<br /> معرفی بلوک سبک هبلکس

بلوک سبک هبلکس چیست؟
 
بتن سبک یا بتن متخلخل در سال 1924 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.
 
. عمده خواص بتن سبک ( هبلکس ) عبارتست از:

1. وزن مخصوص : هر متر مکعب حدود 600 کیلوگرم
2. مقاومت فشاری : 30 تا 35 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع با امکان افزایش آن بر حساب نیاز مصرف کننده

 
. کار کردن با بتن سبک ( هبلکس ) بسیار آسان است، مثلاً به راحتی می توان آن را ارّه نموده یا میخ در آن کوبید و یا جای پریز یا کانال عبور سیم برق و لوله آب را در آن به وجود 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 آیین نامه جدید محاسبه ایمنی ساختمان ها در برابر زلزله ، بکارگیری مصالح سبک وزن راه حل مناسب و با صرفه در جهت افزایش ایمنی ساختمان می باشد و بلوک های بتن سبک ( هبلکس ) تامین کننده این مزیت فنّی است.
 
هبلکس= عایق گرما، سرما، صدا و مقاوم در برابر زلزله و ...
هبلکس= صرفه جویی در آهن یا آرماتور، زمان اجرا، ملات مصرفی، دستمزد و ...
هبلکس= چسبندگی قابل توجه با ملات سیمان و ماسه و گچ و خاک به موجب گواهی وزارت مسکن و شهر سازی
 
منبع: کانال آکادمی تخصصی عمران

<br /> فوم بتن (foamed concrete) بتن کفی

فوم بتن (foamed concrete) یا بتن سبک به عنوان مصالحی که چگالی آن بطور قابل ملاحظه‌ای از بتن معمولی پایین‌تر است می‌تواند نقش مؤثری در کاهش وزن ساختمان‌ها، به‌ویژه در قسمت غیره سازه‌ای داشته باشد.
بتن همراه با ماده کف‌ساز با پایه پروتئین حیوانی را بتن فوم می‌نامند. این نوع بتن علاوه بر داشتن مزایای بتن معمولی خواص دیگری مانندوزن مخصوص کم و مقاومت فشاری بالا را نیز دارا می‌باشد سبکی این بتن در سازه‌های ساختمانی باعث کاهش بار مرده ساختمان، صرفه جویی در حجم خاک برداری و بتن مصرف شده در فونداسیونها و همچنین کاهش بارهای زلزله می‌گردد. برای افزایش کارایی این محصول در پروژه‌های مختلف مقدار اختلاط و افزودنیهای موردنیاز طبق تجربیات و استانداردهای کشورهای آلمان، انگلیس و آمریکا تنظیم و تهیه می‌گردد و برای تولید نهایی و آزمایشهای مقاومت بر رویی آنها صورت می‌گیرد. برای تولید این بتن از ملات ماسه، سیمان، ماسه بادی، ملات بتن فوم (از نوع پروتئین حیوانی) و افزودنیهای مجاز استفاده می‌گردد.^[۱] برای استفاده بهینه از این محصول ابتدا وزن مخصوص و مقاومت فشاری آن برای کاربریهای موردنظر در پروژه تعریف شده و بر اساس آن بتن باا  اختلاط مناسب و افزودنیهای موردنیاز بر اساس دستورالعملها و تجربیات قبلی تولید م یشود که در حین تولید توسط استانداردهای بین‌المللی کشورهای آلمان، انگلیس و آمریکا فرموله می‌گردد.
 
