سبک سازی (بخش اول)

مقدمه

مهندسان و معماران در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت های مختلف ساختمان با سبک کردن مستقیم وزن ساختمان (از نظر سبکی خاص این نوع بتن) و صرفه جویی در مصرف انرژی به صورت غیر مستقیم (از نظر عایق) اقدام به ساخت ساختمان می کنند. از این نوع) بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش مواد سوختی، امروزه از نظر اقتصادی قدم های بلند و مهمی برداشته اند.

تعریف

مصالح سبک: مصالح سبک به مصالحی اطلاق می شود که وزن مخصوص آنها نسبت به نمونه های مشابه کمتر بوده و استفاده از آنها منجر به کاهش وزن کلی ساختمان می شود.

روش های سبک سازی

1) سبک سازی اجزای باربر ساختمان

2) سبک سازی ساختار ساختمان

بخش عمده ای از مباحث مربوط به سبک سازی و تکنیک های متداول برای دستیابی به وزن مناسب ساختمان شامل: شناخت مصالح سبک رایج در صنعت ساختمان (داخل و خارج از کشور) و فناوری استفاده از آنها، معیارهای ارزیابی کارایی این مصالح به عنوان سبک می باشد. مصالح و تاثیر استفاده از مصالح جدید در کاهش وزن ساختمان، هزینه و زمان لازم برای اجرای یک ساختمان.

برای داشتن ساختمانی سبک باید از مصالح سبک استفاده کرد

مواد سبک در یک طبقه بندی کلی به سه دسته تقسیم می شوند:

1) مصالح سبک ساختاری

2) مواد سبک غیر ساختاری

3) سیستم ها

▪ مصالح ساختاری سبک:

گفته می شود آن دسته از مصالحی که در موارد سازه ای مورد استفاده قرار می گیرند به سه نوع تقسیم می شوند:

1) بتن

2) طبیعی

3) صنعتی

یکی از مهم ترین و کاربردی ترین مصالح در صنعت ساختمان سازی مدرن است و کاربردهای متنوعی دارد. قاب های ساختمانی چند ناحیه ای و دیوارهای جداکننده، سقف های پوششی، پانل های انعطاف پذیر پل ها، عناصر پیش تنیده و پس تنیده و سایر اجزا از جمله این مصالح هستند. در بسیاری از موارد، فرم های معماری حاصل از ادغام طرح های کاربردی را می توان به راحتی و بهتر از هر ماده دیگری توسط بتن سبک به دست آورد.

▪ بتن سبک:

بتن سبک را می توان از نظر هدف استفاده به سه دسته کلی تقسیم کرد:

1) بتن سبک سازه ای

2) بتن سبک استفاده شده در واحد

3) بتن غیر سازه ای (بتن عایق و جداکننده)

استفاده از بتن سبک به عنوان یک نوع مصالح ساختمانی مدرن ضمن کاهش بار مرده ساختمان سرعت بسیار بالایی در اجرا ایجاد می کند.

مزایای استفاده از بتن سازه ای سبک عبارتند از:

بر اساس نکات سرعت در نصب، رعایت هر نوع نقشه ساختمانی، وزن سبک، مقاومت بالا و مقرون به صرفه (بتن مورد استفاده در دیوارهای غیر باربر) می باشد.

استفاده از تیر آهن را حذف می کند یا آن را به حداقل ممکن کاهش می دهد و مصرف انرژی اولیه آن 10 درصد آجرهای هم حجم است. (بتن سبک سازه ای)

از نظر عایق بودن در برابر حرارت و صدا خاصیت خاصی دارد. (بتن های عایق حرارتی)

انواع بتن سبک:

1) فوم بتن

: فوم بتن ماده جدیدی است که برای مصارف مختلف در ساختمان استفاده می شود. لازم به ذکر است که خواص فیزیکی منحصر به فرد این محصول باعث شده است که بتن سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب باشد. این محصول از ترکیب سیمان، ماسه (ماسه نرم)، آب و فوم (ماده شیمیایی تولید کننده کف) تشکیل شده است.

