همانطور که پیش از این گفتیم، مواد اولیه برای ساختن ساختمان و یا سازه بسیار است. از آجر دکوراتیو و آجر ده سوراخ گرفته تا سیمان و خاکستر بادی و … یکی دیگر از این مواد اولیه، بتن اسفنجی است. کیفیت این مواد اولیه و همچنین نحوه چیدن و سرهم کردن آنها تاثیر بسیار زیادی بر طول عمر سازه و استحکام آن دارد. در این مقاله قصد داریم درباره بتن اسفنجی و کاربرد آن بیشتر بیاموزیم.
بتن اسفنجی چیست؟
بتن اسفنجی اتوکلاوی (AAC) محصول سیلیکات متخلخل سبک است که از مواد سیلیس (ماسه، خاکستر بادی، سیلیس حاوی باطله و غیره) و مواد آهکی (آهک، سیمان) به عنوان مواد اولیه اصلی و افزودنی‌های تشکیل‌دهنده گازی (پودر آلومینیوم) به عنوان عامل افزودنی اصلی تشکیل شده است. با مخلوط کردن، ریختن، پیش پخت، برش، اتوکلاو، پخت و سایر فرآیندهای فنی تولید می‌شود.
به این نوع بتن اسفنجی می‌گویند زیرا حاوی تعداد زیادی سوراخ هوای یکنواخت و کوچک است.
انواع بتن اسفنجی
به طور کلی، به همه بتن‌های اسفنجی، از جمله بلوک‌های بتنی اسفنجی، بتن فوم‌دار و بتن با عامل جذب‌کننده هوا اشاره دارد.
به بیان دقیق‌تر، به بلوک بتن اسفنجی اشاره می‌کند که بر اساس انواع مواد اولیه، فرایند اتخاذ شده و عملکردهای انجام شده طبقه‌بندی می‌شود.
بر اساس شکل، بتن اسفنجی را می‌توان با توجه به شکل آن به بلوک یا تخته با مشخصات مختلف تقسیم کرد.
بر اساس مواد اولیه، سه نوع بتن اسفنجی (سیمان، آهک، آجر اسفنجی خاکستر بادی)، (سیمان، آهک، آجر اسفنجی شنی) ؛ (سیمان، سرباره، آجر اسفنجی شنی) وجود دارد.
بر اساس کاربرد، بتن اسفنجی را می‌توان به ۵ نوع: بلوک بدون بار، بلوک باربر، بلوک عایق حرارتی، تخته دیواری و پنل سقف تقسیم کرد.
بر اساس ویژگی‌ها، بتن اسفنجی به دلیل عملکرد عایق خوب، اثر خوب عایق صدا، استحکام و فرآیند‌پذیری، یکی از اولین و پرکاربردترین مصالح دیوار سبک است.
مزایای بتن اسفنجی
۱. سبک
تخلخل بتن اسفنجی ۷۰٪ تا ۸۰٪، تراکم ۵۰۰ تا ۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب،یک پنجم بتن معمولی، یک چهارم آجر سفال، یک سوم آجر توخالی و مشابه چوب است و می‌تواند در آب شناور باشد. این بتن می‌تواند وزن ساختمان و هزینه ساخت را تا حد زیادی کاهش دهد. اگر قصد خرید آجر لفتون را دارید و یا جهت اطلاع از قیمت آجر نسوز می توانید با اصفهان آجر در ارتباط باشید.
۲. ضد حریق
مواد اولیه اصلی اکثرا مواد معدنی هستند، بنابراین ضد حریق هستند و در صورت آتش‌سوزی گازهای مضر ساطع نمی‌کنند. تا دمای ۶۵۰ درجه سانتی‌گراد نسوزاست و بتن درجه یک نسوز محسوب می‌شود. تا ۲۴۵ دقیقه برای دیوارهایی با ضخامت ۹۰ میلی‌متر و تا ۵۲۰ دقیقه برای دیوارهایی با ضخامت ۳۰۰ میلی‌متر نسوز است.
۳. عایق صدا
به دلیل ساختار متخلخل منحصر به فرد، دارای قابلیت جذب صدا خاصی است. ضخامت دیوار ۱۰ میلی‌متر می‌تواند به ۴۱ دسی بل برسد.
۴. عایق حرارتی
به دلیل تعداد زیاد منافذ و ریز منافذ داخل بتن اسفنجی، عملکرد عایق حرارتی خوبی دارد. رسانایی حرارتی ۰.۱۱ تا ۰.۱۶ W/MK است که یک چهارم یا یک پنجم آجر سفالی است. معمولاً تأثیر عایق حرارتی دیوار بتن اسفنجی با ضخامت ۲۰ سانتی‌متر معادل دیوار آجری معمولی با ضخامت ۴۹ سانتی‌متر است.