کاربردهای اصلی
عمده‌ترین و اصلی‌ترین کاربردهای بتن سبک شامل بلوک‌های سبک سقفی و دیواری و هم‌چنین بتن کفسازی و شیب‌بندی است.
بتن بعنوان یکی از اصلی‌ترین مصالح ساختمانی در گستره‌ای وسیع در انواع کاربردهای سازه‌ای و غیر سازه ای در ساختمان استفاده می‌شود. بتن سبک بعنوان مصالحی که چگالی آن بطور قابل ملاحظه‌ای از بتن معمولی پایین‌تر است می‌تواند نقش مؤثری در کاهش وزن ساختمانها، به خصوص در قسمت غیره سازه‌ای داشته باشد. عمده‌ترین و اصلی‌ترین کاربردهای بتن سبک که امروزه در ایران، شاهد آن هستیم شامل بلوک‌های سبک سقفی و دیواری و همچنین بتن کفسازی و شیب بندی است.
مواد تشکیل‌دهنده
در تولید این بتن‌ها عمدتاً از پوکه و مواد صنعتی یا معدنی با چگالی پایین به‌عنوان سنگ‌دانه یا پرکننده سبک استفاده می‌شود. در کنار بتن با سنگدانه‌های سبک، تولیدات بعضی کارخانجات نیز به شکل بلوک‌ها و پانل‌های بتن سبک بر پایه بتن اسفنجی یا هوادار (Aerated concrete) است. مزایای این نوع بتن در کنار سبک بودن، بالا بودن عایق حرارتی و امکان بریدن با اره، امکان شیار زدن و به‌کار بردن میخ و پیچ است.
انواع
این نوع بتن بسته به روش تولید حباب‌های هوا به دو نوع تقسیم‌بندی می‌شود:
بتن گازی
در تولید بتن گازی پودر نرم آلومینیوم در شرایط خاصی به مخلوط اضافه می‌شود تا در اثر واکنش شیمیایی با هیدروکسید کلسیم حباب‌هایی از هیدروژن در داخل بتن تولید شود. آزاد شدن این حباب‌ها باعث انبساط مخلوط می‌شود.
بتن کفی
اما در تولید بتن کفی بر عکس بتن گازی، حباب‌های هوا به کمک یک ماده کف‌زا تولید می‌شود و در مخلوط بتن اضافه می‌شوند. تکنولوژی تولید بتن کفی ساده‌تر از تکنولوژی تولید بتن گازی است، و امکان ساخت این نوع بتن در کارگاه‌های ساختمانی نیز وجود دارد. مواد پایه در ساخت بتن کفی عبارتند از سیمان، آب و کف حاصل از یک ماده کف زا.
برای تولید کف معمولاً از ماده‌ای به نام فوم استفاده می‌شود. این ماده ابتدا با آب رقیق شده و سپس در محفظه‌ای به کمک فشار ناشی از کمپرس هوا یا در اثر هم زدن سریع، تبدیل به کفی می‌شود که در آن حبابهایی با قطر در حد میلیمتر و کمتر تولید شده‌اند. برای تولید کفی پایدار در ساختار داخلی ماده کف زا و یا بطور مستقل یک ماده پایدار کننده کف استفاده می‌شود تا حبابهای تولید شده پایدار شوند. منظور از پایدار شدن حبابها این است که حبابها در اثر جابجایی و اختلاط، شکل خود را حفظ نمایند و اصطلاحاً کف نخوابد. معمولاً کف پایدار حاصل، خامه‌ای شکل می‌باشد.
مواد کف زا فوم را می‌توان به لحاظ ساختاری در دو کلاس طبقه‌بندی کرد که شامل مواد بر پایه پروتئین حیوانی فوم پروتیئنه و مواد کف زای شیمیایی فوم شیمیایی می‌باشند معمولاً کف حاصل از مواد بر پایه پروتئین به لحاظ حجمی، کمتر و پایدار تر از کف حاصل از مواد شیمیایی می‌باشد (مواد شیمیایی دارای وزن مخصوص کف حدود ۴۰۰ گرم در لیتر با پایداری کف در حد کمتر از ۲ ساعت و افزایش حجم حاصل از کف کردن حدود ۲۵ برابر حجم اولیه می‌باشند این در حالیست که در مواد فوم پروتئینه با چگالی و پایداری کف ۲ برابر بیشتر و حجم کف تولید شده حدود نصف مواد شیمیاییی می‌باشند) تجربه نشان می‌دهد که مواد شیمیایی برای ساخت بتن‌های با چگالی بالای ۱۰۰۰ مناسبند این در حالیست که از مواد پروتئینی در ساخت انواع بتن از چگالی ۵۰۰ الی ۱۶۰۰ کیلو بر متر مکعب می‌توان استفاده کرد.
