<br /> انواع بتن

انواع بتن

تولید سیمان که ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال۱۷۵۶ میلادی در کشور انگلستان توسط «John Smeaton» که مسئولیت ساخت پایه برج دریایی «Eddystone» را بر عهده داشت آغاز شد و در نهایت سیمان پرتلند در سال ۱۸۲۴ میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط«Joseph Aspdin» به ثبت رسید . مردم کشور ما نیز از سال ۱۳۱۲ با احداث کارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفت صنایع کشور ، امروزه در حدود ۲۶ الی ۳۰ میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش را در کشورمان پیدا کرد .

ازمسائل مهم درامرطراحی وساخت پروژه های عمرانی وزن سازه به منظورپایداری بهتردربرابرنیروی زلزله است.ازآنجائیکه امروزه تمامی ساختمانها به صورت اسکلت فلزی با سقف بتنی  ویا اسکلت بتونی اجرامی شوند لذا شناخت انواع بتن و کاربرد ان بسیار ضروری است. برای اشنایی با انواع بتن به ادامه مطلب مراجعه نمایید.

بتن الیافی چیست؟

بتن الیافی

بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با به کارگیری الیاف تقویت­کننده داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری آن، فوق العاده افزایش می­یابد. این ترکیب کامپوزیتی، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک مادة شکل­پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می­آورد. بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه­ای به راحتی از هم پاشیده نمی­شود. شاهد تاریخی این فناوری، کاربرد کاهگل در بنای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفتة این تکنولوژی می باشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه و سیمان جانشین گل به کار رفته در ترکیب کاهگل شده اند.
امروزه با استفاده از انواع الیاف شیشه، پلی پروپیلن، فولاد و بعضاً کربن، تولید انواع بتن­های کامپوزیتی در کاربردهای مختلف صنعتی ممکن گردیده و به کارگیری آنها درکشورهای پیشرفتة دنیا مورد قبول بخش ساختمان و عمران واقع شده است.
بتن الیافی خواص مناسبی همچون شکل پذیری بالا، مقاومت فوق العاده، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن را دارا می­باشد که متناسب با آنها می­توان موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت. به طور مثال در ساخت کف سالن های صنعتی، می­توان از این نوع بتن به جای بتن آرماتوری متداول سود جست این نوع بتن از بهترین مصالح مورد استفاده در ساخت بناهای مقاوم به ضربه، همچون سازه پناهگاه­ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می­رود و بنای شکل گرفته از بتن، قابلیت فوق­العاده­ای در جذب انرژی ضربه دارد. همچنین در ساخت باند فرودگاه­ها به خوبی می­توان از این نوع بتن کمک گرفت. موارد دیگری از به کارگیری این بتن، ساخت قطعات پیش ساخته ساختمانی همچون پانل­های سایبان و یا پاشش بتن روی سطوح انحنا دار همچون تونل­ها می­باشد. به کارگیری این بتن در بنای یک سازه علاوه بر موارد یاد شده از مزایایی همچون عایق بودن سازه در برابر صدا و سرعت بالای اجرا نیز برخوردار است.
اما از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن کاملاً تصادفی می­باشد، از این بتن معمولاً نمی­توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها و ستون ها بهره گرفت و در این نوع سازه­ها استفاده از روش سنتی و شبکه­بندی فولادی به صرفه­تر و مناسب­تر می­باشد. لازم است به این نکته توجه شود که ناکارآمدی یک تکنولوژی جدید در نقاط ضعف خود نباید مانع نادیده گرفتن کاربردهای مناسب آن در نقاط قوت آن و عدم توجه به آن گردد.

بتن های سبک
معرفی بتن های سبک

به طور کلی و براساس یک تعریف عمومی ، بتن های سبک دارای وزنی کمتر از 1840 کیلو گرم برمتر مکعب می باشند . بتن های معمولی ( سنگین ) عموما وزنی بالاتر از 2400 کیلوگرم درهرمترمکعب دارند . بتن های سبک متعارف عموما کمتر از 1000 کیلوگرم در هر متر مکعب وزن دارند یعنی سبک تر از آب هستند و برروی آن شناور باقی می مانند .
تولید و کاربرد بتن های سبک از اوایل قرن بیستم در دنیا آغاز شده است و عمده کاربرد آن در دنیا درصنعت ساختمان می باشد. مصارف صنعتی همانند عایق ها و آجرهای نسوز و پروفیل های خاص صنعتی نیز برای آنها گزارش شده است . به به به طور کلی بتن های سبک به دلیل استفاده از مواد متخلخل و یا بواسطه ایجاد تخلخل در بافت بتن تولید می گردند و در تعاریف کلاسیک به سه دسته کلی تقسیم بندی می شوند :
●بتن های دانه سبک : دراین گروه از بتن ها از مواد اولیه سبک معدنی(همانند پومیس –پومیت و ورمیکولیت و ....) و غیر معدنی ( انواع EPSو پلی استایرن ) ویا صنعتی (. همانند رس و شیل منبسط شده و پرلیت فراوری شده) به عنوان جایگزین مصالح سنگی دربتن استفاده می شود.
این گروه از بتن های سبک دارای طرح اختلاط متفاوت با بتن های معمول هستند و احیانا نیاز به افزودنی های خاصی در طرح اختلاط وجود دارد . سیمان در این نوع بتن نقش سیمان وبتن های معمولی را داشته و به عنوان چسب به کار می رود .
●بتن های متخلخل ( هوادار ) : ازمواد اولیه سبک استفاده نمی شود و تمام مواد اولیه دارای وزن معمولی هستند . ولی فرایند تولید به گونه ای است که یک عامل ایجاد حباب هوا به میزان ناچیز به مخلوطی از مواد اضافه می شود و در حین فرایند تخلخل در بافت جامد بتن جاگیر می شود
عامل تخلخل ساز می تواند به صورت فیزیکی عمل نموده که دراین حالت گروه بتن های کفی یا فوم بتن ایجاد می شوند که عمل آوری آنها در محیط معمولی یا حداکثر در گرمخانه انجام می شود و از مواد اولیه در ابعاد بتن های معمول استفاده می کنند .
درحالت دوم ایجاد تخلخل ناشی از واکنش شیمیایی یک عامل حباب ساز مانند پودر آلومینیم در یک محیط دوغابی است. مواد اولیه دراین گروه از بتن های متخلخل به طور کامل پودر میشوند چرا که همه واکنش شیمیایی پودرآلومینیوم باید در شرایط سوسپانسیون و دوغابی و بعد از سفت شدن اولیه و برش عمل آوری کیک ها در محیط های ایزوله ای تحت عنوان اتو کلاو تحت فشار صورت می گیرد . این گروه از بتن های متخلخل پسوند اتو کلاو شده رانیز به خود می گیرند . و به طور خلاصه بتن متخلخل اتوکلاو شده نام می گیرند .
ازنظر تکنولوژی ساخت بالاترین سطح تکنولوژی در بتن های سبک مربوط به این نوع بتن هاست
●زیرگروه سوم بتن های سبک ،بتن های بدون ریزدانه می باشند که داری کمترین کاربرد در صنایع ساختمان هستند . چون دراثر حذف ریزدانه در طرح اختلاط بتن هرچند که سبکی نسبی حاصل می شود ولی مقاومت ناچیز و بی دوام و خوردگی و موک د ربافت بتن حادث می شود . این گروه از بتن های بیشتر در صنایعی همچون آب و فاضلاب و ساخت مقاطع مدولار بتنی سبک کاربرد دارند.
ویژگی های بتن های سبک
سبکی وزن باعث اقتصادی شدن ساختمان به جهت کم شدن مصرف مصالح سازه ای همانند تیرآهن و بتن سنگین در اسکلت ساختمان می شود
پایین بودن ضریب انتقال حرارت باعث کم شدن حجم تاسیسات و کم شدن مصرف سوخت در ساختمان می شود
سبکی وزن کلی ساختمان باعث کم شدن ریسک خرابی ساختمان در اثر امواج زلزله می شود چرا که کمانش سازه ای دراثرارتعاشات در بارهای جانبی با وزن ساختمان نسبت مستقیم دارند . همچنین در اثر تخریب احتمالی ساختمان و کم شدن وزن آوارفروریخته باعث کم شدن تلفات میشود
هزینه اجرا ( بنایی ) ساختمان به دلیل بزرگی و سبکی ابعاد بلوکها 3/1 تا 4/1 کاهش می یابد
هزینه مصرف مواد اولیه در ملات اتصال دهنده ردیف بلوکها و ملات پلاستر اولیه و نهایی دیوارها کاهش می یابد
عموما به دلیل داشتن بافت متخلخل و توپر کارهایی مانند اره کردن ، میخ کوبی ، شیارزنی در آنها به راحتی انجام می شود
مقاومت در برابر آتش ، یخ زدگی ، دیرپایی ، عایق صدایی بتن های سبک در بین مصالح ساختمانی منحصربه فرد است
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 2400kg/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 گازی معروفند که هر کدام به نوبه خود ضررهایی برای محیط زیست دارا می باشند ولی در کشورهای توسعه یافته این نوع بتن سبک جای خود را به بتن سبک هوادار داده است.
این شرکت افتخار دارد که با استفاده از تکنولوژی روز دنیا و زیر نظر مهندسان با تجربه کشورمان جزء اولین شرکتهای تولید کننده این نوع بتن نقشی در پویایی صنعت ساختمان ایفا کند.
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 .
خصوصیات فنی:
بتن سبک هوادار را می توان در دو سطح دانسیته ای تولید کرد :
الف - وزن مخصوص (400 الی 900 کیلو گرم بر متر مکعب) برای ساخت بلوکهای ساختمانی غیر باربر و همچنین بلوکهای تزئینی و پانلها.
ب - وزن مخصوص (1000 الی 1800 کیلو گرم بر متر مکعب) برای قطعات باربر و مسلح.
بتن سبک هوادار در هر دو سطح دارای خصوصیات مشترکی می باشند که شماری از آنها بشرح زیر می باشد :
1_ عایق رطوبت2_عایق گرما وسرما3_ عایق صوت4_مقاومت بیشتر در مقابل حریق5_نسبت مقاومت فشاری مناسب به وزن6_کاهش بار مرده در ساختمان7_ مقاوم در مقابل نفوذ آب8_خاصیت خوب جذب و دفع آب9_راحتی در عمل بریدن و میخ کوبی10_انقباض مطلوب در حین خشک شدن11_ مقاوم در برابر یخ زدگی12_جلوگیری از استهلاک سیستم سرمایش و گرمایش
مزایا:
بتن سبک هوادار دارای مزایای زیادی می باشد که برخی ازآنها به شرح زیر می باشد.
1_ صرفه جویی در هزینه های ترانسپورت قطعات پیش ساخته (تولید صنعتی)
2_ صرفه جویی در حمل مصالح (وزن ماسه و میله گرد)
3_ عمر مفید بیشتر قالب فلزی (ضریب تکرار بیشتر قالب در سیستم بتن سبک)
4_ حذف دستمزدهای بنایی (گچ و خاک و حداقل سفید کاری)
5_ حذف هزینه های مصالح (خاک و گچ)
6_ حذف دستمزدهای اجرای نماکاری (سیمانکاری)
7_حذف هزینه های مصالح نماکاری (سیمان و ماسه)
8_حذف هزینه های مربوط به ترانسپورت پرت مصالح به خارج از کارگاه
9_صرفه جویی در هزینه های مصرف انرژی (نفت ، گاز ، برق ، ...) بدلیل تبادل حرارتی و برودتی بهتر دیوار بتن سبک
10_سرعت در اجرا به دلیل سیال بودن بتن سبک ، عمل بتن ریزی به مراتب سریعتر از بتن معمولی انجام می شود و در این سیستم عمل ویبره حذف می گردد.
11_صرفه جویی در مصرف میله گرد ، در اینجا باید رقم 30% را در هزینه های مربوط به وزن میله گرد منظور نموده (دیوارهای باربر و پی ها)
12_سهولت عملیات کنده کاری و هزینه های مربوط در مقایسه با دیوار آجری
13_سرعت در بازگشت سرمایه و پرداخت کمتر بهره بانکی در مقایسه با سیستم های ساخت و ساز سنتی و مشابه آن با بتن سبک
14_سبک سازی ساختمان (پی ، دیوار ، سقف)
15_افزایش قابل توجه عمر مفید ساختمان (بیش از صد سال)
موارداستفاده
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 ، بطوریکه هر 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.
فوم بتن
مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت های مختلف بنا با سبک کردن وزن ساختمان به طور مستقیم ( به لحاظ سبکی ویژه این نوع بتن ) و صرفه جویی در مصرف انرژی بطور غیر مستقیم ( به لحاظ عایق بودن این نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش میزان مواد سوختی ) , از لحاظ اقتصادی امروزه گام های بلند و مهمی برداشته اند .خانم مهندس آزاده شفاعی د ر مقاله ای به معرفی فوم بتن ( بتن کفی ) و ذکر خواص ویژه آن پرداخته اند. ایشان در این مقاله می نویسد: فوم بتن مصالحی است جدید که برای مصارف مختلف در ساختمان بکار می رود.باید اشاره کرد خواص فیزیکی منحصر به فرد این محصول ، آن را بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب می نماید . این محصول از ترکیب سیمان , ماسه بادی (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شیمیائی تولید کننده کف ) تشکیل می شود . ماده کف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با سرعت زیادی , حباب های هوا را تولید و تثبیت نموده و کف حاصل که کاملا پایدار می باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه , خمیری روان تشگیل می دهد که به صورت درجا با در قالب های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده می باشد .لازم به ذکر است این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی دارای وزن فضایی از 300 الی 1600 کیلو گرم در متر مربع خواهد بود .
گفتنی است ویژگی های عمده فوم بتن را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد:
۱-عامل اقتصادی : سبکی وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن یا توجه به نوع کاربرد آن , بطور کلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد
۲- سهولت در حمل و نقل و نصب قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته : حمل و نقل قطعات پیش ساخته با فوم بتن هزینه کمتری را نسبت به قطعات بتنی دربرداشته و نصب قطعات بعلت سبکی آنها . بسیار آسان می باشد
۳- خواص فوق العاده عایق بودن در مقابل گرما , سرما و صدا : فوم بتن به علت پائین بودن وزن مخصوص آن یک عایق موثر در مقابل گرما , سرما و صداست . ضریب انتقال حرارتی فوم بتن بین65 0/0 تا 435/0 k cal / m2 hc می باشد ( ضریب هدایت حرارتی یتن معمولی بین 3/1 تا 7/1 واحد)
۴- خصوصیات عالی در مقابل یخ زدگی و فرسایش ناشی از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب : نظر به اینکه فوم بتن در قشرهای سطحی دارای تخلخل فراوان می باشد در نتیجه شکاف های موئین و و درزهای کمتری در سطح ایجاد می شود و اگر پوشش فوم بتن با ضخامت کافی مورد استفاده قرار گیرد در مقابل خطر نفوذ باران و رطوبت مقاومت مطلوبی خواهد داشت .
۵- مقاومت فوق العاده در مقابل آتش : مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده می باشد .
۶- قابل برش بودن : به دلیل قابل برش بودن با اره نجاری و میخ پذیر بودن آن . کارهای سیم کشی و نصب لوازم
برقی و تاسیسات خیلی سریع و به راحتی قابل عمل خواهد بود .
شایان ذکر است از کاربرد فوم بتن در ساختمان می توا د به موارئد زیر اشاره کرد:
۱- شیب بندی پشت بام . ۲- کف بندی طبقات . ۳- بلوک های غیر بار بر سبک . ۴- پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص
لیکا چیست؟
یکی از روش های تهیه دانه های سبک استفاده از کوره گردان است .وقتی برخی از انواع رس با دانه هایی به ریزی صفر تا دو میکرون در دمای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد در این کوره ها حرارت می بینند ،گازهای ایجاد شده در داخل آنها منبسط می شوند و هزاران سلول هوای ریز تشکیل می دهند .با سرد شدن مواد ،این سلول ها باقی می مانند و سطح آن ها سخت می شود .
مهمترین ویژگی های لیکا عبارتند از :
وزن کم ،عایق حرارت ،عایق صوت ، باز دارنده نفوذ رطوبت، مقامت در برابر یخ زدگی ،تراکم ناپذیری تحت فشار ثابت و دائمی ،فساد ناپذیری ،مقاومت در برابر آتش و PH نزدیک به نرمال .وزن کم این دانه ها و در نتیجه هزینه حمل پایین آن باعث شده است تا از لیکا در پر کردن فضاهای خالی استفاده شود .در کاربرد های خاص نظیر زیرسازی ساختمان و تسطیح و شیب بندی بام ،خواص عایق حرارتی و دوام لیکا مشخصات فنی مناسبی برای آن فراهم می کند .در راهسازی نیز از تراکم ناپذیری لیکا برای کنترل نشست پلاستیک بستر های سست استفاده می شود .همچنین جذب آب مناسب ،تخلخل و دوام لیکا آن را برای کشاورزی بدون خاک مناسب ساخته است . همین خواص باعث شده است تا در تصفیه فاضلاب های خانگی از فیلـتر های ساخته شده از لیکا استفاده شود.
ویژگی های بتن لیکا
خواص لیکا باعث شده است تا در بتن سبک لیکا کاربردهای فراوانی داشته باشد . مهمترین ویژگی های بتن لیکا عبارتند از ،وزن کم ،سهولت حمل و نقل ،بهره وری بالا هنگام اجرا ،سطح مناسب برای اندود کاری ،مقاومت و باربری در شرایط خاص ،عایق حرارت ،مقاومت در برابر آتش ،عایق صدا مقاومت در برابر یخ زدگی ،بازدارندگی در برابر نفوذ رطوبت و دوام در برابر مواد آهکی .متناسب با وزن و مقاومت مورد نظر از بتن سبک لیکا به عنوان پر کننده ،عایق و یا باربر استفاده می شود . بتن لیکا می تواند درجا ریخته شود و یا به صورت بلوک ،اجزای ساختمانی و سایر قطعات پیش ساخته به کار رود . در هر مورد متناسب با کاربرد و روش اجرا از دانه بندی های مناسب لیکا استفاده می شود .بتن های پرکننده و عایق اغلب در پی سازی و زیر سازی ساختمان ،شیب بندی کف و بام ،بلوک ها یا اجزای دیوارهای جداکننده و محیطی غیر باربر به کار می روند .در حالی که از بتن های سبک سازه ای – که البته عایق نیز خواهند بود – در ساخت اجزای مقاوم نظیر بلوک های باربر ،پانل های دیواری و سقفی مسلح و نیز اسکلت بتن مسلح ساختمان ها استفاده می شود .قابل توجه است که به دلیل الزامات مقاومت و دانه بندی ،تنها با استفاده از دانه های لیکا می توان در ایران بتن سبک سازه ای ساخت