۵. ضد آب
از آنجا که این ماده از بسیاری منافذ کوچک مستقل تشکیل شده است، جذب آب و رطوبت به کندی انجام می‌شود و میزان جذب آب یک پنجم آجر سفالی است. برای استفاده در حمام، می‌توان کاشی و سرامیک را مستقیماً پس از بازسازی روی دیوار چسباند.
۶. ضد زلزله
سازه‌های مشابه ۲ سطح بیشتر از آجر سفالی ضد زلزله هستند.
۷. حفاظت از محیط زیست
عدم آلودگی در فرآیند تولید، حمل و نقل و استفاده. این بتن می‌تواند از زمین‌های زیر کشت محافظت کند، در مصرف انرژی صرفه‌جویی کند و مصرف سوخت را کاهش دهد. این بتن جز مصالح ساختمانی حفاظت از محیط زیست سبز است.
۸. دوام
مقاومت بتن اسفنجی ثابت است. قدرت پس از ۱ سال در معرض هوا قرار گرفتن ۲۵٪ افزایش یافته و پس از ۱۰ سال ثابت می‌ماند.
۹. سرعت ساخت بالا
بتن اسفنجی دارای قابلیت ماشین کاری خوب، اره کاری، دریل کاری و میخ کاری است و می‌تواند با چسب مناسب چسبانده شود که شرایط مطلوبی را برای ساخت ایجاد می‌کند.
۱۰. هزینه
هزینه کلی حداقل ۵٪ کمتر از استفاده از آجر سفالی است و می‌تواند میزان استفاده را افزایش داده و نسبت استفاده در ساختمان را تا حد زیادی بهبود بخشد.
کاربردهای بتن اسفنجی
۱. ساختمان‌های مرتفع
سال‌ها تجربه ثابت کرد که کاربرد بتن اسفنجی در ساختمان‌های مرتفع مقرون به صرفه و منطقی است، به ویژه استفاده از بلوک برای ساخت دیوارهای داخلی و خارجی، توسط عموم مردم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۲. معماری در مناطق لرزه‌خیز
در ساخت ساختمان ضد زلزله می توان از این نوع بتن استفاده کرد. به دلیل سبک بودن بتن اسفنجی، نیروی وارد شده از لرزه به ساختمان کم است که برای مقاومت در برابر زلزله مفید است. در مقایسه با ساختمان‌های بتنی آجری، میزان آسیب ساختمان‌ها در زلزله یکسان تفاوتی درجه یک دارد.
۳. معماری در مناطق سردسیر
عایق حرارتی بتن اسفنجی خوب است. اثر عایق حرارتی دیواری با ضخامت ۲۰۰ میلی‌متر معادل دیوار آجری با ضخامت ۴۹۰ میلی‌متر است. بنابراین، هزینه آن در مناطق سردسیر چشمگیر و رقابتی است.
۴. فونداسیون آسان
در شرایط مشابه، می‌توان تعداد ساختمان‌های بتن اسفنجی را افزایش داد که از نظر اقتصادی سودمند است.
نصب و اتصالات
با توجه به شباهت ساخت و ساز بتنی سنتی با بلوک‌های بتن اسفنجی برای نصب آسان‌تر می‌توان از سنگ تراش‌های بتنی استفاده کرد. گاهی اوقات، نجاران نیز مشغول به نصب می‌شوند. از آنجایی که پنل‌ها بزرگ‌تر و سنگین‌تر هستند برای نصب آنها باید از تجهیزات سنگین در ساخت و ساز مثل جرثقیل استفاده کرد. تولیدکنندگان سمینارهای آموزشی را برگزار می‌کنند و توصیه می‌کنند برای انجام پروژه‌های کوچک یک یا دو نصاب ماهر کافی است. بسته انتخاب شما، می‌توان این بلوک‌ها را به طور مستقیم یا به صورت مکانیکی نصب کرد.