این نکته را خاطر نشان کرد که (پایداری کف باید تا حدی باشد که بعد از فرایند اختلاط کف با ملات سیمانی و تا گیرایش اولیه مخلوط، کف پایداری خود را حفظ نماید در غیر این صورت، ساختاری که با قرار گیری و توزیع حبابها در داخل مخلوط ایجاد شده) در اثر از بین رفتن قسمتی از حبابها قبل از گیرش اولیه سیمان، از هم پاشیده و در نتیجه وزن افزایش می‌یابد.^[۲]
میزان آب به سیمان
معمولاً میزان آب لازم برای بتن به رطوبت ماسه بستگی دارد ولی به طور کلی و میانگین به ازای ۱۰۰ کیلو سیمان در مخلوط حدود ۴۰ الی ۴۵ کیلو آب لازم می‌باشد منتهی در بتن‌های کفی، مقدار آبی که جهت ساخت فوم استفاده می‌شود نسبت آب به سیمان را در کل مخلوط تا ۶/۰۰ افزایش می‌دهد.
وزن چگالی‌های بین ۳۰۰ الی ۶۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب که از سیمان و کف ساخته می‌شوند بعنوان عایق حرارتی صوتی بخصوص در کفسازی طبقات و بام استفاده می‌شود.
روش تهیه فوم بتن
برای تولید فوم بتن ابتدا سیمان و آب با در نظر گرفتن مقدار مشخص شده جهت چگالی مورد نظر با هم در میکسر دستگاه مخلوط می‌شود سپس ماده فوم در فوم ژنراتور دستگاه با آب مخلوط شده و توسط پمپ هوا از لوله مخصوص که دارای ساچمه‌های ریز می‌باشد با فشار عبور داده می‌شود این عمل باعث بدست آمدن کف می‌شود و کف حاصل در میکسر با ملات سیمان و آب مخلوط می‌شود که در حین اختلاط حباب‌های بسیار ریز در سر تا سر ملات بوجود می‌آید و بعد از عمل آمدن، توسط پمپ به طبقات پمپاژ و روی سطح ریخته می‌شود. خاصیت فوم این است که حبابهای هوا را تا گیرایش بتن درر ملات پایدار نگهدارد وزن بتن حاصله به پایداری این حبابها بستگی دارد.
تولید فوم بتن
مواد موردنیاز در تولید بتن فوم، ملات ماسه و سیمان، ملات بتن فوم با اسلامپ (سیمان پرتلند) و ماسه بادی می‌باشد؛ که در تهیه آن اشاره نمود. (gravel) مزیتهای این بتن می‌توان به عدم به کارگیری شن ماده عامل تولید فوم: پروتئین حیوانی که از شاخ و سم حیوانات تولید می‌شود که پس از تمیز نمودن آنها و افزودن مواد شیمیایی لازم و افزودنیهای مناسب ماده کف ساز حاصل می‌شود. طول عمر مفید آن حدود دو سال است و از نظر زیست‌محیطی بی ضرر می‌باشد که علت آن تجزیه پذیری ماده کفساز می‌باشد ولی در مواد کف ساز شیمیایی برای تجزیه پذیری از کلرید استفاده می‌گردد و چون کلریدد باعث خوردگی در فولاد بتن آرمه می‌گردد استفاده از آنها مناسب نمی‌باشد برای تولید بتن، ابتدا فوم را در دستگاه‌های مناسب تولید و با توجه به تناسب مناسب، آن را به داخل دستگاه اختلاط محتوی ملات ماسه و سیمان می‌ریزند. فوق روانکننده ها(Super plasticizerr)، برای تولید بتن با مقاومت بالا، ازز افزودنیهایی نظیر میکروسیلیکا(Micro silica)و خاکستر بادی(Fly Ash)استفاده می‌شود.^[۳]
عمل آوری فوم بتن
دستیابی به بسیاری از خواص فوم بتن نیاز به عمل آوری مطلوب آن دارد. آب دهی در روزهای اولیه یکی از مهمترین عوامل عمل آوری است در روزهای گرم حداقل ۲ بار آب دهی روزانه بسیار لازم است تا سرعت خشک شدن آب بتن کم شده و از ترکهای روی سطح بتن جلوگیری بعمل آورد همچنین این کار باعث بالا رفتن مقاومت می‌شود . .^[۴]
مشخصات مقاومتی
مقاومت فشاری: مقاومت فشاری بتن کفی تحت تأثیر عوامل متعددی نظیر چگالی بتن، سن بتن، رطوبت بتن، مشخصات شیمیایی و مکانیکی اجزای تشکیل دهنده بتن و نسبت‌های اختلاط آنها دارد. در صورتیکه بتوان نسبتهای اختلاط، سیمان آب و ماده کف را ثابت کرد در این صورت می‌توان به رابطه‌ای بین مفاومت فشاری و چگالی وزن بتن دست یافت. تغییر در فاکتورهای یادشده روابط را دچار تغییر می‌کند. مقاومت فشاری را به طور قابل ملاحظه‌ای می‌توان به کمک روشهای عمل آوری بالا برد. عمل آوری با رطوبت تأثیر عمیقی در افزایش مقاومت فشاری دارد.