یکی از روشهای ساختمان سازی که امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاب اسلامی به علت کمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانی در کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی و عوامل جوی (خوردندگی) آسان بودن امکان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشکله بتن و عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند که توسعه روز افزون این نوع ساختمانها را فراهم می سازد .

یکی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده و پانل ها را از بتن سبک بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولی کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میکروسیلیس در ساخت بتن سبک سبب شده است که مقاومت بتن سبک بالا رود و این محدودیت کاهش یابد .در این تحقیق ضمن توضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر درباره بتن سبک و روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میکروسیلیس ، خواص مکانیکی و همچنین کاربرد آن بحث می شود .
بتن سبک :
بی شک بشرزمانی پیشرفت و تمدن را تجربه کرد که برای مدتی طولانی در محل مشخصی سکونت یافت. دیگر توان بشر صرف مهاجرتهای طولانی نمی شد و برای بر طرف کردن مشکلات به راه حلهای تازه و افکار تازه ای روی اورد .برای ماندگار شدن در مکانی ثابت بدون شک داشتن خانه ای دقد قه اصلی انها بوده خانه ای که انها را در برابربلاهای طبیعی. حمله وحوش و حتی بیگانگان محافظت کند.پیشینیان با توجه به اینکه امکانات حمل و نقل محدودی داشتند برای این منظور از مصالح در دسترسی استفاده می کردند : چوب. سنگ. گل. پوست احشام و.....
بدون تردید مانگارترین این نوع مصالح که از تخت جمشید ایران تا اهرام مصر پایدار مانده سنگ است. اما سنگ به صورت اولیه با توجه به شکل پذیری کم و حمل و نقل دشوار نمی تواند به عنوان مصالح اصلی در ساختمانهای امروزی کاربرد داشته باشد و این امر باعث شد نوعی سنگ مصنوعی توسط بشر خلق گردد که علاوه بر داشتن خواص سنگ مانند ماندگاری بالا و سازگاری با محیط اطراف دارای قابلیتهایی مانند شکل پذیری مناسب و حمل اسان نیز باشد امروزه این نوع مصالح را به نام بتن می شناسیم.
در دنیای پیشرفته امروزی و با توجه به پیشرفتهای صورت گرفته در زمینه های مختلف علمی. صنعت بتن دچار تحول گردیده است تولید بتن سبک حاصل همین پیشرفتها می باشد.
بتنی که علاوه بر کاهش بار مرده ساختمان از نیروی وارد به سازه در اثر شتاب زلزله می کاهد و در صورت تخریب وزن ان کاهش می یابد. و امروزه ان را بتن قرن می نامند.
بتن سبک با توجه به ویژگیهای خاصی که دارد دارای کاربردهای مختلف می باشد که برحسب وزن مخصوص و مقاومت فشاری ان تفکیک می گردد.
با گسترش استفاده از بتن سبک در سراسر دنیا بویژه در کشورهای پیشرفته و شکل گیری ایین نامه های اجرایی انها متاسفانه این نوع بتن که دارای قابلیتهای منحصر به فردی می باشد در کشور ما هنوزنا شناخته شده است.
ساختمان به طور مستقیم ( به لحاظ سبکی و ویژه این نوع بتن ) و صرفه جویی در مصرف انرژی به طور غیر مستقیم (به لحاظ عایق بودن این نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش میزان مواد سوختی ) و از لحاظ اقتصادی مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمتهای مختلف بنا با سبک کردن وزنی گامهای بلند و مهمی برداشته اند.
سیمان:
1- سیمان تولید شده در کشور ما با سیمان تولید شده در کشورهای صنعتی متفاوت است که لازم است تفاوت آن تا حد ممکن بررسی شود .
۲- طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .
۳- عدم تنوع در کیفیت سیمان نشانه ضعفهایی از سیستم ساخت و ساز می باشد .
۴- عدم استفاده از سیمان با کیفیت بالا از عوامل اولیه عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد
شن و ماسه:
1- معیارها و آئین نامه های تولید کلان شدن و ماسه بررسی شود .
۲- تولید کلان شن و ماسه در کشور ما از نظر معیار و رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود .
۳- معایب شن و ماسه تولیدی در کشور در حد کلان بدلائل زیر آن را در درجه دوم و یا سوم کیفیت قرار می دهد .
الف : وجود گرد و غبار
ب : عدم شستشو
ج : دانه بندی ناصحیح
د : استفاده از شن و ماسه رودخانه ای بجای شن و ماسه شکسته .
ه : استفاده از شن و ماسه درجه ۲ و یا ۳ از عوامل ثانوی عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .
افزایش مقاومت بتن مد نظر تمام دست اندرکاران صنعت تولید بتن می باشد .
ساختار بتن:
1- بتن دارای چهار رکن اصلی می باشد که به صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار رکن عبارتند از :
الف : شن
ب : ماسه
ج : سیمان
د : آب
2- در برخی شرایط برای رسیدن به هدفی خاص مواد مضاف به آن اضافه می شود که جزء ارکان اصلی بتن به شمار نمی آید .
۳- توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز (شن و ماسه ) می باشد .
۴- فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آب موجب می شود شیرابه ای بوجود آید و اطراف مصالح سنگی را بپوشاند و مصالح سنگی را بصورت یکپارچه بهم بچسباند .
۵- استفاده از آب برای ایجاد واکنش شیمیایی است .
۶- برای ایجاد کار پذیری لازم بتن مقداری آب اضافی استفاده می شود تا بتن با پرکردن کامل زوایای قالب بتواند دور کلیه میلگردهای مسلح کننده را بگیرد .
۷- جایگاه استفاده آب در بتن به لحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است
ویژگیهای آب مصرفی بتن:
1- آب باران
۲- آب چاه
۳- آب برکه
۴- آب رودخانه در صورتی که به پسابهای شیمیایی کارخانجات آلوده نباشد و غیره و ...
بطور کلی آبی که برای نوشیدن مناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثناء مواردی که متعاقبا توضیح داده خواهد شد .
آبهای نامناسب برای ساختن بتن:
1- آبهای دارای کلر (موجب زنگ زدگی آرماتور می شود)  .
۲- آبهایی که بیش از حد به روغن و چربی آلوده می باشند).
۳- وجود باقیمانده نباتات در آب .
۴- آب گل آلود (موجب پایین آوردن مقاومت بتن می شود  .
۵- آب باتلاقها و مردابها
۶- آبهای دارای رنگ تیره و بدبو
۷- آبهای گازدار مانند CO2 و ...
۸- آبهای دارای گچ و سولفات و یا کلرید موجب اثر گذاری نامطلوب روی بتن می شوند .
نکته ۱:آبی که مثلا شکر در آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .
نکته ۲: مزه بو و یا منبع تهیه آب نباید به تنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .
نکته ۳:ناخالصیهای موجود در آب چنانچه از حد معین بیشتر گردد ممکن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومت بتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگی فولاد شود .
نکته ۴:استفاده از آب مغناطیسی بعنوان یکی از چهار رکن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیر گذار بر روی پارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد

