روان‌کننده‌های بتن برای بهبود کارایی بتن بدون افزایش مقدار آب به کار می‌روند. با این حال، ترکیباتی مانند پلی‌کربوکسیلات اتر (PCE) می‌توانند باعث ایجاد کف و حباب‌های ناخواسته در مخلوط بتن شوند که بر کیفیت نهایی آن تأثیر می‌گذارد. برای جلوگیری و یا کاهش تشکیل این کف مضر، از آنتی فوم‌ها استفاده می‌شود. آنتی فوم‌ها به طور کلی به دو دسته سیلیکونی و غیر سیلیکونی تقسیم می‌شوند،  آنتی‌فوم‌های غیر سیلیکونی پایه گیاهی به عنوان یکی از این نوآوری‌ها، جایگزینی کارآمد و سازگار با محیط ‌زیست برای انواع سنتی ارائه می‌دهند و در حال ایجاد تحول در صنعت بتن هستند.

آنتی فوم غیر سیلیکونی پایه گیاهی چیست؟

آنتی فوم‌های غیر سیلیکونی پایه گیاهی از ترکیبات آلی مشتق‌شده از منابع طبیعی مانند روغن‌های گیاهی (مانند روغن سویا، روغن نخل یا روغن کرچک) ساخته می‌شوند. برخلاف آنتی فوم‌های سیلیکونی که پایه معدنی دارند، این مواد تجزیه‌پذیر بوده و اثرات منفی کمتری بر محیط‌زیست دارند.

آنتی فوم غیر سیلیکونی پایه گیاهی با مکانیسم‌های زیر عمل می‌کند:

• جذب سطحی: مولکول‌های آنتی فوم به سطح حباب‌ها چسبیده و باعث ترکیدن آنها می‌شوند.
• کاهش کشش سطحی: با کاهش کشش سطحی مایع، از تشکیل حباب‌های جدید جلوگیری می‌کند.
• تغییر ویسکوزیته: با تغییر ویسکوزیته مخلوط، پایداری کف را کاهش می‌دهند.

تأثیر آنتی فوم بر خواص بتن

استفاده از آنتی فوم‌های غیر سیلیکونی پایه گیاهی در روان‌کننده‌های بتن می‌تواند:

• کارایی بتن را بهبود بخشد (با کاهش حباب‌های هوا)
• از کاهش مقاومت فشاری جلوگیری کند (حباب‌های نامطلوب باعث کاهش مقاومت می‌شوند)
• دوام بتن را افزایش دهد (با کاهش تخلخل ناخواسته)

فناوری ساخت آنتی‌فوم‌های گیاهی: از مولکول تا کاربرد

شیمی پیشرفته ترکیبات گیاهی

آنتی‌فوم‌های غیرسیلیکونی پایه گیاهی از روغن‌های اصلاح‌شده گیاهی (سویا، نخل، کرچک) با فرآیندهای مدرن استری شدن تولید می‌شوند که در عمل با استفاده از مهندسی مولکولی پایداری حرارتی (تا ۸۰ درجه سانتیگراد) آنها افزایش می‌یابد. این آنتی‌فوم‌ها با داشتن سیستم‌های نانوامولسیونی سطح موثر را افزایش می‌دهند.

 مکانیسم‌های هوشمند کنترل کف

آنتی‌فوم‌های غیرسیلیکونی با پایه گیاهی دارای عماکرد دوگانه هستند یعنی هم از تشکیل حباب جاوگیری و هم حباب‌های موجود را تخریب می‌کنند. کشش سطحی را به میزان 35 تا 40 درصد نسبت به پایه آبی کاهش می‌دهند و با انواع روان‌کننده‌های پلی کربوکسیلانی (PCE) سازگاری دارند.

برتری‌های آنتی‌فوم غیرسیلیکونی گیاهی در مقایسه با نسل قدیم

در حال حاضر آنتی‌فوم‌های غیرسیلیکونی گیاهی به pH بالای بتن‌های خاص حساس هستن اما نسل دوم آنها با پایه لیگنین‌های اصلاح شده برای افزایش پایداری تا pH=14 در حال توسعه است و انواع جدیدتر با داشتن سیستم‌های هیبریدی گیاهی-مینرالی می‌توانند برذای مناطق با آب سخت هم مناسب باشند.
بنابراین آنتی‌فوم‌های غیر سیلیکونی گیاهی با توجه به مزایایی که دارند در حال جایگزینی انواع سنتی هستند و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2028 سهم بازار این فناوری به 45 درصد کل آنتی‌فوم‌های بتن برسد (MarketsandMarkets 2023)