مقاومت کششی: مقاومت کششی بتن کفی بسته به روش عمل آوری معمولاً بالای ۲۵/۰ مقاومت فشاری بتن بوده و در لحظه گسیختگی دارای کرنش در ۱/۰۰۰ درصد می‌باشد.
انقباض یا افت بتن
مانند سایر انواع بتن، انقباض یک پدیده ذاتی بتن کفی است و میزان آن بسته به پارامترهای مختلف مثل نوع سیمان، روش عمل آوری، میزان سیمان در مخلوط، چگالی بتن وکیفیت و نوع ماده فوم مورد استفاده و نسبت آب به سیمان دارد. حداکثر انقباض بتن کفی تا سن ۲۸۸ روزه گی بتن رخ می‌دهد و از آن پس مقدار انقباض قابل چشم پوشی است. در صورتیکه در این مدت زمان شرایط نگهداری کنترل شوند می‌توان میزان انقباض بتن را به ۱/۰ و کمتر نیز محدود کرد.
عایق حرارتی و صوتی
بعلت طبیعت متخلخل داخل بتن، این نوع بتن یک عایق حرارتی و صوتی بسیار مناسب می‌باشد. از لحاظ صوتی عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب آکوستیک به شمار می‌رود که در نتیجه بعنوان یک فاکتور رفاهی در جهت جلوگیری از ورود صداهای اضافی اخیراً مورد توجه طراحان قرار گرفته است. میزان مقاومت حرارتی این نوع بتن با کاهش چگالی بتن افزایش می‌یابد. این به دلیل وجود حبابهای بیشتر در چگالی پائین می‌باشد در جدول ۳۳۳ به ازای چگالی‌های مختلف بتن کفی مشخصات انتقال حرارتی این نوع بتن آورده شده است.
سرعت و خصوصیات فوم بتن در کفسازی
یکی از دلایل پائین بودن سرعت اجرای کار در مصالح سنتی انجام فرایند تولید و پخش آن توسط اشخاص و یا بعبارتی بصورت دستی می‌باشد.
دستگاه سیار تولید فوم بتن به دلیل مکانیزه بودن آن و استفاده از تکنیک تولید و پخش در محل پروژه با در نظر گرفتن میانگین شرایط کاری می‌تواند در هر ساعت بطور متوسط ۵ الی ۷ میکسر با حجم ۱ الی ۱٫۵ متر مکعب تولید نماید و با در نظر گرفتن یک شیفت کاری می‌توان گفت متوسط روزانه بین ۴۰ تا ۵۰۰ میکسر تولید فوم بتن دارد البته می‌توان با اضافه کردن ساعت کاری حجم تولید را بالا برد؛ و یکی دیگر از خصوصیات تولید بتن سبک با دستگاه در محل پروژه یکدست و یکنواختی بتن تولید شده می‌باشد.
سطح فوم بتن به دلیل روان بودن نیازی به ماله کشیدن ندارد و فقط با یک صاف کننده مثل یک تی بلند می‌توان سطح آن را یکدست و صاف نمود.
خصوصیت روان بودن فوم بتن باعث پر شدن کلیه درزها و شیارهای کوچک و منفذهای موجود در کف ساختمان می‌شود؛ و به دلیل وجود حباب‌های ریز و روان بودن می‌تواند بصورت مستقل عایق لوله‌های تأسیساتی در کف ساختمان باشد و نیازی به ماهیچه کشی روی لوله‌ها نمی‌باشد.
بررسی سبک بودن فوم بتن در کفسازی
در مورد کفسازی و شیب بندی‌های انجام گرفته در ساختمانها که عمدتاً از پوکه و سیمان استفاده می‌شود در صورت جایگزینی این نوع بتن با چگالی ۴۰۰، وزن مرده کفسازی از ۱۰۰۰ به ۴۰۰ کیلو در متر مکعب کاهش می‌یابد؛ و اگر ۱۰ سانت ارتفاع برای کفسازی در نظر بگیریم این یعنی کاهش ۶۰۰ کیلوگرم در متر  مربع از وزن ساختمان.
در صورت استفاده از بتن کفی با چگالی ۵۰۰ در کفسازی، وزن مؤثر لرزه‌ای فوق به میزان ۸۰ کیلو و یا بعبارت دیگر به میزان ۹ درصد کاهش می‌یابد که برابر با کاهش ۹ درصدی میزان نیروی زلزله می‌باشد. با این میزان کاهش، حدود ۴ درصد در مصرف میلگرد صرفه جویی می‌شود. با احتساب مصرف ۴۵ کیلو میلگرد در هر متر ساختمان میزان این صرفه جویی براحتی قابل محاسبه می‌باشد.