تمایز بتن از نظر چگالی:

الف : بتن معمولی : چگالی بتن معمولی در دامنه باریک ۲۲۰۰ تا kg/m3 ۲۶۰۰ قرار دارد زیرا اکثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندکی دارند (ادامه این مبحث از بحث ما خارج است ).
ب : بتن سنگین : از این بتنها در ساختمان محافظهای بیولوژیکی بیشتر استفاده می شود مانند ساختار ، آکتورهای هسته ای و پناهگاههای ضد هسته ای که مورد بحث ما نمی باشد که چگالی آن معمولا بیشتر از ۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد .
ج : بتن سبک : مصرف بتن سبک اصولا تابعی از ملاحظات اقتصادی است ضمن این که استفاده از این بتن بعنوان مصالح ساختمانی دارای اهمیت بسیار زیادی است این بتن دارای چگالی کمتر از ۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ کیلوگرم در متر مکعب می باشد .
بدلیل این که دارای چگالی کمتر از بتن سنگین است دارای امتیاز قابل توجهی از نظر ایجاد بار وارده بر سازه می باشد چگالی بتن سبک تقریبا بین ۳۰۰ و ۱۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد یکی از امتیازات مهم امکان استفاده از مقاطع کوچکتر و کاهش مربوطه در اندازه پی ها می باشد ضمن این که قالبها فشار کمتری را از حالت بتن معمولی تحمل می کنند و همچنین در کاهش جابجایی کل وزن مصالح بدلیل افزایش تولید جایگاه ویژه ای دارد .
روش های تولید بتن سبک :
1- روش اول : از مصالح متخلخل سبک با وزن مخصوص ظاهری کم بجای سنگدانه معمولی که تقریبا دارای چگالی ۶/۲ می باشد استفاده می کنند .
۲- روش دوم : بتن سبک تولید شده در این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد در داخل بتن یا ملات می باشد که این منافذ باید به وضوح از منافذ بسیار ریز بتن با حباب هوا متمایز باشد که بنام بتن اسفنجی ، بتن منفذ دار و یا بتن گازی یا بتن هوادار می شناسند .
۳- روش سوم : در این روش تولید ، سنگدانه های ریز از مخلوط بتن حذف می شوند . بطوریکه منافذ متعددی بین ذرات بوجود می آید و عموما از سنگدانه های درشت با وزن معمولی استفاده می شود . این نوع بتن را بتن بدون سنگدانه ریز می نامند .
نکته۱: کاهش در وزن مخصوص در هر حالت به واسطه وجود منافذ یا در مصالح یا در ملات و یا در فضای بین ذرات درشت موجب کاهش مقاومت بتن می شود .
طبقه بندی بتن های سبک:
1- بتن سبک بار بر ساختمان
۲- بتن مصرفی در دیوارهای غیر بار بر
۳- بتن عایق حرارتی
نکته۱: طبقه بندی بتن سبک بار بر طبق حداقل مقاومت فشاری انجام می گیرد .
مثال : طبق استاندارد ۷۷ ASTM C --۳۳۰- در بتن سبک مقاومت فشاری بر مبنای نمونه های استوانه ای استاندارد از شده پس از ۲۸ روز نباید کمتر از Mpa۱۷ باشد . و وزن مخصوص آن نباید از ۱۸۵۰کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز نماید که معمولا بین ۱۴۰۰ و ۱۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.
نکته۲: بتن مخصوص عایق کاری معمولا دارای وزن مخصوص کمتر از ۸۰۰کیلوگرم بر متر مکعب و مقاومت بین۷/۰ و ۷ Mpa می باشد .
انواع سبک دانه های بتن سبک :
الف:سبک دانه های طبیعی : مانند دیاتومه ها ، سنگ پا ، پوکه سنگ ، خاکستر ، توف که بجز دیاتومه ها بقیه آنها منشا آتشفشانی دارند .
نکته۱: این نوع سبک دانه ها معمولا بدلیل این که فقط در بعضی از جاها یافت می شوند به میزان زیاد مصرف نمی شوند ، معمولا از ایتالیا و آلمان اینگونه مصالح صادر می شود .
نکته۲:از انواعی پوکه معدنی سنگی که ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد . بتن رضایت بخشی با وزن مخصوص ۷۰۰ تا ۱۷۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب تولید می شود که خاصیت عایق بودن آن خوب می باشد اما جذب آب و جمع شدگی آن زیاد است . سنگ پا نیز دارای اهمیت مشابه است
ب:سبک دانه های مصنوعی : این سبک دانه ها به چهار گروه تقسیم می شوند :
۱- گروه اول : که با حرارت دادن و منبسط شدن خاک رس ، سنگ رسی ، سنگ لوح ، سنگ رسی دیاتومه ای ، پرلیت ، اسیدین ، ورمیکولیت بدست می آیند .
۲- گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره کوره آهن گدازی به طریقی مخصوص بدست می آید .
۳- گروه سوم : جوشهای صنعتی (سبکدانه های کلینکری ) می باشند .
۴- گروه چهارم : مخلوطی از خاک رس با زباله خانگی و لجن فاضلاب پردازش شده را می توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در کوره تبدیل به سبک دانه شود ولی این روش هنوز به صورت تولید منظم در نیامده است.
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 :
1- 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 میگیرد.

خواص بتن سبک (هبکلس):