عامل کف ساز در حین اختلاط با آب در دستگاه مخصوص، حباب های هوا را با سرعت زیاد تولید و تثبیت می کند و کف حاصل کاملاً پایدار است و در حالی که با ملات سیمان و ماسه هوا در دستگاه اختلاط مخصوص مخلوط می شود، خمیر صافی به وجود می آید. به این معنی است که می توان آن را در محل با قالب های فلزی یا پلاستیکی استفاده کرد. لازم به ذکر است این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه دارای وزن مکانی 300 تا 1600 کیلوگرم در متر مربع خواهد بود.

یکی از مهم ترین و کاربردی ترین مصالح در صنعت ساختمان سازی مدرن است و کاربردهای مختلفی دارد. قاب های ساختمانی چند ناحیه ای و دیوارهای جداکننده، پوشش سقف، پانل های انعطاف پذیر پل ها، المان های پیش تنیده و پس تنیده و سایر اجزا از جمله این مصالح هستند. در بسیاری از موارد، فرم‌های معماری حاصل از ادغام طرح‌های کاربردی را می‌توان به راحتی و بهتر از هر ماده دیگری با بتن سبک به دست آورد.

▪ بتن سبک:

بتن سبک را می توان با توجه به هدف استفاده به سه دسته کلی تقسیم کرد:

1) بتن سبک سازه

2) بتن سبک استفاده شده در واحد

3) بتن غیر سازه ای (بتن عایق و جداکننده)

استفاده از بتن سبک به عنوان یک نوع مصالح ساختمانی مدرن ضمن کاهش بار مرده ساختمان سرعت بسیار بالایی در اجرا ایجاد می کند.

مزایای استفاده از بتن سازه ای سبک عبارتند از:

بر اساس نکات سرعت در نصب، رعایت هر نوع نقشه ساختمانی، وزن سبک، مقاومت بالا و مقرون به صرفه (بتن مورد استفاده در دیوارهای غیر باربر).

استفاده از تیر آهن باعث حذف یا کاهش آن به حداقل ممکن می شود و مصرف انرژی اولیه آن 10 درصد آجرهای هم حجم می باشد. (بتن سبک سازه ای)

از نظر عایق بودن در برابر حرارت و صوت خواص ویژه ای دارد. (بتن های عایق حرارتی)

انواع بتن سبک:

1) فوم بتن

: فوم بتن ماده جدیدی است که برای مصارف مختلف در ساختمان استفاده می شود. لازم به ذکر است که خواص فیزیکی منحصربفرد این محصول باعث شده است که بتن سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب باشد. این محصول از ترکیب سیمان، ماسه (ماسه نرم)، آب و فوم (ماده شیمیایی تولید کننده کف) تشکیل شده است. عامل کف ساز در حین اختلاط با آب در دستگاه مخصوص، حباب های هوا را با سرعت زیاد تولید و تثبیت می کند و کف حاصل کاملاً پایدار است و در حالی که با ملات سیمان و ماسه هوا در دستگاه اختلاط مخصوص مخلوط می شود، خمیر صاف می شود. بوجود می آید به این معنی که می توان آن را در محل با قالب های فلزی یا پلاستیکی استفاده کرد. لازم به ذکر است این خمیر پس از خشک شدن بسته به درصد سیمان و ماسه وزنی بین 300 تا 1600 کیلوگرم در متر مربع خواهد داشت.

