بتن سبک (بخش دوم) - سازه برتر



بتن سبک (بخش دوم)

 

الزامات سنگدانه های بتن سازه ای

 

الزامات سبکدانه ها در آیین نامه های (۸۹-۳۳۰ ASTMC مشخصات سبکدانه ها برای بتن سازه ای در آمریکا ) و (۱۹۹۰ : ۳۷۹۷ BS مشخصات سبکدانه ها برای قطعات بنایی و بتن سازه ای در بریتانیا ) داده شده اند . در استاندارد بریتانیایی مشخصات واحدهای بنایی نیز مورد بحث قرار گرفته است . این آیین نامه ها محدودیتهایی برای افت حرارتی (۵% ASTM) و (۴% در BS) و همچنین در BS برای مقدار سولفات (%۳) SO به صورت جرمی را مشخص نموده اند .

 

ذکرنکات مهم برای فهم بهتر

 

۱- آیین نامه ۷۹۸۳ : ۱۰۴۷ BS مشخصات دوباره در هوای سرد شده ، که منبسط نشده است را در بر می گیرد .

۲- سبکدانه های به کار رفته در بتن سازه ای ، صرف نظر از منشا آنها تولیداتی مصنوعی می باشند و در نتیجه معمولا یکنواخت تر از سبکدانه طبیعی می باشند .

 

بنابراین سبکدانه را می توان برای تولید بتن سازه ای با کیفیت ثابت مورد استفاده قرار داد.

 

نکته : سبکدانه ها دارای خصوصیت ویژه ای هستند که سنگدانه های معمولی فاقد آن می باشند و در رابطه با انتخاب نسبتهای مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل دارای اهمیت ویژه ای می باشند .

 

این ویژگی عبارتست از توانایی سبکدانه ها در جذب مقادیر زیاد آب و همچنین امکان نفوذ مقداری از خمیره تازه سیمان به درون منافذ باز (سطحی) ذرات سبکدانه (مخصوصا ذرات درشت تر) در نتیجه این جذب آب توسط سبکدانه ، وزن مخصوص آنها زیادتر از وزن مخصوص ذراتی می شود که در گرمچال خشک شده اند .

 

روشهای افزایش مقاومت بتن سبک

 

کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است برای بدست آوردن بتن سبک با مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است .

 

نکته : عامل موثر و مشترک در کلیه این پژوهشها مصرف میکروسیلیس در بتن می باشد . در جهت افزایش مقاومت بتن سبک و بهبود دیگر خواص آن با استفاده ازسبکدانه های سیلیسی منبسط شده ، مقاومت بتن سبک تابعی از مقاومت سبکدانه ها و ملات است که این رابطه به صورت ذیل ارائه گردید .

 

fa  + (vm) fm = fc (vm))

fc = مقاومت بتن

fa = مقاومت سبکدانه

fm  = مقاومت ملات

vm = حجم نسبی ملات

بدین ترتیب مشاهده می شود که می توان با افزایش مقاومت سبکدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبک را افزایش داد .

 

 

خصوصیات بتن سبک

 

بتن سبک ماده ای است با ترکیبات جدید و فوق العاده سبک و مقاوم مواد تشکیل دهنده بتن سبک عبارت است از ورموکولیت ، پرلیت ، سنگ بازالت و سیمان تیپ ۲ و …

 

در این بتن همانند بتنهای عادی ، از ماسه استفاده نمی شود .

عدم وجود ماسه باعث سبک و همگن شدن ساختار بتن گردیده و باعث می شود که مواد تشکیل دهنده که تقریبا از یک خانواده می باشند و بهتر همدیگر را جذب کنند ساختمان این بتن متخلخل بوده واین مسئله پارامتر بسیار موثری است .

 

چون تخلخل موجود در بتن باعث مقاوم شدن در برابر زلزله و عایق شدن در برابر صدا ، گرما و سرما می گردد .

ترکیبات این بتن به گونه ای عمل می کند که حالت ضد رطوبت به خود گرفته و به مانند بتن معمولی که جذب آب دارد عمل نکرده و آب را از خود دفع می کند .

 

این بتن تحت فشار مستقیم (پرس) ساخته می شود بدلیل شکل گیری بتن در فشار ، ساختار آن دارای یکپارچگی قابل قبولی است بتن سبک در قالبهای طراحی شده توسط متخصصین ، بصورت یکپارچه ریخته می شود بدلیل یکپارچگی در نوع ساختمان بتن ، قطعه تولیدی از استحکام بالایی برخوردار شده و مقاومت بالایی نیز در بر زلزله از خود نشان خواهد داد

 

برای تقویت این بتن از یک یا چند لایه شبکه فلزی در داخل بتن استفاده شده که این حالت همانند مسلح کردن بتن معمولی بوسیله میلگرد می باشد هزینه تولید این نوع بتن از دیگر مواد ساختمانی به نسبت ویژگی آن پایین تر است .