وزن مخصوص : هر متر مکعب حدود ۶۰۰ کیلو گرم مقاومت فشاری : ۳۰ تا ۳۵ کیلوگرم کارکردن با بتن سبک (هبلکس) بسیار آسان است . مثلا براحتی می توان آنرا اره نمود یا میخ در آن کوبید و یا جای پریز یا کانال عبور سیم برق و لوله آب را در آن بوجود آورد . علاوه بر این بتن سبک در مقابل آتش بسیار مقاوم است و کلیه شرایط سلامت محیط زیست را دارا می باشد .
با توجه به آئین نامه جدید محاسبه ایمنی ساختمانها در برابر زلزله ، بکارگیری مصالح سبک وزن راه حل مناسب و با صرفه در جهت افزایش ایمنی ساختمان می باشد و بلوکهای بتن سبک (هبلکس) تامین کننده این مزیت فنی است . یک متر مکعب بلوک هبلکس حدود ۶۰۰ کیلوگرم وزن دارد که برابر ۸۶۶ عدد آجر به وزن ۱۷۵۰ کیلوگرم می باشد .
بعبارت دیگر یک عدد بلوک ۲۰*۲۵*۵۰ هبلکس مطابق با ۲۶ عدد آجر است در حالیکه وزن آن برابر وزن ۱۰ عدد آجر بوده و یک کارگر براحتی می تواند آن را حمل نماید و سریعا نیز نصب می گردد . ضمنا ملات مصرفی برابر ۲۵% ملات مورد نیاز برای اجرای همان دیوار با آجر بوده و به درصد سیمان کمتری نیز در ملات نیاز دارد . بعنوان مثال : چنانچه برای اجرای یک دیوار با آجر به یکصد کیلوگرم سیمان نیاز باشد همان دیوار در صورت استفاده از بلوکهای هبکلس ۱۵ کیلوگرم سیمان مصرف می کند .
همچنین بارگیری و حمل بلوکهای هبکلس که در قالبهای ۱۵/۳ متر مکعبی بسته بندی می شوند با استفاده از جرثقیل فکی و تریلی کفی براحتی و اقتصادی تر انجام می گردد .
مزایای فنی:
سبکی وزن ، عایق در برابر حرارت ، برودت صدا ، استحکام و پایداری در مقابل زلزله و آتش سوزی و بسیاری مزایای دیگر از محاسن بلوکهای هبلکس نسبت به سایر مصالح قدیمی نظیر آجر و سفال می باشد .
مزایای اجرائی:
با توجه به ابعاد و سبکی و راحتی نصب بلوکهای هبلکس در همه ضخامتها ، سرعت اجرای هبلکس نسبت به سایر مصالح به ۳ برابر بالغ می گردد .
مزایای اقتصادی:
پروژه های ساختمانی با استفاده از بلوک های هبلکس با در نظر گرفتن سرعت اجرا ، به دستمزد کمتری نیاز دارد و همچنین استفاده از هبلکس به سبب مصرف ملات کمتر و نیز کاهش بارهای وارده به سازه بدلیل وزن کم دیوارها که موجب کاهش ابعاد سازه می شود . صرفه جوئی قابل ملاحظه ای را در هزینه مصالح مصرفی موجب می گردد .
عایق بودن هبلکس در برابر گرما و سرما ، علاوه بر صرفه جوئی چشمگیری در فضاهای تاسیساتی و سطح حرارتی برودتی موجب کاهش قابل ملاحظه در مصرف انرژی لازم برای سرمایش و گرمایش ساختمان در آینده خواهد شد . (خصوصا با توجه به روند افزایش قیمت سوخت ) .
به علاوه با توجه به ظوابط اخیر شهر سازی مربوط به اماکن عمومی نظیر هتلها و ادارات مبنی بر جلوگیری از انتشار صدا بین واحدها و اطاقها .
دستورالعمل اجرایی :
1- کادر اجرایی :
کار کردن با هبلکس نیاز به تخصص خاصی ندارد . با توجه به ابعاد و سهولت کار با هبلکس ، سرعت اجرا نیز نسبت به آجر و سفال تا دو الی سه برابر افزایش می یابد .
2- ملات مورد نیاز:
همان ماسه و سیمان می باشد و با توجه به اینکه بلوکهای هبلکس یک نوع بتن سبک می باشد و همگونی کاملی با ملات ماسه سیمان دارد می توان نسبت ترکیب را به پنج یا شش به یک تبدیل و در مصرف سیمان صرفه جویی بیشتری نمود در مواردی که تیغه بندیهای مورد اجرا با آب و رطوبت سرکاری نداشته باشند (مثل دیوار اتاق خواب ، کار ، ... ) می توان از ملات گچ و خاک (به لحاظ صرفه جویی اقتصادی ) نیز استفاده نمود .
3- جذب آب :
با توجه به ابعاد و متخلخل بودن بلوکهای هبلکس ، نم و رطوبت توسط این بلوکها منتقل نمی شود
نکته مهم : در عین این که بلوکها نم و رطوبت را منتقل نمی کنند ولی در سطح بلوک آب بیشتری را نسبت به مصالح مشابه جذب می کند . لذا در زمان استفاده از این بلوکها باید نکات زیر را رعایت نمود :
اول : قبل از اجرا بلوکها باید کاملا خیس شوند .
دوم : ملات مصرفی را نیز باید با رقت بیشتری تهیه نمود .
سوم : بعد از اجرا در صورت امکان به دیوارها آب داده شود .
4- اندود گچ و خاک:
با توجه به سطح صاف و صیقلی هبلکس نسبت به سایر مصالح ) در صورت اجرای صحیح دیوارها به اندودی بیش از ۱ الی ۲ سانتیمتر نیاز نخواهد بود (یعنی در هر طرف نیم الی یک سانت ).
بشر برای تبادل حرارتی و رطوبتی با محیط خود و به منظور نگهداری خود در برابر شرائط اقلیمی ابتدا از پوشش یا لباس استفاده کرد خصوصیات انواع لباس از نظر فرم و نوع جنس بیانگر و نشاندهنده شرایط اقلیمی متفاوت محیط است . پس از پوشش بدن انسان در اندیشه احداث فضاهای مناسب برای انجام کارهای مختلف بر آمد لذا با امکانات و شرایط موجود اقدام به ساختن بناهای مورد نیاز کرد .
تا چند دهه قبل مصالحی که انسان برای ساختمان سازی در اختیار داشت از نظر انگشتان دست بیشتر نبود وساختمانها با رعایت شرایط آب و هوا و موقعیت جغرافیایی و مصالح موجود در منطقه ساخته می شوند . در ایران خاک رس دستمایه اولیه مصالح ساختمانی بوده است . از شمال ایران تا حاشیه کویر و کرانه خلیج فارس همراه با مصال دیگر مانند سنگ ، چوب ، گچ و آهک مصالح محدودی بودند که با آنها ساختمان بنا می شد . اما در تمام دوران و سالها معماران سعی می کردند که فضای مورد نیاز انسان را به طریقی بسازند که ضمن تامین نیازهای فیزیکی از نظر نیز متعادل و آرام بخش باشد . در جهان امروز بیش از ۹۰% مصالحی که عرضه می شوند در چند دهه اخیر شناخته و تهیه شده اند . هرکدام از این مصالح به تنهایی دارای خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه ای هستند که برای اهداف معینی فراهم شده اند . هر کدام از این مصالح به تنهایی دارای خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه ای هستند که برای اهداف معینی فراهم شده اند . مصالح جدید برخوردار از تکنیک پیشرفته تهیه و عرضه به مراتب ارزانتر از مصالح سنتی در درسترس قرا می گیرند و از مقاومت فیزیکی بیشتری نیز برخوردارند . از نظر تنوع و زیبایی نیز این مصالح از مصالح محدود سنتی بیشتر جلب توجه می نمایند . لذا استفاده از آنها در ساختمان موجب بهبود رفاه نسبی انسانها و دوام بیشتر ساختمانها می شود یکی از نکات بسیار ضروری در امر ساختمان مدرن دنیا ، کاهش وزن ساختمان است . این موضوع مسائل اقتصادی بسیاری را شامل می شود که کاهش قیمت مواد اصلی و کاهش هزینه حمل و نقل مصالح از محل تولیبد تا محل ساختمان از جمله آنهاست . از جمله مصالح جدیدی که در کشور ما در ساخت و زیبایی بناهای مسکونی مورد استفاده بسیار قرار گرفته است محصولی از کارخانجات بنای سبک می باشد که هبلکس با بین سبک نامیده می شود . این محصول جدید علاوه بر آن که استحکام و پایداری لازم را در قبال هر گونه آسیب و عوامل خارجی داراست عایق مناسبی در برابر سرما ، گرما و صداست و نسبت به مصالح دیگر بسیار ارزانتر تمام می شود .
این محصول امتیازات ویژه ای نسبت به دیگر مصالح را دارد از جمله این که عایق مناسب حرارتی و صداست ، در برابر فشار مقاوم است ، با ابزار معمولی به آسانی بریده می شود و می توان آن را به هر شکل تراشید ، سوراخ کرد و یا تغییر شکل داد . کارخانجات بنای سبک یکی از عظیم ترین تولید کنندگان ایتونگ در تهران واقع است . تولید کارخانه روزانه ۵۲۰ متر مکعب بلوکهای ساختمانی است که طبق استاندارد (Din) آلمان طبقه بندی شده اند .
بتن سبک یا بتن متخلخل اولین بار در سال (۱۹۲۴) میلادی بوسیله آرشیتکت سوئدی اختراع شد . این محصول هم اکنون در اروپا با نامهای ایتونگ و یا هبل عرضه می شود و بعلت سبکی و استحکام ، دارای مقاومت بالا در برابر زلزله است .
در موقعیت کنونی بتن سبک یا هبلکس بهترین ماده برای ساخت ساختمانهای کوچک و بزرگ مسکونی ، خدماتی ، صنعتی و کشاورزی بویژه در مناطق زلزله خیز می باشد .
هبلکس مخلوطی از سیلیس ، سیمان ، آهک و پودر آلومینیوم درحرارت ۲۰۰ درجه سانتی گراد و فشار ۱۲ اتمسفر در اتوکلاوها پخته و به قطعات مورد نیاز ساختمانی بریده می شود .
سیلیس از مهمترین مواد اولیه بتن سبک برای ساخت هبکلس از معادن داخل کشور تهیه می شود و آهک نیز بصورت فرآوری شده و پخته شده به داخل کارخانه حمل می گردد . در خط تولید بتن سبک یا هبلکس ۳ سیلوی نگهداری مواد اولیه وجود دارد که عبارتند از :
1- سیلوی سیلیس
۲- سیلوی آهک
۳- سیلوی سیمان
که مواد اولیه پس از نگهداری در این سیلوها به تدریج وارد خط تولید می شوند . سیلیس ، آهک و سیمان بوسیله الواتورهای مخصوص از سطح زیرین سیلوها به داخل آنها منتقل و درمدت زمان مشخص وارد خط تولید می شوند .
در نخستین مرحله از تولید بتن سبک ، مواد اولیه شامل سیلیس و آب در آسیاب شماره (۱) بصورت دوغاب یا گل در آورده می شود و در آسیاب شماره (۲) مواد مورد مصرف شامل سیلیس ، آهک و سیمان بصورت خشک پس از توزین مخلوط می شوند و در واقع دو آسیاب در این مرحله وجود دارد :
آسیاب شماره (۱) یا آسیاب مواد تر
آسیاب شماره (۲) یا مواد خشک
که پس از مخلوط شدن و فرآوری ، مواد به محل قالب ریزی انتقال داده می شوند .
پیش از آنکه مواد به قسمت قالب ریزی انتقال یابند بدقت توزین شده و در میکسرهای مخصوصی در مدت زمان لازم و مشخص مخلوط می شوند . در این بخش ۳ نوع مواد اولیه وجود دارد که توزین نهایی مواد در آنها انجام می شود . هر ۳ نوع مواد شامل آهک ، سیمان و سیلیس در این بخش توزین شده و وارد آسیاب های خشک و تر می شوند مرحله بعدی کار مرحله قالب ریزی مواد است که مواد مخلوط شده در داخل قالبهایی که هر کدام تقریبا ۳ متر معکب گنجایش دارند ریخته میشوند .
مخلوط متناسب از سیلیس ، آهک ، سیمان و آب که با شیوه ای هماهنگ در میکسرها عمل آوری شده است نیمی از حجم قالبها را پر می کند . این مواد پس فعل و انفعالات شیمیایی در زمانی مشخص بصورت قالبهای مورد نظر در می آیند این زمان حدود ۵/۳ساعت به درازا می کشد . اینک زمان آن رسیده است تا قالبهای تولیدی را به خط ریخته گری انتقال دهند . این قالبها بوسیله شیفتر به خط ریخته گری کارخانه برده می شوند تا این مرحله از کار انجام شود . قالبهای تولیدی را بامازوت اندود می کنند تا در مرحله ریخته گری چسبندگی ایجاد نشود .
بدلیل فعل و انفعالات شیمیایی در مرحله قالب ریزی ، مواد اولیه حرارتی حدود ۷۰ درجه سانتی گراد تولید می کنند .
میزان حرارت موجود و آمادگی قالبها برای خط برش بوسیله متخصصان کارخانه اندازه گیری می شود تا پس از اعلام آمادگی قالبها به خط برش منتقل شود .
بعلت تغییراتی که می تواند در مواد اولیه رخ دهد ، این مواد پیش از ورود به خط ، کنترل شده و آزمایش های شیمیایی روی آنها انجام می شود و پس از ورود به خط نیز بنا به کیفیتی که درون قالبها دارد ، تحت آزمایش و کنترل کیفی قرار می گیرند .
در این بخش از کارخانه سطح خارجی قالبها برداشته می شود تا یک سطح هموار و مشخصی از تمام قالبها نمایان شود در این قسمت دیوارهای جانبی قالبها جدا شده و از واگنها جدا می شوند و آنگاه به بخش برش انتقال می یابند . در این بخش پس از دیواره برداری از قالبها ، ابتدا برشهای عرضی به قالبها داده می شود و آنگاه با دستگاههای پیشرفته برش و با دقت و توجه خاص کارکنان و متخصصان کارخانه برشهای طولی قالبها انجام خواهد شد . اندازه برشهای طولی و عرضی قالبها بسته به تقاضای مصرف کنندگان و بازار مصرف آن دارد که به وسیله متخصصان کارخانجات بنای سبک قابل تنظیم خواهد بود .
پس از مرحله برش ، قالبها بر روی واگنهای مخصوصی قرار می گیرند و تا به بخش بلوکی که مرحله پخت قالبهاست انتقال یابد .
قالبهای هبلکس در مرحله پخت وارد اتو کلاوها می شوند و به مدت ۵/۱۳ساعت در حرارت ۲۰۰ درجه سانتی گراد و با فشار ۱۲ اتمسفر پخته و عمل آوری می شوند .
اکنون قالبها با گذشت ۵/۱۳ ساعت در اتوکلاوها و پخت کامل به بخش بار انداز محصولات آماده تحویل انتقال می یابند تا به تدریج به بازار مصرف عرضه شود .
همانگونه که پیش تر گفته شد آنچه که مشخص بارز و شاخص هبلکس یا بتن سبک می باشد ، استحکام لازم ، کاربرد سریع در ساختمان سازی ، سبک و شکل پذیر بودن ، عایق بودن در مقابل سرما ، گرما و صدا ، صرفه جویی در ملات مصرفی و در نهایت ارزان بودن آن در برابر سایر مصالح ساختمانی است و در یک کلام می توان نتیجه گرفت که استفاده از بلوکهای ساختمانی هبلکس وزنی سبک تر ، سرعتی بیشتر ، مصاحلی کمتر و دیگر مسائل مهندسی را بوجود می آورد . در هبلکس به لحاظ داشتن تخلخل عمل تبخیر به آسانی انجام می شود . با توجه به آئین نامه جدید محاسباتی و ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله تنها راه حل صرفه جویی در مقابل کاربرد مصالح و افزایش ایمنی بکارگیری مصالح سبک وزن می باشد که بنای سبک یا هبلکس شاخص این مزایاست .
یک متر مکعب هبلکس۶۰۰۰ کیلوگرم وزن دارد که برابر با ۱۰۰۰ عدد آجر معمولی به وزن ۲ تن است .