وضعیت تولید بتن هوادهی در کشور

الف) مجتمع تولیدی و صنعتی سیپورکس (شرکت ساخت و ساز ایران)

ب) مجتمع تولیدی ساختمان های سبک (هبلکس)

خواص بتن هوادهی: جرم حجمی، جمع شدگی در اثر خشک شدن، جذب آب

نتیجه:

بتن هوادهی ماده ای است که نزدیک به 70 سال است که به عنوان بتن سبک برای تولید بلوک های ساختمانی سبک یا پانل های ساختمانی تقویت شده سبک استفاده می شود. از خواص مطلوب می توان به جرم حجمی کم، نسبت مقاومت مناسب به جرم حجمی، عایق حرارتی مناسب و پایداری اشاره کرد. حجم و انقباض ناشی از خشک شدن نسبتا کم است. این ماده در بسیاری از کشورهای جهان با شرایط آب و هوایی مختلف تولید و مورد استفاده قرار می گیرد.

کف بتنی

با افزودن یک عامل کف کننده، معمولاً نوعی پروتئین هیدرولیز شده یا صابون صمغی در مخلوط ساخته می شود. عامل کف کننده در حین اختلاط با سرعت بالا حباب های هوا تولید می کند. همچنین مقاومت در برابر آتش بهتری نسبت به بتن معمولی دارد. .
یکی از مزایای دیگر استفاده از بتن اسفنجی این است که می توان آن را برش داد، میخ را نگه داشت و تا حد قابل قبولی پایدار بود. به همین دلیل بتن اسفنجی مقاومت نسبتا خوبی در برابر یخ زدگی دارد و در صورت مخلوط شدن می توان از آن در دیوارهای ساختمانی استفاده کرد.

4) بتن سبک دانه

اولین تقسیم بندی می تواند بین سنگدانه های طبیعی و مصنوعی باشد. گروه اصلی سنگدانه های نور طبیعی را دیاتوم ها، پوکه، سنگ های آتشفشانی و توف تشکیل می دهند، به جز دیاتوم ها، همه اینها منشا آتشفشانی دارند.

▪ سنگدانه های طبیعی:

سنگدانه های مصنوعی، خاک رس، شیل و تخته سنگ منبسط شده، میکولیت، سنگدانه کلینگر و بقایای زغال سنگ کک.
بتن های حاصل از سنگدانه های سبک به سه دسته تقسیم می شوند:

بتن سازه ای:

از خاک رس و شیل منبسط شده به روش خاکستر کلوخه، خاکستر بادی دانه ای و لس منبسط شده، تخته سنگ و شیل منبسط شده به دست می آید.
▪ بتن با مقاومت متوسط ​​(نیمه سازه):

از سنگ های پوکه و سنگ های آتشفشانی تولید می شود.

▪ جداسازی بتن

بتن (عایق) از پرلیت ورمیکولیت به دست می آید.

▪ بتن سبک با پلی استایرن سبک

نمونه موردی از سنگدانه های سبک تولید داخل

● سنگ های سبک لیکا

خصوصیات عمومی بذر لیکا:

▪ بافت متخلخل دانه های لیکا که در اثر انبساط خاک رس و در نتیجه ایجاد و به دام افتادن گازها در توده خمیری سیال در دمای حدود 1200 درجه سانتیگراد ایجاد می شود. یکی از خصوصیات اساسی این دانه ها می باشد.

نتیجه:
دستیابی به مقاومت فشاری در سطح مقاومت سازه ای با استفاده از بتن سبک حاوی سیلیس امکان پذیر است، استفاده از میکرو سیلیس در ساخت نمونه های بتن سبک باعث افزایش مقاومت فشاری می شود.

استفاده از میکرو سیلیس باعث کاهش جذب حجمی و جذب مویرگی بتن سبک حاوی سیلیس می شود.

انقباض 90 روزه بتن سبک حاوی سیلیس با استفاده از میکرو سیلیس کمتر از نمونه شاهد است.

به طور کلی توصیه می شود با توجه به منابع فراوان خاک رس در کشور، تکنولوژی ساخت دانه های لیکا و ساخت سازه های سبک وزن مورد بررسی قرار گیرد و دانه های بتن سبک حاوی لیکا در مقیاس وسیع تری انجام شود و دستور العمل ها. و استانداردهای استفاده از لیکا در صنعت ساختمان. تدوین شود