زمان بسیار کمتری جهت تولید دیوارهای بتنی سبک یا قطعات دیگر لازم است پرت مواد اولیه جهت تولید بتن سبک بسیار کمتر از بتن معمولی است .

 

چون تمام مراحل تولید در محل مشخصی صورت گرفته و جهت تولید پروسه ای طراحی گردیده است بدلیل طراحی کلیه مراحل تولید و وجود نظارت بر تمامی این مراحل ماده تولیدی دارای استاندارد خاصی تعریف شده است . (مهندسی ساز

خرید مصالح بطور عمده صورت می گیرد و هزینه کمتری برای سازنده در بر خواهد داشت و در نهایت خانه پیش ساخته با قیمت پائین تری عرضه می گردد

 

قطعات تولیدی در کارخانه از آزمایشات کنترل کیفیت گذر کرده و در صورت تائید به بازار مصرف عرضه می گردد بتن سبک مسطح بوده که می توان با یک ماستیک کاری ساده بر روی آن رنگ آمیزی کرد .

 

بتن سبک یا متخلخل در سال ۱۹۲۴ میلادی توسط یک آرشیتکت سوئدی اختراع گردید . هم اکنون در اروپا بتن سبک تحت نامهای (YTONG) و یا (HEBELEX) عرضه می شود

 

ساخت این محصول با استفاده از تکنولوژی پیشرفته از طریق اختلاط و پخت مواد اولیه : ماسه سیلیسی ، آهک ، سیمان ، پودر آلومینیوم و آب انجام می گیرد.

 

 

 

کارخانه تولید بتن کفی:

 

1- کارخانه تولید بتن کفی با ظرفیت 75 متر مکعب تولید در هر شیفت: هزینه ایستگاه مرکزی شامل میکسرها ( 2میکسر 2000 لیتری) تابلوهای برق و مدارهای کنترل، نوار نقاله انتقال مواد اولیه، هاپر ماسه، سیستم دوزج وزنی سیمان، ماسه و آب، فوم ژنراتور صنعتی و هلیس مخصوص جابجایی سیمان و تجهیزات اطاق تولید: 82 میلیون تومان. هزینه دستگاههای برش 45 میلیون تومان.

2- کارخانه تولید با ظرفیت 100 مترمکعب تولید در هر شیفت همراه با میکسر 3 متر مکعبی و سایر تجهیزات ایستگاه مرکزی ذکر شده در بند فوق و اطاق کنترل به قیمت: 90 میلیون تومان و هزینه دستگاه برش 63 میلیون تومان

 

تکنولوژی های جدید در تولید بتن های سبک

1- هیچ تغییری در انواع بتن سبک رخ نداده است؛ همان چهار گروه معروف ١- بتن سبکدانه ٢- بتنهای گازی یا هوادار  ٣- بتن های کفی ۴- بتنهای فاقد ریز دانه

٢-با توجه به آخرین بازدید هایی که از کارخانجات جدید آلمانی و روسی داشتم مهمترین مطلب تغییرات در میکسر بود که در همه نوع بتن های سبک تغییرات مطلوبی پیدا کرده بودند مثلاً در بتنهای AAC میکسرهای مجهز به اولترا سونیک شدند یا سرعت میکس کردن مواد در سایر میکسرها با تغییر در نوع پره ها و همچنین سیستم برق به نصف کاهش پیدا کرده.

٣- همچنان به نسبت آب به سیمان توجه خاص دارند و از دستگاههای کاهنده آب استفاده می نمایند آب خروجی از این دستگاه روانی مناسبی را بتن بدون اضافه کردن فوق روان کننده ها می دهند

 

انتخاب بتن سبک

 

جهت انتخاب یک خط تولید کامل همواره عوامل زیر را در بررسی های خود مد نظر قرار دهید:

در دسترس بودن مواد اولیه - آنالیز دقیق شیمیایی مواد مورد استفاده - شرایط جوی در هنگام تولید - میزان مصرف انرژی جهت تولید

 

درباره بتن سبک هوادار

در راستای پیشرفتهای صورت گرفته در جهان، مهندسان بخش مسکن تحقیقات جدی و مستمری انجام داده و می دهند تا بتوانند مسکن با عمر مفید زیاد (چند قرن)، استحکام بالا در مقابل بلایای طبیعی (زلزله، آتش سوزی و ...)، همچنین با توجه به پایان رسیدن عصرانرژی ارزان، حداقل انرژی در ساختمان مصرف گردد و دارای هزینه کمتری نسبت به سایر مصالح رایج باشد که این ایده ها با شناسایی بتن سبک هوادار (foam concrete) تحقق یافت.