این در حالیست که در صورت استفاده از بتن کفی بجای مصالح پوکه سیمان در کفسازی با کاهش چگالی و همچنین تغییر ساختار ماده (از حالت حبابهای هوای مرتبط به حالت حبابهای هوای محبوس) میزان عایق بودن حرارتی و صوتی حدود ۳ برابر بیشتر می‌شود؛ و خود باعث صرفه جویی در مصرف  انرژی می‌باشد؛ و در هنگام بروز زلزله بعلّت سبکی وزن فوم بتن، آورا ناشی از خرابی ساختمان، خسارت کمتری به لوازم و ساکنین وارد می‌کند و این موضوع هم از لحاظ مالی و هم جانی قابل ملاحظه می‌باشد.
پیشنهادهایی برای استفاده از بتن کفی در مصارف مختلف در کشور
در مناطق شمالی و جنوبی کشورمان که دسترسی به منابع خاک رس جهت ساخت آجر و بلوک‌های سفالی وجود ندازد هزینه‌های حمل و نقل موجب افزایش تا ۱۰۰ درصدی قیمت تمام شده محصولات آجر و بلوک می‌شود. این در حالیست که منابع ماسه بادی فراوان در این مناطق وجود دارد. در این مناطق  می‌توان با استفاده از بتن کفی اقدام به ساخت بلوکها و پانلهای بتنی کرد که به لحاظ اقتصادی کاملاً به صرفه می‌باشد.
بعنوان مصالح بدون نشست نیز می‌توان در پر کردن حفاریهای انجام شده در خیابانها، بجای مصالح دانه‌ای، از این مصالح استفاده کرد. همین امتیاز اخیر عملکرد فوم بتن را در صورت استفاده در لایه‌های زیر اساس راه، خصوصاً در مناطقی که دسترسی به منابع مصالح دانه‌ای مناسب وجود ندارد، تضمین می‌کند. در کنار امتیازات فوق، با توجه به مقاومت بالای این نوع بتن در مقابل آتش‌سوزی، می‌توان از آن بعنوان مصالح نسوز نیز استفاده کرد.
مشخصات بتن
برای تولید بتن فوم مناسب با کارایی بالا باید علاوه بر ترکیب مناسب ملات ماسه و سیمان از ماده کف ساز مناسب که در بهترین حالت از پروتئینهای حیوانی تولید شده است استفاده نمود. از مزیتهای دیگر این بتن تولید آن با چگالیهای مختلف و با کاراییهای متفاوت می‌باشد.
مزیتها
مزیتهای اقتصادی
وزن ساختمانی که در آن از بتن فوم استفاده می‌گردد می‌تواند تا حدود ۳۵٪ نسبت به وزن ساختمانی که با بتن معمولی ساخته شده کاهش یابد با استفاده کردن از تجربه و دقت بیشتر در طراحی و استفاده بهینه از بتن فوم امکان کاهش وزن آن تا ۵۰٪ نسبت به ساختمان بتن معمولی وجود خواهد داشت و متعاقبًا سهم بار با کاهش وزن بار مرده ساختمان به نصف کاهش خواهد یافت. با کاهش وزن بار مرده ساختمان کاهش درون اسکلت ساز ه، ابعاد فونداسیون و کاهش آرماتور مصرفی برای فونداسیون را خواهیم داشت ودر نتیجه آن زمان اجرای پروژه مدت کوتاهتری طول خواهد کشید. وزن سبک بتن سبب می‌شود تا بتوان این بتن را به راحتی به طبقات بالاتر پمپاژ نمود و در نتیجه در هزینه صرفه‌جویی خواهیم کرد. در زمان استفاده از ساختمان و بهره بردار ی به علت عایق خوب حرارتی بتن صرفه جوئی قابل توجه‌ای در هزینه مصرف انرژی (سرمایش و گرمایش ساختمان) حاصل می‌شود وکاهش چشم گیری در مصرف منابع ملی خواهیم داشت.
پوسیدگی آرماتور در داخل بتن فوم
آزمایش‌ها بر روی نمونه‌های بتن فوم آرماتور دار نشان داده است که طی ۷۲ سیکل تغییر در شرایط محیطی هیچ گونه زنگ‌زدگی در فولاد به وجود نمی‌آید و همچنین هیچگونه پوسیدگی در نمونه‌هایی که به مدت ۶ ماه در مقابل جریان مستقیم آب روان قرار داده شده بودند مشاهده نشده است.^[۲]

<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 /> 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