خاکستر بادی چیست و چه کاربردی در ساختمان سازی دارد؟

انواع مواد اولیه ساخت و ساز ساختمان بسیار متفاوت است. مانند انواع آجر مثل آجر ده سوراخ و یا آجر سفال، سیمان، خاکستر بادی و … استفاده از مواد اولیه مرغوب بر استحکام ساختمان تاثیر بسیاری دارد. بهتر است با توجه به شرایط محیط، بهترین مواد اولیه را برگزینیم. برای مثال برای مکان هایی که امکان اشتعال در آنها زیاد است، آجر نسوز توصیه می شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی یکی از این مواد، خاکستر بادی بپردازیم. پس با ما همراه باشید.

انواع، کاربرد، مزایا و معایب خاکستر بادی در ساخت و ساز

همانطور که گفتیم علاوه بر انواع آجر مثل آجر دکوراتیو، خاکسترهای بادی نیز یکی از ماد اولیه ساخت و ساز است. خاکستر بادی پودر ریزی است که از سوختن زغال پودر شده در نیروگاه‌های تولید برق به وجود می‌آید. خاکستر بادی به عنوان یک پوزولان است، به این معنا که دارای مواد آلومینیومی و سیلیکایی است و هنگام مخلوط شدن با آب، سیمان ایجاد می‌شود. زمانی که خاکسترهای بادی با آهک و آب ترکیب می‌شود، ماده‌ایی مانند سیمان پرتلند تشکیل می‌دهد. در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی، این ویژگی باعث شد تا از خاکستر بادی به عنوان ماده اصلی و اولیه در سیمان مخلوط، کاشی موزاییک و بلوک‌های توخالی استفاده شود. هنگام مخلوط سازی بتن، خاکستر بادی منجر به افزایش مقاومت و تفکیک بتن می‌شود، در نتیجه پمپاژ و جابجایی آن نیز آسان‌تر می‌شود.

بیشتر بخوانید: معرفی ۸ نمای آجری جالب+تعریف آجر و بررسی مزایا آن

کاربردهای خاکستر بادی

از خاکسترهای بادی به عنوان ماده اصلی بسیاری از محصولات سیمانی مانند بتن ریزی، بلوک بتنی و آجر استفاده می‌شود. یکی از رایج‌ترین کاربرد خاکستر بادی امکان استفاده در پیاده‌روهای بتنی یا همان پیاده‌روهای PCC است. در پروژه‌های راه‌سازی که از PCC استفاده می‌کنند به مقدار زیادی بتن نیاز دارند. بنابراین جایگزینی خاکستر بادی دارای مزایای اقتصادی زیادی است. همچنین از خاکستر بادی برای خاکریزی و پر کردن معادن نیز استفاده می‌کنند که به طور چشمگیری مورد استقبال مدیریت بزرگراه فدرال قرار گرفته است.
معمولا میزان مناسب مواد برای مخلوط کردن -خاکسترهای بادی برای تولید سیمان پرتلندی- ۱تا ۱۱/۲ پوند خاکستر بادی به ازای هر ۱ پوند سیمان است. بنابراین مقدار سنگ ریزه‌های موجود در مخلوط بتن باید کاهش یابد تا مناسب ظرفیت اضافی خاکستر بادی باشد.

انواع مختلف خاکستر بادی

دو نوع رایج خاکستر بادی وجود دارد: خاکسترهای بادی کلاس F و کلاس C. خاکسترهای بادی کلاس F دارای ذراتی است که در نوعی شیشه ذوب شده پوشانده شده‌اند. این ویژگی خطر انبساط ناشی از حمله سولفات در خاک‌های بارور یا در نزدیکی مناطق ساحلی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. در مجموع کلاس F کلسیم کمتری دارد و میزان کربن آن کمتر از ۵ درصد است اما بعضی اوقات به ۱۰ درصد نیز می‌رسد.

خاکسترهای بادی کلاس C نیز در مقابل انبساط ناشی از حمله شیمیایی مقاومت دارد. نسبت به خاکسترهای بادی کلاس F دارای درصد بیشتری اکسید کلسیم است و بیشتر برای بتن سازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولا خاکسترهای بادی کلاس C از خاکسترهای بادی پر کلسیم با کربن کمتر از ۲ درصد تشکیل شده است.

امروزه، بیش از ۵۰ درصد بتن مورد استفاده در ایالات متحده دارای خاکسترهای بادی است. میزان دوز به نوع خاکسترهای بادی و سطح واکنش آن بستگی دارد. معمولا از نظر جرم ماده سیمانی، خاکسترهای بادی کلاس F در دوز‌های ۱۵ تا ۲۵ درصد و خاکسترهای بادی کلاس C در دوز‌های ۱۵ تا ۴۰ درصد استفاده می‌شوند.

بیشتر بخوانید: انواع مصالح ساختمانی

مزایا

به عنوان یکی از مواد اولیه برای ساختمان سازی، خاکسترهای بادی گزینه مقرون به صرفه‌ایی برای جایگزین سیمان پرتلند در بسیاری از بازارها است. خاکستر بادی همچنین ماده‌ای سازگار با محیط زیست است. زیرا یک محصول جانبی است و به انرژی کمی نیاز دارد، یعنی میزان انرژی مصرفی در تولید و حمل و نقل یک ماده ساختمانی کم است. از طرف دیگر سیمان پرتلند انرژی بسیار بالایی نیاز دارد. زیرا برای تولید به گرمای زیادی نیاز دارد. خاکسترهای بادی نسبت به سیمان پرتلند آب کمتری احتیاج دارد و استفاده از آن در هوای سرد آسان‌تر است.
سایر مزایا عبارتند از:
مقاومت در برابر هوای سرد
دارای استحکام در کاربردهای متفاوت
یک ماده مخلوط عالی
یک ماده بدون انقباض
تولید بتنی متراکم با سطح صاف
کارایی بی‌نظیر
کاهش مشکلات ترک خوردگی، نفوذ پذیری و نشتی
کاهش گرمای هیدراتاسیون
کاهش میزان آب-سیمان در اسلامپ‌های (اسلامپ همان ترکیب آب و سیمان است) مشابه در مقایسه با مخلوط بدون خاکسترهای بادی
کاهش انتشار CO2

معایب

احتمالا سازندگان و پیمانکاران مبتدی با محصولات خاکستر بادی که با توجه به محل و چگونگی تولید آن‌ها ویژگی‌های مختلفی دارند، آشنا نیستند. همچنین به دلیل نگرانی در مورد شوره زدن هنگام یخ زدن و ذوب شدن، سازندگان سنتی در برابر استفاده از خاکسترهای بادی مقاومت می‌کنند.
چند نگرانی دیگر درباره استفاده از خاکسترهای بادی در بتن عبارتند از:

محدودیت‌های فصلی
افزایش نیاز به مواد هوازا
افزایش تولید نمک در صورت استفاده مقدار زیادی از خاکسترهای بادی