 

هم اکنون بتن معمولی غالبا با دانسیته 400kg/m3 تولید می گردد که با توجه به وزنش مشکلات فراوانی ازجمله اجرای سخت و باخاصیت جذب آب بسیار بالا دائما تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمان را در معرض تخریب قرار می دهد و معایب دیگر، خوشبختانه در حال حاضر با افزودن هوا به مخلوط ماسه و سیمان، وزن آن تا اندازه قابل توجهی کاهش می یابد، (400 الی 1800 کیلو گرم بر متر مکعب) و بتن سبک هوادار با خصوصیات بارزی تولید می گردد.

 

 تولید بتن سبک با نوعی مواد افزودنی (فوم هوازی پروتئینی) جهت متخلخل نمودن خمیر ماسه و سیمان توسط شرکت NEOPOR  SYSTEM در کشور آلمان با روش بهبود دائم طی مراحل تعاملی مهندسی انجام گرفته است. 

 

بتن سبک در گذشته و در حال حاضر در کشورمان تولید می شود که به بتن سبک صنعتی (پوکه صنعتی، معدنی و ...) و بتن سبک که هر کدام به نوبه خود ضررهایی برای محیط زیست دارا می باشند ولی در کشورهای توسعه یافته این نوع بتن  سبک هوادار داده است.


شرکت
NEOPOR SYSTEM در حال حاضر با بیش از 25 سال سابقه اجرایی در 30 کشور جهان مورد تایید موسسه استاندارد (( دین  آلمان)) می باشد .

 

موارد استفاده

1-ایزولاسیون پشت بام

این بتن می تواند بعنوان یک عایق حرارتی برای پشت بامها مورد استفاده قرارگیرد.

2-ایزولاسیون کف ساختمان 

این بتن می تواند بعنوان یک عایق رطوبتی و حرارتی برای کفها مورد استفاده قرار گیرد، بطوریکههر 5 سانتی متر بتن سبک هوادار معادل یک لایه قیر اندود عمل می کند .

3-ساختمان سازی

ساختمانهای پیش ساخته و قالب درجا بعنوان پارتیشن بندی در انواع سازه (انواع بلوکهای ساختمانی)

4-ژئوتکنیک
این بتن با توجه به سیال بودنش داخل تمامی حفره ها نفوذ کرده و تمام روزنه ها را پر می کند و در مقابل براحتی می توان از آن حفره برداری نمود.

5-محوطه سازی (با قطعات پیش ساخته یا بتن درجا)

این بتن با توجه به خصوصیاتش از جمله مقاومت در برابر یخ زدگی و عدم جذب رطوبت بسیار پوشش مناسبی برای سطح جاده ها و فرودگاهها و پیاده روها می باشد.

6- حصار کشی

از این بتن می توان هر قطعه ای (هر اندازه و هر شکل) برای دیوار محوطه تهیه و نصب نمود .

7-بلوکهای تزئینی و متفرقه

از این بتن می توان هر نوع قطعه بتنی را تهیه نمود، بر این اساس از آن می توان برای ساخت گلدان، نیمکت پارک، سنگ فرش پیاده رو،آبراه باران و ... استفاده نمود.

8- مجسمه سازی

بخاطر سیال بودن بتن و در  نهایت سبک بودن آن می توان هر نوع مجسمه ای را تولید کرد.
 تمام موارد بالا را میتوان همراه با سلیقه های مختلف بصورت رنگی تولید نمود.

بتن سبك هوادار (فوم‌بتن) از سال 1923 ميلادی در آمريكا و هلند و بعدها در آلمان مورد توجه قرار گرفته و توسعه وسيع آن از سال 1980 توسط شركت Voton با همكاری دانشگاه‌های آلمان و دپارتمان‌های مربوطه انجام یافته است. آقای كريستوفر الكساندر از جامعه آكسفورد‌پرس در كتاب “A Pattern Language” متذكر می شود ما مطمئن هستيم كه بتن سبك هوادار بتن آينده جهان خواهد بود

 

در حالیکه در کشورمان ايران، استفاده از محصولات سنتی (آجر فشاری، بتن معمولی، چوب و ...) ، بدون توجه به تخريب طبيعت زیبا (تبديل خاك رس ،به مثابه طلای قرمز، به مصالح ساختمانی) و بلايای طبيعی همچون زمين‌لرزه، آتش‌سوزی، اتلاف منابع انرژی پایان پذیر و ... صورت می گیرد،

 

جامعه مهندسی جهان به اين مهم دست یافته است كه برای داشتن نگاهی دقيق به پايداری سازه‌ها - با عمر مفيد حداقل 500 سال- باید از مصالح مرغوب ديگری استفاده نموده و مسكنی كه دارای خصوصيات ضد آتش، ضد پوسيدگی و حشرات، عدم جذب رطوبت، جذب صوت، عايق حرارت، مقاوم در برابر يخ‌ زدگی و راحت و مدرن با عمر قرن‌ها تولید نماید.