جهت مشاهده توضیحات کلیک کنید.

سنگ روان در خدمت معماری نوین

بتن

سنگ روان در خدمت معماری نوین

بتن که میزان تولید آن بالغ بر ۸/۳ بیلیون مترمکعب در سال تخمین زده می شود، به علت دارا بودن خواص و ویژگی های ممتاز و نیز در دسترس بودن مصالح آن، پس از آب، پرمصرف ترین ماده روی زمین به شمار می رود. بتن در همه جا موجود است و در یکصد سال اخیر، استفاده از آن در ساخت بناهای مسکونی و اداری، پیاده روها، راه ها و جاده ها و نیز انواع مختلف ساختمان های فنی عملکردی از قبیل کارخانه ها، پارکینگ ها، متروها، فرودگاه ها، پل ها، سدها، سیلوها، سازه های دریایی، رآکتورهای اتمی و سازه های مقاوم در برابر انفجارات و زلزله، مقبولیتی همگانی پیدا کرده است.
چنانچه از عنوان این نوشتار برمی آید، بتن یک ماده متناقض است. بتن با اینکه تداعی کننده مفهوم سختی است، لیکن در ابتدای فرآیند اختلاط مواد تشکیل دهنده اش، نرم و روان است؛ اگرچه بتن، بر اساس تعریفی که از آن سراغ داریم، یک ماده پیوندی و چندرگه است که از اختلاط سیمان، آب، ماسه و مصالح دانه ای معدنی از قبیل شن یا سنگریزه به دست می آید، اما معمولا به عنوان یک ماده یکپارچه و دارای شخصیت مستقل در نظر گرفته می شود. بتن شکل ذاتی و طبیعی بخصوصی ندارد و از این رو باید با استفاده از قالب بندی به شکل معینی درآورده شود؛ یعنی شکل و بافت نهایی بتن را قالبی که بتن به درون آن ریخته می شود، تعیین می کند.