<br /> افزودنی‌ های بتن

افزودنی‌ های شیمیایی بتن

در این نوشتار به معرفی افزودنی‌ های شیمیایی بتن پرداخته و پس از معرفی انواع افزودنی های شیمیایی به بررسی کاربردها و مزایا و معایب هر یک از انواع افزودنی های شیمایی بتن می پردازیم. پیش از این به در مقاله انواع معرفی افزودنی های بتن به این نوع از افزودنی های شیمیایی اشاره گردید. در این مقاله به طور مفصل در خصوص این مواد ترکیبی صحبت می کنیم.
افزودنی‌ های شیمیایی بتن از جمله عناصر تشکیل‌دهنده بتن در کنار سیمان پرتلند، آب، و مصالح دانه‌ای هستند که در حین ترکیب و یا قبل از ترکیب اجزای بتن به این مواد اضافه می‌شوند. تولیدکنندگان از افزودنی‌ های شیمیایی در درجه اول برای کاهش هزینه‌های ساخت بتن و سپس برای بهبود و اصلاح ویژگی‌های بتن سخت شده; اطمینان از کیفیت بتن در طی ترکیب، انتقال، قرار دادن در محل، و نگهداری; و برای غلبه بر شرایط اضطراری خاص در طول عملیات بتن‌ریزی استفاده می‌کنند.
استفاده موفقیت‌آمیز افزودنی‌ های شیمیایی بتن به روش استفاده صحیح آن‌ها برای تهیه ترکیب مناسب و بتن‌ ریزی بستگی دارد. بیشتر افزودنی‌ ها به صورت آماده برای مصرف عرضه می‌شوند و به بتن در کارخانه و یا در محل سایت اضافه می‌شوند. افزودنی‌ های شیمیایی مشخص مانند رنگدانه‌ها، عوامل توسعه‌دهنده و کمک‌کننده به پمپاژ معمولا فقط در مقادیر بسیار کوچک مورد  استفاده قرار می‌گیرند و با کمک دست از ظرف‌های اندازه گیری شده بسته‌بندی می‌شوند.
اثربخشی یک افزودنی شیمیایی بتن به عنوال متعددی بستگی دارد که عبارتند از:

• نوع و مقدار سیمان
• درصد آب
• زمان ترکیب کردن
• میزان اسلامپ
• دمای بتن و هوا

گاهی اوقات می‌توان به نتایج مشابه با تاثیر‌های مواد افزودنی اضافه شده به بتن با تغییردادن نسبت سیمان و آب، استفاده ار نوع دیگری از سیمان یا تغییر دادن نوع دانه‌ بندی و یا ارتقا دانه‌ بندی دست یافت.

افزودنی های بتن از نوع شیمیایی

طبقه‌بندی افزودنی‌ های شیمیایی بتن

افزودنی‌ های شیمیایی بتن با توجه به عملکرد خود طبقه‌بندی می‌شوند. پنج کلاس متمایز برای افزودنی‌ های شیمیایی وجود دارد:

1. افزودنی شیمیایی حباب‌زا
2. افزودنی شیمیایی کاهنده آب
3. افزودنی شیمیایی کند‌کننده
4. افزودنی شیمیایی شتاب‌دهنده
5. افزودنی شیمیایی فوق روان‌کننده یا Super plasticizers

انواع دیگر افزودنی‌ های شیمیایی بتن در دسته‌ای مخصوص که عملکرد آن‌ها شامل ممانعت از خوردگی، کاهش انقباض، کاهش واکنش قلیایی سیلیسی، افزایش کارایی، افزایش اتصال، ضد رطوبت و رنگ‌آمیزی است، قرار می‌گیرند.

عملکرد افزودنی های شیمیایی حباب زا

افزودنی‌ های شیمیایی حباب‌زا

این نوع افزودنی های شیمیایی بتن به طور کلی برای بهبود کارایی، آسودگی در بتن‌ریزی، افزایش دوام، مقاومت بهتر در برابر یخ‌زدگی و کاهش خروج آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. نوع معمول افزودنی شیمیایی حباب‌زا از رزین‌های چوب طبیعی، رزین‌های وینسول خنثی شده، پلیمر‌های اکسید پلی‌اتیلن و ترکیبات سولفونات شده تشکیل شده است.

نحوه عملکرد افزودنی شیمیایی حباب‌زا

این نوع از افزودنی های شیمیایی بتن آنیونی هستند زیرا ساختار هیدروکربنی آن حاوی گروه‌های آب‌دوست با بار منفی مانند COO، SO3، و OSO است بنابراین آنیون‌های بزرگ در آب رها می‌شوند. در مقابل، اگر یون هیدروکربن با بار مثبت باشد ترکیب به صورت کاتیون فعال و یا کاتیونی‌ست.
به عبارتی دیگر، در این افزودنی های شیمیایی سطح آنیونی فعال حباب‌هایی با بار منفی ایجاد می‌کند، بار مثبت باعث می‌شود که حباب‌ها دارای بار مثبت شوند. عوامل سطحی فعال همه کلاس‌ها می‌توانند باعث ایجاد حباب هوا در بتن شوند، اما کارایی و ویژگی‌های این سیستم به صورت گسترده تغییر می‌کنند.

ویژگی‌های افزودنی‌ های شیمیایی حباب‌زا

1. این نوع افزودنی شیمیایی با ایجاد کف، گازهای شیمیایی تولید می‌کند و باعث ایجاد میلیون‌ها حباب ریز پایدار با اندازه‌های یکسان که به صورت یکنواخت در همه قسمت‌های ترکیب توزیع شده‌اند‌ می‌شوند.
2. افزودنی های شیمیایی حباب زا ویژگی‌های بتن تازه از جمله کارایی، چسبندگی، کاهش جدا شدگی و خروج آب را بهبود می‌بخشد.
3. این افزودنی های بتن ویژگی‌های بتن سخت شده را بهبود می‌بخشد-برای هر ۱ درصد هوا ۴ درصد کاهش مقاومت وجود دارد که با کاهش درصد آب به حداقل می‌رسد. بنابراین دوام بتن سخت شده را افزایش می‌دهد.

افزودنی‌ های شیمیایی شتاب‌دهنده بتن

از افزودنی های شیمیایی شتاب‌دهنذه برای سرعت بخشیدن به زمان گیرش بتن استفاده می‌شود. این افزودنی مقاومت اولیه را در بتن تازه ریخته شده بهبود می‌بخشد.

موارد استفاده از افزودنی شیمیایی شتاب‌دهنده بتن

1. استفاده از این افزودنی بتن در زمستان مناسب است.
2. در طی شرایط تعمیرات ضروری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
3. در هنگام خارج کردن زودهنگام قالب مناسب است.

مضرات افزودنی‌ های شیمیایی شتاب‌دهنده بتن

1. میزان انقباض خشک را افزایش می‌دهد.
2. باعث کاهش مقاومت در برابر حمله سولفات‌ها می‌شود.
3. خطر بالای خوردگی فولاد توسط CaCl2 وجود دارد- اجازه استفاده در بتن‌ مقوم شده با فولاد داده نمی‌شود.
4. این افزودنی شیمیایی بتن با وجود گران‌تر بودن تاثیر کمتری دارد.

افزودنی های شیمیایی کاهنده آب بتن

افزودنی‌ های شیمیایی کاهنده آب بتن

به طور کلی دو نوع افزودنی‌ های شیمیایی کاهنده آب بتن را می توان برشمرد.

• افزودنی بتن کلسیم یا نمک سدیم اسید لیگنوسولفونیک
• افزودنی بتن اسید پلی کربوکسیلیک

ملکول های جدا شده (سمت راست)- ملکول های انباشته (سمت چپ)

نحوه عملکرد افزودنی های شیمیایی کاهنده آب بتن

نقش اصلی طرز کار افزودنی‌ های شیمیایی کاهنده آب و کند‌کننده زمان گیرش معمولا از مولکول‌های آلی زنجیره بلند تشکیل شده است که از یک طرف آب‌گریز و از طرفی دیگر آب دوست هستند. این مولکول‌ها تمایل به متمرکز شدن دارند تا غشایی را در محل اتصال بین دو فاز غیرقابل مخلوط شدن مانند سیمان و آب، ایجاد کنند و و نیروهای فیزیو شیمیایی اعمال شده در این محل اتصال را تغییر دهند.
مکانیسمی که افزودنی بتن کاهنده آب طبق آن عمل می‌کند، پراکنده کردن یا جداسازی انباشته‌های سیمان و تبدیل آن‌ها به ذرات اولیه و یا حداقل به قطعات کوچک‌تر است.

• مولکول‌ های جداشده
• مولکول‌‌ های انباشته

وجود افزودنی شیمیایی کاهنده آب در بتن تازه باعث به‌وجود آمدن نتایج زیر می‌شود:

• کاهش کشش سطحی
• افزایش پتانسیل الکتروجنبشی
• غشا محافظتی دوقطبی آب در اطراف هر ذره، باعث ایجاد توانایی حرکتی بیشتر در بتن ترکیب‌شده تازه می‌کند. این موضوع تا حدودی  مربوط به کاهش نیروهای بین ذره‌ای و تا حدودی به علت آب آزاد شده از سیستم با انباشتگی زیاد که اکنون روان شده است، می‌باشد. بنابراین آب کمتری برای دستیابی به ثبات مورد نیاز لازم است.