اندازه
بلوک‌ها و پنل‌ها هر دو در دسترس هستند. استفاده از بلوک‌ها مانند ساختمان‌سازی سنتی است اما با ملات کمتر روی هم چیده می‌شوند. در حالی که پنل‌ها به صورت عمودی قرار می‌گیرند و همه ارتفاع ساختمان را پوشش می‌دهند. برای کاربردهای رایج، در امتداد دیوار یک واحد عمودی در گوشه‌ها و با فاصله‌های ۶ تا ۸ فوتی قرار می‌گیرد. میانگین هر بتن اسفنجی تقریبا ۳۷ pcf است، در نتیجه می‌توان بلوک‌ها را با دست چید. این در حالی است که برای نصب پنل‌ها به دلیل اندازه و وزن زیاد باید از جرثقیل یا تجهیزات دیگر استفاده کرد.
بتن اسفنجی کفی
بتن کفی به عنوان بتن سبک سلولی نیز شناخته می‌شود.
بتن کفی از خاکستر بادی، ماسه و آب تشکیل شده است. گاهی از سیمان به جای خاکستر بادی استفاده می‌شود.
علاوه بر این، دوغاب با کف اسفنجی در کارخانه ترکیب بتن مخلوط می‌شوند. کف‌های اسفنجی حباب هوا تولید می‌کنند.
بتن کفی دارای تراکمی کم از ۴۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب تا ۱۶۲۰ کیلوگرم بر مترمکعب است.
کاربرد بتن کفی
- برای ساخت بلوک بتن اسفنجی
- برای ایجاد دیوار عایق
- برای محافظت از فضای داخلی ساختمان در برابر گرمای بیرون
- برای ساخت سالن نمایش و دیوار چند ضلعی که صدا در آن بسیار زیاد است
مزایای بتن کفی
- مخلوط بتن کفی ته نشین نمی‌شود. بنابراین نیازی به فشرده‌سازی ندارد
- سبک است
- بتن کفی که به تازگی تولید شده دارای قوام است. این ویژگی به پر شدن کامل حفره‌ها کمک می‌کند.
- ساختار بتن کفی دارای قابلیت پخش و توزیع بار عالی است
- بتن کفی بار جانبی اعمال نمی‌کند
- خاصیت جذب آب
- تولید محموله بتن کفی آسان است، بنابراین بررسی و کنترل کیفیت به راحتی انجام می‌شود
- بتن کفی در برابر انجماد و ذوب مقاومت بالاتری دارد
- اتمام کار سریع‌تر و بدون خطر
- مقرون به صرفه، نیاز کمتر به نگهداری
معایب بتن کفی
- وجود آب در مواد مخلوط شده، بتن کفی را بسیار سست می‌کند
- اتمام کار دشوار
- زمان مخلوط کردن طولانی‌تر است
- با افزایش تراکم، مقاومت فشاری و مقاومت خمشی کاهش می‌یابد
بتن اسفنجی گازی
این بتن با واکنش شیمیایی تولید گاز در ملات تازه به دست می‌آید. وقتی این ملات سفت می‌شود، دارای تعداد زیادی حباب گاز است. قوام ملات باید به گونه‌ای باشد که گاز تولید شده آن را منبسط کند، اما گاز نباید از آن خارج شود یعنی قوام ملات باید درست باشد. سرعت تکامل گاز، قوام ملات و زمان سفت شدن آن باید با یکدیگر مطابقت داشته باشد.
برای تولید گاز، از پودر آلومینیوم بیشتر استفاده می‌شود. نسبت پودر آلومینیوم ممکن است ۰.۲٪ از جرم سیمان باشد. واکنش بین این پودر فعال و هیدروکسید کلسیم یا قلیاها، حباب‌های هیدروژن را آزاد می‌کند. از پودر روی یا آلیاژ آلومینیوم نیز می‌توان استفاده کرد. گاهی اوقات از پراکسید هیدروژن برای تولید حباب اکسیژن استفاده می‌شود.
مزایای بتن گازی
- عایق حرارتی
- ضد حریق
- مقاومت فشاری بالایی دارد
- عایق صوتی
- جذب آب کم
- از انتقال رطوبت جلوگیری می‌کند
نتیجه‌گیری
بتن اسفنجی به عنوان یک بتن سبک تعریف می‌شود که از مخلوط سیلیس دانه ریز و چسبنده معدنی تولید و با تشکیل منافذ باعث کاهش تراکم و فرایند پخت بخار فشار قوی می‌شود و دارای مقاومت مکانیکی بالایی است.
این محصول مقرون به صرفه در ساخت‌و‌ساز استفاده می‌شود. از آنجایی که تولید بتن اسفنجی به محیط زیست آسیبی وارد نمی‌کند برای حامیان محیط زیست گزینه مناسبی است. همچنین به دلیل ویژگی ضد آب بودن آن انتخاب خوب و مقرون به صرفه‌ای برای استفاده در سرویس‌های بهداشتی است.