین پیمانه های مختلف یک مخلوط بتن، مواد هوازای محلول در آب باید به صورت محلول (به جای جامد) به مخلوط اضافه شوند. به طور کلی، تنها مقادیر کمی از مواد هوازا (تقریبا 0.05 درصد مواد فعال نسبت به جرم مواد سیمانی) به منظور رسیدن به محتوای هوای لازم نیاز است. اگر مادۀ افزودنی به شکل جامد یا نیمه جامد باشد، باید پیش از مصرف، محلول آن را طبق توصیه های سازنده تهیه کرد.
میزان مصرف :
مقدار مصرف مورد نیاز برای دستیابی به مقدار هوای دلخواه را باید از طریق مخلوط های آزمایشی یا توجه به توصیه های سازنده و یا با استفاده از تجربه تعیین کردو برای هر شرایط و موادی، مقدار هوای تولیدی با مقدار مادۀ افزودنی مصرفی تقریباً متناسب است. مشکلات حادی در رابطه با مقدار هوای لازم در شرایط آب و هوایی بسیار گرم وجود دارد.