علت استفاده از افزودنی‌های بتن کاهنده آب بتن

بتن با کارایی بهتر بدون نیاز به آب بیشتر بدست می‌آید بنابراین از قدرت بتن کاسته نمی‌شود. همچنین با حفظ کارایی بتن، درصد آب پایین‌تر، ممکن است که قدرت بتن بدون نیاز به سیمان اضافی افزایش پیدا کند.

تاثیر افزودنی کاهنده آب بر دوام بتن

اضافه کردن مستقیم این نوع از افزودنی‌ های شیمیایی بتن باعث ایجاد افزایش در نفوذپذیری نمی‌شوند و درواقع وقتی که افزودنی برای کاهش w/c مورد استفاده قرار می‌گیرد، نفوذپذیری به صورت قابل توجهی کاهش می‌یابد.

تاثیر افزودنی کاهنده آب بر انقباض بتن

افزودنی‌ های شیمیایی بتن کاهنده اب وقتی که برای کمک به افزایش کارایی با کاهش آب مورد استفاده قرار می‌گیرد، تاثیر منفی بر انقباض بتن ندارد.

تاثیر افزودنی کاهنده آب بر خزش بتن

مواد این نوع از افزودنی های بتن تاثیر زیان‌آوری بر خزش بتن ندارند.

اثرات‌ زیان‌آور افزودنی های شیمیایی کاهنده آب بتن

• در حین استفاده از افزودنی شیمیایی کاهنده آب باید به کنترل کردن درصد هوای موجود در ترکیب توجه شود. بیشتر افزودنی‌ های کاهنده آب به علت ویژگی‌های خود به ترکیب هوا وارد می‌کنند.
• دوز بالای مواد لیگنوسولفونیت، باعث ایجاد  کند‌شدگی در ترکیب می‌شود.

کاربرد افزودنی‌ های شیمیایی کاهنده آب

کاربرد این نوع از افزودنی‌ های شیمیایی به صورت زیر است:

1. زمانی‌که ریختن بتن به علت انباشته بودن برشگیر‌ها در قسمت‌های مختلف مشکل باشد.
2. زمانی‌که ترکیب‌های سخت مانند تولیدات به وجود آمده از دانه بندی های سخت مورد آزمایش قرار می‌گیرند.  در این مورد بهبود قابل توجهی در ویژگی‌های پلاستیکی بتن قابل مشاهده است.
3. زمانی‌که دستیابی به مقاومت مورد نیاز با ماکزیمم درصد سیمان مشخص دشوار است و مقاومت اولیه مورد نیاز است.
4. با اضافه کردن این افزودنی به بتن، به میزان ده درصد در اقتصاد سیمان صرفه‌جویی می‌شود.

افزودنی های شیمیایی کندکننده بتن

افزودنی‌ های شیمیایی کندکننده بتن

عملکرد افزودنی های شیمیایی کندکننده بتن ، به تاخیر انداختن و یا تمدید زمان گیرش خمیر سیمان در بتن است. این نوع افزودنی شیمیایی برای بتن‌ هایی که نیاز به جابه‌جایی در فاصله‌های طولانی در میکسر حمل‌کننده دارند و همچنین برای بتن‌ ریزی در مکان های با دمای بالا، بسیار مفید هستند. این افزودنی شیمیایی برای تهیه ملات استفاده می‌شود و دوام و مقاومت بتن را افزایش می‌دهد.

انواع افزودنی های شیمیایی کندکننده بتن

• افزودنی شیمیایی کندکننده لیگنوسولفونیت تصفیه شده حاوی قند، که البته جز اصلی برای کندکنندگی است.
• افزودنی شیمیایی کندکننده اسید کربوکسیلیک هیدروکسیل و نمک آن‌ها
• افزودنی شیمیایی کندکننده کربوهیدرات ها از جمله قند
• افزودنی شیمیایی کندکننده روی محلول
• افزودنی شیمیایی کندکننده برتس محلول و غیره

نحوه عملکرد افزودنی شیمیایی کندکننده بتن

اینگونه تصور می‌شود که افزودنی‌ های کندکننده بتن به فاط C3A در سیمان جذب می‌شوند و با تشکیل یک غشا نازک در اطراف دانه‌های سیمان عکس العمل آن‌ ها با آب را کاهش می‌دهند. بعد از مدتی این غشا شکسته شده و عملیات هیدراسیون نرمال اتفاق می‌افتد.

علت استفاده از افزودنی های شیمیایی کندکننده بتن

از این افزودنی های شیمیایی برای به تاخیر انداختن در زمان گیرش بتن بدون تاثیر منفی بر توسعه قدرت پس از آن استفاده می‌شود.

فواید افزودنی های شیمیایی کندکننده بتن

• مواد این کلاس(لیگنوسولفونیت تصفیه شده حاوی قند و مشتقات اسید کربوکسیلیک هیدروکسیل) در بعضی موارد تاثیر جداسازی بیشتری دارند و از این رو میزان کاهش آب را بیشتر می‌کنند.
• باعث افزایش دوام می‌شوند.

اثرات‌ زیان‌آور افزودنی های شیمیایی کندکننده بتن

• وقتی مواد بر پایه لیگنوسولفونیت مورد استفاده قرار می‌گیرد، سپس درصد هوا باید به ۰٫۲ تا ۰٫۳ درصد محدود شود مگراینکه مواد از نوع فسفات سه بیوتل به ترکیب اضافه شود.
• همچنان‌که درصد آب افزایش می‌یابد تمایل برای انقباض خشک نیز بیشتر می‌شود.

کاربرد افزودنی های شیمیایی کندکننده بتن

از این افزودنی های شیمیایی بتن در موارد زیر استفاده می‌شود:

• زمانی‌که انتقال بتن ترکیب شده مورد نیاز است و از گیرش نابه هنگام این نوع از افزودنی به خوبی اجتناب می‌شود.
• وقتی که بتن‌ ریزی و یا انتقال بتن در شرایط محیطی با دمای بالا اتفاق می‌افتد.
• در زمان بتن‌ ریزی با حجم بالا
• در هنگام ساخت و ساز بتنی شامل قالب لغزشی

افزودنی های شیمیایی فوق روان کننده بتن

افزودنی‌های شیمیایی فوق روان‌کننده یا کاهنده آب با محدوده بالا

این افزودنی‌ به عنوان نسل دوم از افزودنی‌ها شناخته شده و فوق روان‌کننده نامگذاری می‌شوند. این افزودنی‌ها از تولیدات شیمیایی ترکیبی تهیه شده از سولفونیت نوع RSO3 که R نشان‌دهنده گروه آلی از تولیدات وزن مولکولی بالا در شرایط خاص هستند، تشکیل شده‌اند.
فوق ‌روان‌کننده‌هایی که معمولا مورد استفاده قرار می‌گیرند به صورت زیر است:

• سولفونات ملامین فرمالدئید(S M F C)
• سولفونات نفتالین فرمالدئید(S N F C)
• لینگو-سولفونات اصلاح شده و دیگر استرها و اسیدهای سولفونیک
• مشتقات فرمالدئید مانند ملامین فرمالدئید و نفتالین فرمالدئید سولفونات به عنوان نوع شیمیایی

نحوه عملکرد افزودنی شیمیایی فوق روان‌کننده بتن

این افزودنی مشابه افزودنی کاهنده آب عمل می‌کند. به این صورت که ذرات سیمان را وقتی که سیمان در آب به صورت معلق است پراکنده می‌کند و به سطح سیمان جذب می‌شود و باعث می‌شود که به علت ماهیت آنیونی فوق روان‌کننده به صورت دوجانبه یکدیگر را دفع کنند.

علت استفاده از افزودنی‌ های شیمیایی فوق روان‌کننده بتن

• در یک نسبت w/c داده شده، این افزودنی شیمیایی بتن میزان کارایی را معمولا با بالا بردن اسلامپ از ۷۵ میلیمتر تا ۲۰۰ میلیمتر افزایش می‌دهد.
• دومین مزیت استفاده از این افزودنی های شیمیایی تولید یک بتن با کارایی نرمال اما با مقاومت بسیار بالاست.(فوق روان‌کننده می‌تواند درصد آب را برای یک کارایی مورد نظر تا ۲۵-۳۵ درصد در مقایسه با نصف مقدار افزودنی کاهنده آب مرسوم کاهش دهد)

فواید افزودنی‌ های شیمیایی فوق روان‌کننده بتن

• بتن تولید شده با این افزودنی های شیمیایی می‌تواند بدون نیاز به تراکم و یا با مقدار کمی تراکم مورد استفاده قرار گیرد بدون آنکه جداشدگی و یا خروج آب اتفاق بیفتد.
• می‌توان از این افزودنی شیمیایی در دوز بالا استفاده کرد زیرا کشش سطحی آب را به صورت قابل توجه تغییر نمی‌دهد.
• تاثیر قابل توجهی بر گیرش بتن ندارد مگر اینکه سیمان مورد استفاده مقدار کمی از نوع C3A داشته باشد.
• این افزودنی شیمیایی بر انقباض، مدول الاستیسیته خزش و یا مقاومت در برابر ذوب شدن تاثیری ندارد.

معایب استفاده از افزودنی‌ های شیمیایی فوق روان‌کننده بتن

قیمت بالای این افزودنی های شیمیایی را می‌توان از تنها معایب واقعی فوق روان‌کننده نام برد.

کاربرد افزودنی‌ های شیمیایی فوق روان‌کننده بتن

• در مقاطع با میزان فولاد مقاومتی زیاد، در مناطق غیر قابل دسترس در کف و یا جاده‌ها
• زمانی که بتن‌ریزی با سرعت بالا نیاز است.

تجربیات شما در مورد استفاده از انواع افزودنی های شیمیایی بتن ها چیست؟ آیا نوع خاصی از این افزودنی های بتن را می شناسید که در این مقاله از آن نام نبرده ایم؟
 
منبع:  cement , theconstructor
تحریریه کلینیک ساختمان بیلدینگ پلاس
افزودنی های شیمیایی بتن چیست

<br /> نکات اجرایی در استفاده از میکروسیلیس در بتن

پاورپوینت نکات اجرایی در تهیه و به کارگیری میکروسیلیس در بتن
دانلود پاورپوینت

<br /> عیوب بتن و نقش کیفیت سیمان در آن

آشنایی با عمده عیوب بتن
دلایل ایجاد ، راه های پیشگیری و راه حل های ترمیم و بهسازی
دانلود مقاله
 

<br /> ناحیه انتقالی در بتن

Interfacial Transition Zone in Concrete
ناحیه انتقالی در بتن
 
دانلود مقالات

<br /> کنترل خودکار خواص بتن در تراک‌میکسر

اندازه‌گیری و کنترل خودکار خواص بتن تولیدی در تراک‌میکسر
Automated Measurement and Control of Concrete Properties in a Ready Mix Truck with VERIFI
دانلود فایل

