الخرسانة الرغوية (بالإنجليزية: Foam concrete أو Cellular lightweight concrete) هي نوع من الخرسانة المسامية خفيفة الوزن كثافتها أقل من كثافة الخرسانة العادية. تتكون من الردغة ذات الأساس الاسمنتي، حيث تحتوي على رغوة بنسبة 20% على الأقل (بالحجم) المحتوية على مونة بلاستيكية.
ما أن الركام الخشن لا يُستخدم في الغالب لإنتاج الخرسانة الرغوية، فإن المصطلح الصحيح لوصفها هو المونة بدلاً من الخرسانة، وفي بعض الأحيان يمكن أن تُسمى باسم «الأسمنت الرغوي» بسبب وجود خليط من الأسمنت والرغوة فقط دون وجود أي ركام. تتراوح كثافة الخرسانة الرغوية عادةً من 300 كغم/ متر مكعب إلى 1600 كغم/ متر مكعب. ويتم التحكم بالكثافة عادةً عن طريق استبدال كامل أو جزئي للركام الناعم بالرغوة.
ظهرت الخرسانة الرغوية لأول مرة في السويد كبراءة اختراع عام 1923 للاستخدام كمادة عازلة. وقد بقي استخدامها محدودًا في هذا المجال إلى عام 1954 عندما تم إجراء مراجعة شاملة بهدف توسيع مجالات استخدامها، حيث استمرت البحوث والدراسات إلى الوقت الحاضر لغرض تحسين نوعيتها وأداءها، وكذلك الآلات الانتاجية اللازمة لإنتاج هذا النوع من الخرسانة وتحسين نوعية وجودة العامل المسبب لحدوث الفقاعات .
للخرسانة الرغوية عدة استخدامات:
- الردم أسفل شبكة التدفئة الأرضية
- عمل طبقات ومدات الميلان الخفيفة. وتستخدم للتسوية والميول وتغطية المواسير في الأسطح
- حواجزالتوقف المستخدمة في المطارات
- عمل الكتل والبلاطات الخفيفة للقواطع والجدران المحملة بسبب قابلية تشغيلها العالية
- كمادة لملء جدران المنازل أو الفجوات الصناعية
- عمل طبقات التسوية والتعمية للأرضيات
- لأغراض العزل الحراري للسطوح بأقل أوزان إضافية
- عمل طبقات تحت الارضية للطرق والجسور
- أعمال تنسيق الحدائق والديكورات الخارجية
- بناء ملاعب التنس أو كرة السلة أو الطائرة أو مضمار الجري
- حقن التربة وتقويتها ومنع انزلاقها
- إعادة بناء المباني القديمة وترميمها بسبب خفة الوزن وسهولة التعامل بها
تؤدي عوامل الرغوة القائمة على البروتين إلى بنية فقاعية أقوى وأكثر انغلاقًا تسمح بإدراج كميات أكبر من الهواء وتوفر أيضًا شبكة فراغ هواء أكثر استقرارًا بينما تنتج العناصر الاصطناعية تمددًا أكبر وبالتالي كثافة أقل. محتوى عامل الرغوة له تأثير كبير على خصائص كل من الخرسانة الطازجة والمتصلبة. يُذكر أن حجم الرغوة الزائد يؤدي إلى انخفاض في التدفق.
تتراوح الفراغات الهوائية بين 6٪ و 35٪ من الحجم الإجمالي للخليط النهائي في معظم تطبيقات الخرسانة الرغوية. يتم إنتاج الرغوة كما تم إدخالها بواسطة
ACI 523.3R-93 عن طريق مزج عامل الرغوة والماء والهواء المضغوط (الناتج عن ضاغط الهواء) بنسب محسوبة مسبقًا في مولد الرغوة معايرة لمعدل التفريغ.
3-الماء والملدنات-Water and Plasticizer
تعتمد متطلبات الماء في الخرسانة الرغوية على المكونات واستخدام المواد المضافة. محتوى الماء المنخفض تسبب في أن يكون المزيج شديد الصلابة وأن الفقاعات تتكسر أثناء الخلط مما أدى إلى زيادة الكثافة. وبالمثل، في حالة المحتوى المائي العالي ، كان المزيج رقيقًا جدًا بحيث لا يمكنه حمل الفقاعات التي تسببت في فصل الرغوة عن الخليط ، وبالتالي تمت زيادة الكثافة النهائية.
بشكل عام ، تم اقتراح نطاق نسبة الماء إلى الأسمنت ليكون من 0.4 إلى 1.25 أو في نطاق من 6.5٪ إلى 14٪ من الكثافة المستهدفة. علاوة على ذلك ، تؤثر جودة المياه المستخدمة في إنتاج الخرسانة الرغوية. بناءً على ACI 523.3R-93 ، يوصى بأن تكون المياه المستخدمة في تصميم الخلطة الخرسانية الرغوية نظيفة وطازجة وصالحة للشرب تمامًا. يمكن أيضًا استخدام المياه غير الصالحة للشرب عندما تكتسب الخرسانة الرغوية 90 ٪ من القوة في 7-28.
. كما أن إضافة الكمية المناسبة من الماء في المزيج يجب أن يتم تصورها من خلال الاتساق بدلاً من نسبة الماء / الأسمنت المحددة مسبقًا. أيضًا ، يجب أن تكون كمية الماء مناسبة لضمان قابلية تشغيل المعجون أو الملاط المخلوط مسبقًا مقبول لمزيج التصميم الطازج للخرسانة الرغوية. خلاف ذلك ، فإن الأسمنت يمتص الماء من الرغوة ويسبب انحطاطًا سريعًا للرغوة. يجب أن تكون نسبة الماء/الأسمنت المثلى محدودة بين 0.5 و 0.6 كما اقترحت جمعية الأسمنت البريطانية.
يتم استخدام الملدنات بشكل كبير لتحسين قابلية التشغيل ولتثبيت توافق الخرسانة الرغوية. يتم تعريفها عمليًا على أنها مخفضات المياه المستخدمة لزيادة أداء الخرسانة الطازجة من خلال تسهيل حركتها ومرونتها ؛ ومع ذلك ، لم يلاحظ أي آثار كبيرة على الفصل ملموسة. أحد أكثر الملدنات شعبية في إنتاج الخرسانة الرغوية هو الفلور الخافض للتوتر السطحي (FS1). يستخدم FS1 بشكل عام لتقليل كمية ماء الخلط وأيضًا يسرع بشكل هامشي من اكتساب القوة للخرسانة الرغوية المنتجة. يتراوح محتوى الملدنات تقريبًا بين 0.45٪ و 5٪ من حجم عامل الرغوة.