<br /> بتن انعطاف پذیر

بتن انعطاف پذیر
بتن جدید که « کامپوزیت سیمانی مهندسی »، نامیده شده به دلیل عمر طولانی در دراز مدت از بتن معمولی ارزان‌تر است. دانشمندان دانشگاه میشیگان گونه جدیدی از بتن مسلح با الیاف ساخته‌اند که از بتن عادی ۴۰ درصد سبک‌تر و در برابر ترک خوردن ۵۰۰ بار مقاوم‌تر است.
عملکرد این بتن جدید از یک طرف به دلیل وجود الیاف نازکی است که ۲ درصد حجم ملات بتن را تشکیل می‌دهد و از طرف دیگر به این خاطر است که خود بتن از موادی ساخته شده است که برای ایجاد حداکثر انعطاف‌پذیری طراحی شده‌اند.
به گفته دانشمندان، بتن جدید که «کامپوزیت سیمانی مهندسی»، نامیده شده، به دلیل عمر طولانی‌تر در دراز مدت از بتن معمولی ارزان‌تر است. به گفته «ویکتور لی» استاد گروه مهندسی سازه «دانشگاه میشیگان» و سرپرست تیم سازنده بتن، تکنولوژی کامپوزیت سیمانی تاکنون در پروژه‌هایی در ژاپن، کره، سوئیس و ایتالیا به کار گرفته شده است. استفاده از آن در ایالات متحده به نسبت کندتر بوده. این در حالی است که بتن متعارف دارای مشکلات بسیاری از جمله نداشتن دوام و پایداری، شکست در اثر بارگذاری شدید و هزینه‌های تعمیر در اثر شکست است. به گفته « لی »، بتن نشکن یا انعطاف‌پذیر به جز شن درشت از همان مواد تشکیل‌دهنده بتن معمولی ساخته شده است. بتن نشکن کاملا شبیه بتن عادی است اما تحت کرنش‌های بسیار بزرگ، بتن کامپوزیت سیمانی تغییر شکل می‌دهد، این قابلیت از آن جا ناشی می‌شود که در این نوع بتن؛ شبکه الیاف داخی سیمان قابلیت لغزیدن داشته و در نتیجه انعطاف‌ناپذیری بتن که باعث تردی و شکنندگی است، از میان می‌رود.
امسال برای اولین بار، « اداره حمل و نقل میشیگان » برای نوسازی قسمتی از عرشه پل « گرواستریت » بر فراز بزرگراه «۴ و I» از کامپوزیت سیمانی استفاده می‌کند. دالی از جنس کامپوزیست سیمانی جایگزین یک مفصل انبساطی در این قسمت از پل خواهد شد تا با متصل کردن دال‌های بتنی مجاور به هم، عرشه‌ای یکنواخت از بتن به وجود آورد. استفاده از مفصل انبساطی به عرشه بتنی قابلیت حرکت در اثر تغییرات را می‌بخشد. اما در هنگام گیر کردن مفصل‌ها، مشکلات زیادی پیش می‌آید.دانشمندان انتظار دارند استفاده از کامپوزیت سیمانی باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها شود.
اگر چه هنوز مطالعات دراز مدت زیادی برای تایید عملکرد کامپوزیت سیمانی مورد نیاز است، مقایسه‌های انجام شده در « مرکز سیستم‌های پایدار»، از « دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست »، به همراه گروه « لی »، نشان می‌دهد که در یک دوره ۶۰ ساله، استفاده در عرشه پل، کامپوزیت سیمانی نسبت به بتن عادی ۳۷ درصد ارزان‌تر است، ۴۰ درصد انرژی کمتری مصرف می‌کند و باعث کاهش انتشار دی اکسید کربن تا ۳۹ درصد می‌شود.

<br /> بتن ضد تشعشع

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه نبراسکا به‌طور تصادفی موفق به اختراع یک بتن ضدتشعشع برای مقابله با امواج الکترومغناطیسی شد.

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به‌نقل از دانشگاه نبراسکا، دو محقق آمریکایی که در حال تحقیق روی ساخت نوع تازه‌ای از بتن برای زیرسازی جاده‌ها بودند، موفق شدند نوع تازه‌ای از بتن را بسازند که می‌تواند از نفوذ امواج الکترومغناطیسی قدرتمند جلوگیری کند.

دانش فیزیک از ده‌ها سال قبل که با امواج الکترومغناطیسی آشنا شد، روش مقابله با آن را نیز پیدا کرد. «فارادی» که یکی از دانشمندان شناخته‌شده در این حوزه از فیزیک الکتریسیته است، قفسی را طراحی کرد که با نام قفس فارادی شناخته می‌شود و از مجموعه‌ای از مفتول‌های فلزی تشکیل شده است. ساخت این قفس با استفاده از مفتول‌های ابررسانا یا فلزات خاص انجام می‌شود که بسیار پرهزینه است و عملا برای فضاهای بزرگ غیرممکن خواهد بود اما اکنون با استفاده از این بتن جدید می‌توان ساختمان‌های ضدتشعشع نیز ساخت.

روش کار به‌ این شکل است که بتن جدید متشکل از سیمان معمولی‌ است اما در آن از سنگ‌های معدنی آهن و دیگر فلزات استفاده شده است و با تکنیک‌های خاصی مقدار مواد رسانا مانند کربن نیز به آن افزوده شده است. این مقدار رساناها آنقدر زیاد است که بتن ضدتشعشع می‌تواند هر موج الکترومغناطیسی‌ای را به خود جذب کند و از عبور آنها جلوگیری کند.

این محققان حتی نوع قابل پاشیدن این بتن را نیز ساخته‌اند که با استفاده از شلنگ‌های پلاستیکی و فشار هوا پاشیده می‌شود. این بتن پاشیدنی برای مسلح کردن ساختمان‌های قدیمی استفاده می‌شود. در حال حاضر قراردادهایی از سوی مؤسسات نظامی به دانشگاه نبراسکا پیشنهاد شده است که جهت ساخت ساختمان‌هایی با استفاده از این بتن جدید و عایق‌کاری ساختمان‌های حساس قدیمی است.

امواج الکترومغناطیسی قدرتمند، می‌توانند مدارهای الکتریکی و سیم‌پیچ‌ها را با جریان‌های قوی الکتریکی روبه‌رو کند و موجب بالا رفتن دما و در نهایت ذوب شدن آنها شوند. امواج قدرتمند الکترومغناطیسی و مایکروویو اکنون یکی از سلاح‌های رایج نظامی شده است و تکنولوژی را هدف قرار می‌دهند اما از آنجایی که ساخت قفس فارادی و دیگر تجهیزات برای محافظت از تأسیسات الکترونیکی بزرگ، غیرممکن است، این بتن مسلح و ارزان تازه ساخته‌شده، اهمیت استراتژیک پیدا می‌کند.

مترجم: محمدرضا احمدی‌نیا

<br /> مقاوم سازی بتن به روش NSM

در مواقعی که امکان ایجاد یک شکاف سطحی بر روی سطح بتن وجود داشته باشد، روش مقاوم‌سازی به روش NSM انتخاب بسیار عاقلانه‌ای می‌باشد. این روش نیاز به آماده‌سازی سطح را به میزان بالایی کاهش می‌دهد و همچنین ریسک ایجاد شرایط بحرانی در اجرای موفق و مؤثر سیستم مقاوم‌سازی و نیاز به اجرای سیستم‌های Lay-Up در کارگاه را از بین می‌برد. به دلیل اینکه میلگرد و یا لمینیت در سطح بیشتری به بتن چسبیده، لذا در این سیستم هنگام انتقال یک نیروی مشابه درروش EBR میزان کمتری تنش برشی در بتن ایجاد می‌شود. ازاین‌رو طول توسعه (Development Length) درروش NSM بسیار کمتر بوده و می‌توان تقریباً از کل ظرفیت مقاومت FRP استفاده کرد پیش ازآن‌که گسیختگی ناشی از چسبندگی حاصل شود. اجرای این سیستم نیاز به نیروی آموزش‌دیده خاصی ندارد و طراحی آن با در نظر گرفتن راهنمایی‌های ACI 440-2 انجام می‌شود.
به‌عبارت‌دیگر درروش NSM، همان‌طور که در شکل زیر مشاهده می‌شود نوارها یا میلگردهای مصالح مقاوم کننده در شیارهایی که در وجه کششی بتن ایجادشده‌اند، چسبانده می‌شوند و پوشش سیمانی و یا چسب اپوکسی روی آن‌ها قرار می‌گیرد. به‌طورکلی برخی از مزایای روش‌های NSM نسبت به روش EBR عبارتند از: بهبود پیوستگی و انتقال نیرو به بتن اطراف به دلیل محصور شدن نوار داخل شیار، محافظت از نوار در برابر عوامل محیطی خارجی و عدم نیاز به آماده‌سازی سطحی بتن بعد از ایجاد شیارها.

راهنمای نصب سیستم مقاوم‌سازی به روش NSM
گام اول) ابتدا محل شکاف طبق نقشه‌های تأمین‌شده توسط مهندس طراح مشخص‌شده و با ماژیک نشان می‌خورد. سپس توسط دستگاه مناسب و حفظ مسائل ایمنی شکاف ایجاد می‌شود (تصویر ۱). بعد نهایی (عمق و عرض) این شکاف برای میلگردهای FRP معمولاً ۱٫۵ برابر قطر میلگرد و در لمینیت ها عرض شکاف ۳ برابر ضخامت لمینیت و عمق آن برابر ۱٫۵ برابر عرض لمینیت (تصویر ۲)  است.

نکات اجرایی این گام:
استفاده از ابزار مناسب همچون یک فرز با تیغه الماس، ریل هدایت کننده تیغه در مسیر مستقیم و سایر ابزارهای دیگر ایجاد شکاف را آسان‌تر می‌کنند. توصیه می‌شود در برخی از موارد به‌جای برش یک مرحله‌ای شکاف چند خط شکاف ایجاد شود و سپس بتن بین آن‌ها برداشته شود تا شکاف نهایی ایجاد شود.
گام دوم) قلم‌تراش کردن تکه‌های بتن در شکاف که توسط فرز برش نخورده‌اند و ایجاد یک شکاف عاری از هرگونه بتن و سنگدانه (تصویر ۳).

گام سوم) داخل شکاف از وجود هرگونه گردوغباری توسط پمپ هوا یا جاروبرقی پاک شود.
نکته اجرایی این گام: هیچ نیازی به برس زدن و ایجاد سطح غیر صاف با هر وسیله‌ای وجود ندارد.
گام چهارم) برای اینکه پس از اجرای سیستم مقاوم‌سازی ظاهر عضو بتنی آسیبی نبیند و به خاطر مسائل زیبایی می‌توان سطح کنار شکاف توسط نوارهایی پوشیده شود تا حین تزریق چسب به بتن بیرون شکاف نچسبد. (تصویر ۴)
نکته اجرایی این گام: برای افزایش سرعت و تسهیل این مرحله نواری یک پارچه روی شکاف و بتن اطرافش قرار می‌دهیم و سپس با کاتر روی شکاف را برش می‌زنیم.

گام پنجم) شکاف را تقریباً تا نیمه با چسب پر می‌کنیم (تصویر ۵).

گام ششم) میلگرد و یا لمینیت را آغشته به چسب کرده و در داخل شکاف فرو می‌بریم. در این مرحله باید مطمئن شویم که چسب بدون اینکه حباب‌های هوا در آن ایجاد شود بتواند FRP را احاطه کند.
گام هفتم) داخل شکاف را کامل با چسب پر می‌کنیم تا مطمئن شویم که FRP کاملاً پوشانده شده است (تصویر ۶).

گام هشتم) اضافه چسب توسط لیسه یا ماله (تصویر ۷) برداشته شود.

گام نهم) نواری که در گام چهارم بر روی سطح بتن قرار داده بودیم را از بتن جدا می‌کنیم (تصویر ۸).
نکته اجرایی این گام: پیش از اینکه چسب سفت شود این کار انجام شود.

درنهایت سیستم مقاوم‌سازی شده مطابق تصویر ۹ زیر خواهد بود.

رادیاب

<br /> بتن‌های سبک و سبک سازی سازه‌ها

بتن‌های سبک و سبک سازی سازه‌ها

پیشرفت در تکنولوژى و همچنین نیاز بشر به سازه‌هاى گوناگون باعث شده تا تحقیقات وسیعى بر روى خواص و رفتار مواد صورت گیرد که بالطبع نتیجه آن ابداع گونه‌هاى مختلف سازه‌ها و بهره‌گیرى از مواد گوناگون است. این امر در مورد سازه‌هاى ساخته شده از بتن و فولاد نیز صادق بوده و تا‌کنون بتن‌هاى گوناگونى ابداع و به بازار عرضه شده‌اند. بتن را از نظر وزن مخصوص مى‌توان به سه دسته تقسیم نمود.

1. بتن معمولى
2. ‌بتن‌های سبک
3. ‌بتن سنگین

‌بتن معمولی

‌بتنى است است که به صورت عادى با سیمان‌هاى معمولى تیپ (I ) تا تیپ (V ) پرتلند ساخته مى‌شود. این بتن داراى وزن مخصوصى برابر با ۲۲۰۰ الى ۲۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب هستند. (معمولاً ۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) و این تفاوت از ۲۲۰۰ تا ۲۵۰۰ در وزن مخصوص، ناشى از جنس دانه‌ها و تراکم بتن است.

بتن‌های سبک (Light weight Concrete )‌

بر اساس تعریف موسسه ACI ‌بتن‌های سبک بتنى که وزن مخصوص آن بطور محسوسى کمتر از وزن مخصوص بتن معمولى است و با سنگدانه‌هاى طبیعى یا شکسته ساخته مى‌شود. بتن‌های سبک اغلب به عنوان جایگزینى مناسب و مکمل براى بتن معمولى و به منظور کاهش وزن سازه به کار مى‌رود. هر چند مقاومت فشارى نهایى آن، در مقایسه با بتن‌هاى معمولى مقدار کمترى است. معمولاً افزایش هزینه ناشى از اعمال تمهیدات ویژه در ساخت بتن‌های سبک به ازاى هر متر مکعب، با کاهش بار مرده و افزایش مقاومت بتن در مقابل آتش سوزى جبران مى‌شود. کاهش بار مرده در سازه موجب کاهش ابعاد پى ساختمان، کاهش ابعاد پى‌هاى منفرد و کاهش عرض پى‌هاى زیر دیوار، ابعاد ستون‌ها، تیرها و همچنین کاهش ضخامت سقف میشود. این کاهش در جرم بتن مصرفى موجب صرفه جویى در هزینه ساخت اعضاى فوق الذکر و جبران اضافه هزینه ناشى از ساخت بتن‌های سبک خواهد شد. علاوه بر این، میزان عایق سازى صوتى و حرارتى آن به گونه‌اى است که در اکثر موارد استفاده از لایه‌هاى اضافى جهت عایق بندى جزیى یا کلى را منتفى مى‌سازد، که خود از لحاظ اقتصادى به صرفه خواهد بود.

طبقه بندى بتن‌های سبک

1. ‌طبقه بندى بتن‌های سبک بر اساس زمینه‌هاى کاربرد آن
2. ‌طبقه بندى براساس روش دستیابى به سبکى (روش دستیابى به جرم حجمى کم)

از آنجا که جرم حجمى در بتن‌های سبک معیار اصلى شناسایى آنست، اکثر استانداردها و آئین نامه‌هاى جهانى، حد بالاى جرم حجمى خشک بتن سبک را حدود ۱۹۰۰ الى ۲۰۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب و حد پایین جرم حجمى بتن سبک را حدوداً ۳۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب قید نموده اند. راهنماى بتن سبکدانه انجمن بتن آمریکا (ACI ) در تقسیم بندى براساس زمینه‌هاى کاربرد آن تقسیم بندی شده‌اند.

‌زمینه‌هاى کاربرد بتن‌های سبک

بتن‌های سبک سازه‌اى‌

بتن‌های سبک سازه‌اى داراى مقاومت و وزن مخصوص کافى بوده، به گونه‌اى که کار‌برد آنها را در اعضاى سازه‌اى مجاز مى‌سازد. در بعضى حالات امکان افزایش مقاومت تا ۶۰ نیوتن بر میلیمتر مربع نیز وجود دارد. در مناطق زلزله خیز، آیین نامه‌ها، حداقل مقاومت فشارى بتن سبک را به ۲۸ نیوتن بر میلیمتر مربع محدود مى‌کنند. در بتن‌های سبک سازه‌اى از سنگدانه‌هایى استفاده مى‌شود که حصول مقاومتى بیش از ۱۷ نیوتن بر میلى متر مربع و جرم مخصوص کمتر از ۱۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب (البته اسماً بزرگتر از ۱۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) را امکان پذیر سازند. سنگدانه‌هایى که این شرایط را عموماً برآورده مى‌کنند و سنگدانه‌هایى که طبق استاندارد ASTN – C330 براى ساخت بتن‌ سبک سازه‌اى مورد استفاده هستند، شامل ‌شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرایند کوره دوار، فرایند تفتیدن ،سرباره‌هاى منبسط شده، پوکه‌هاى معدنى،پوکه‌هاى صنعتى، خاکستر بادى تفتیده هستند.
مقاومت بتن‌ دانه سبک، تابعى از جرم مخصوص آنها است. باید توجه داشت که جرم مخصوص بتن، عمدتاً متأثر از جرم مخصوص سنگدانه مصرفى است، به گونه‌اى که استفاده از مصالح ساختمانی سبکتر، موجب کاهش وزن مخصوص بتن خواهد شد، ولى استفاده از مصالح سنگین‌تر از نوع سبک، لزوماً موجب افزایش مقاومت بتن ساخته شده نخواهد گشت. بیشترین مقاومت براى بتن با استفاده از شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرایند کوره دوار به دست مى‌آید. در ساخت و تولید این سنگدانه‌هاى مخصوص، مصالح خام مورد استفاده، باید داراى خاصیت انبساط و شیشه‌اى شدن (اصطلاحاً هم جوش شدن) در اثر حرارت ذوب باشند.

بتن‌های سبک نیمه سازه‌اى‌

این نوع بتن از لحاظ وزن مخصوص و مقاومت فشارى در محدوده بتن‌های سبک سازه‌اى و بتن‌سبک غیرسازه‌اى قرار دارد، به گونه‌اى که مقاومت فشارى آن‌ها بین ۷ الى ۱۷ نیوتن بر میلیمتر مربع و جرم مخصوص آنها ۸۰۰ الى ۱۲۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. بتن سبک نیم سازه‌اى با سنگدانه‌هاى تولید شده از روش‌هاى تکلیس (آهکى شدن)، سنگدانه کلینکر، محصولات منبسط شده‌اى نظیر سرباره‌هاى منبسط شده، خاکستر بادى، شیل و اسلیت یا سنگدانه‌هاى تولیدى از مصالح طبیعى، مانند پوکه سنگ آذرین، سنگ‌هاى آذرین متخلخل یا توف، ساخته مى‌شوند.
با تجدید نظر و اصلاح ترکیبات تشکیل دهنده بتن‌های سبک، مى‌توان ساخت بتن‌هاى نیمه سازه‌اى را با سنگدانه‌هایى نظیر پرلیت، الیاف پلى استایرن و کف‌هاى اسفنجى گسترش داد. مقاومت بتن به طور معمول تابعى ‌از وزن مخصوص آن است. کاربرد مواد افزونى نظیر تسریع کننده‌ها و روان کننده‌ها (مواد کاهش دهنده آب)، مى‌تواند در تغییر مقاومت بتن‌هاى ساخته شده با سنگدانه‌هاى مذکور مؤثر باشد.

بتن‌های سبک غیرسازه‌اى‌

این بتن براى مقاصد پرکننده و عایق بندى حرارتى و جدا کننده‌هاى سبک (تیغه‌هاى جداساز و عایق‌هاى صوتى در کف) مورد استفاده قرار مى‌گیرند. داراى جرم مخصوصى کمتر از ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و با وجود جرم مخصوص کم، مقاومت فشارى آن مى‌تواند تا ۷ نیوتن بر میلیمتر مربع باشد. مزیت عمده این نوع بتن شامل‌ کاهش هزینه لازم براى تهویه گرمایى یا سرمایى فضاها و کاهش انتقال صوت بین طبقات و فضاهاى ساختمان است. بتن‌های سبک غیرسازه‌اى براساس ترکیب ساختمان خود، مى‌توانند به دو گروه جداگانه تقسیم بندى شوند.

بتن‌هاى اسفنجى

بتن‌های اسفنجی که در حین ساخت آنها با استفاده از ایجاد کف، حباب‌هاى هوا در خمیر سیمان یا در ملات سیمان – سنگدانه، ایجاد میشود. کف مورد نظر یا از طریق مواد کف‌زا (در حین اختلاط) تولید شده و یا به صورت کف آماده به مخلوط اضافه مى‌شود. بتن اسفنجى مى‌تواند جرم مخصوصى تا حدود ۲۴۰ کیلوگرم بر متر مکعب نیز داشته باشد.

بتن با سنگدانه‌هاى سبک

بتن با سنگدانه‌هاى سبک یا به اختصار بتن‌هاى دانه سبک با استفاده از پرلیت یا ورمیکولیت منبسط شده‌ یا الیاف‌هاى منبسط شده پلى استر، ساخته مى‌شوند. جرم مخصوص خشک این مخلوط بین ۲۴۰ تا ۹۶۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. امروزه، اضافه کردن ریزدانه‌هایى با وزن معمولى به مخلوط بتن‌های سبک، جهت بهبود خواص خزشى آن، مد نظر است. استفاده از ماسه با وزن معمولى، موجب افزایش وزن بتن و مقاومت آن خواهد شد، لیکن به منظور حصول خواص عایق بندى حرارتى (ضریب انتقال حرارت پایین)، حداکثر جرم مخصوص به ۸۰۰ کیلوگرم در متر مکعب محدود مىشود. هنگام ساخت و استفاده از بتن سبک غیرسازه‌اى، معمولاً علاقه مند هستیم که با کاهش وزن، خصوصیات حرارتى را افزایش دهیم، ولى باید توجه داشت، که با کاهش هر چه بیشتر وزن مخصوص بتن، مقاومت آن نیز کاهش مى‌یابد. بهینه سازى پارامترهاى فوق الذکر هنگامى که مقتضیات ویژه‌اى وجود دارد، در ساخت بتن سبک غیرسازه‌اى مهم و ضرورى است.

‌طبقه بندى انواع بتن‌های سبک بر اساس روش دستیابى به سبکى (روش دستیابى به جرم حجمى کم)

اصول اولیه و روش پایه براى دستیابى به بتن‌های سبک، ایجاد تخلخل در بتن است. لذا بتن سبک را مى‌توان از نقطه نظر مواد بکار برده شده و روش دستیابى و شیوه تولید آن به سه ر وش عمده تقسیم بندى نمود.

1. کاربرد سنگدانه‌هاى متخلخل در بتن به نام‌ بتن‌های سبک دانه (Light weight Aggregate Concrete)
2. ایجاد تخلخل در خمیر سیمان بتن که به عنوان بتن اسفنجى یا سلولى مطرح است (Aerated or cellular concrete)
3. ایجاد تخلخل و فضاى خالى در بتن از طریق حذف ریزدانه‌ها بنام بتن بدون ریزدانه (No fine concrete)

منبع:omransoft.ir