انواع بتن |www.naghsh-negar.ir

ادامه مقاله در ادامه مطلب


بتن می تواند هر رنگ، بافت و طرحی را به خود بگیرد، از این رو شاید بتوان آن را به یک آفتاب پرست تشبیه کرد. رنگ بتن اغلب خاکستری ست، اما از طریق انتخاب سیمان و مصالح دانه ای مناسب یا با استفاده از رنگدانه های شیمیایی می توان به آسانی آن را در رنگ های سفید، قهوه ای یا حتی قرمز روشن تولید کرد. بتن بسته به قالب مورد استفاده در تولید آن، می تواند صاف و ساده یا دارای طرح های دقیق و پیچیده باشد؛ بتن می تواند همچون شیشه صاف باشد یا همچون صخره زمخت و ناصاف. بتن ممکن است بدون پرداخت رها شده یا همچون یک تندیس به دقت روی آن کار شود. در واقع، بتن، با توجه به ویژگی های خاص سطح آن، یک فرآورده واحد نیست، بلکه طیف گسترده ای از مصالح را دربرمی گیرد که از نظر بافت، رنگ و بیان معمارانه از قابلیت های بی شماری برخوردار است.
ترکیب مقاومت فشاری سنگ و مقاومت کششی فولاد در بتن مسلح، سازه های بتنی را قادر به تحمل وزن بسیار زیاد و پوشش دهانه های بزرگ می سازد. از آنجایی که عناصر تشکیل دهنده سازه بتن مسلح می توانند بصورت یک شبکه پیوسته و یکپارچه، به هم بافته شوند، استفاده از بتن مسلح در طراحی سازه، آن را از قابلیت انعطاف پذیری بی نظیری برخوردار می کند. معماران و مهندسان از این ویژگی برای خلق عناصر ساختمانی مختلف، از صفحات بتنی یکپارچه گرفته تا قاب های سازه ای سه بعدی و کنسول های عظیم و مهیب، بهره می گیرند.
بررسی تاریخی کاربرد بتن در معماری نشان می دهد که بتن توسط معماران رومی و صدر مسیحیت مورد استفاده قرار می گرفت، اما در قرون وسطی و رنسانس اغلب بی استفاده ماند، تا آنکه در نیمه دوم قرن نوزدهم بار دیگر، عمدتا برای مصارف معمولی، مورد توجه قرار گرفت، بویژه در مواردی که ساخت ارزان، قابلیت ایجاد دهانه های عریض و نسوز بودن، ضرورت به کارگیری آن را ایجاب می کرد. مسلح کردن بتن نیز که برای این کار میلگردهای فولادی را به منظور استحکام بیشتر در میان بتن قرار می دادند، به دهه ۱۸۷۰ باز می گردد. معماران قرن نوزدهم بعضا به قابلیت های بتن مسلح خیلی اطمینان نداشتند و نسبت به آن بدگمان بودند. بتن در آن زمان یک ماده خیلی جدید به شمار می رفت و ویژگی های آن برای معماران بخوبی قابل درک نبود، زیرا فاقد یک فرم ذاتی و پایدار بود. جالب آنکه این دقیقا همان خصوصیتی است که بتن را برای بسیاری از معماران امروز به وسیله ای امیدوارکننده جهت تحقق ایده هایشان تبدیل می کند.
پدیده بتن در چند سال آخر قرن نوزدهم که معماران سعی کردند سبکی مبتنی بر این مصالح بیابند، آشکارتر شد. در حالی که یکی از طراحان احتمالا چنین استدلال می کرد که ویژگی انعطاف پذیری بتن آن را به ماده ای مناسب برای بیان گرایی هنری در معماری تبدیل می کند، دیگری ممکن بود بر نقش روش قاب و قاب بندی تکیه کند و مدعی ارزش گذاری بر نمونه های پیشین گوتیک یا حتی شیوه های معماری فولاد و شیشه شود. نظریات مشابه مختلفی نیز با توجه به جنبه بیرونی بتن ابراز می شد، بدین معنا که یک معمار، بتن را ماده ای معمولی و پیش پاافتاده و نیازمند پوشانیده شدن با کاشی ها و روکارهای آجری می دانست و دیگری از زیبایی ذاتی آن دم می زد که به همین دلیل باید نمایان می ماند. استفاده گسترده و فراگیر از بتن مسلح در معماری حدودا به نیمه اول قرن بیستم باز می گردد. این ماده جدید به دلیل برخورداری از قابلیت استفاده در بناهای مختلف و نیز فرم پذیری قابل توجهش، در آن زمان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفت و با سرعت شگفت آوری تاثیرات خود را در معماری بر جای گذاشت و بین سالهای ۱۹۱۰ و ۱۹۲۰، تقریبا به علامت مشخصه معماری جدید تبدیل شد. شاید از بسیاری جهات بتوان گفت خردگرایی و بتن مسلح دو عنصری بودند که سرانجام در دوره افتخارآمیز معماری مدرن در دهه ۱۹۲۰ در یکدیگر ادغام شدند؛ معماران خردگرای این دهه که بتن را به لحاظ برآورده کردن نیازهای اساسی چون ارزانی، یکسان سازی، نورپردازی کافی، تهویه گسترده و فضاهای داخلی انعطاف پذیر و نامحدود، ماده ای مناسب یافته بودند، در سطح وسیع آن را مورد استفاده قرار دادند.
آگوست پره مهندس معمار فرانسوی، نخستین کسی ست که بتن مسلح را به عنوان وسیله ای برای بیان مقاصد معماری شناخت و به کار برد. آپارتمان های مسکونی که او با استفاده از قابلیت های هنری بتن مسلح ساخت، منزلت بتن را در عالم معماری افزایش داد. فرانک لویدرایت نیز یکی از معماران برجسته آمریکایی است که در پروژه هایش از قابلیت های این ماده جدید استفاده فراوانی کرده است. ارزانی بتن و قابلیت ایجاد دهانه های عریض با استفاده از آن، باعث روی آوردن او به این ماده شد. علاوه بر این، او با بتن براحتی می توانست به ایده های فضایی خود جامه عمل بپوشاند. رایت به خاطر تاکید هنری و حرفه ای اش بر ماهیت مصالح، سطح بتن را در اغلب کارهایش عاری از پوشش باقی می گذاشت. پتانسیل تقریبا نامحدود بتن جهت خلق فرم ها و سطوح انتزاعی، برخورداری از قابلیت تطابق با شرایط و کارکردهای مختلف و نیز داشتن استحکام بالا، بتن را در حال حاضر به یکی از مصالح پرطرفدار و مورد توجه در میان بسیاری از معماران و مهندسان تبدیل کرده است. بتن به خاطر داشتن خاصیت انعطاف پذیری بالا، آزادی عمل قابل توجهی در اختیار طراحان و معماران قرار می دهد. بتن، همانند خاک رس در دستان یک تندیس گر، برای معماران امکان خلق ساختمان هایی را فراهم می کند که به طور منحصر به فردی گیرا، جالب توجه و از نظر هندسی متهورانه است. فرم ها و ترکیباتی که ساختن آنها پیش از ابداع بتن مسلح، با استفاده از سایر مصالح متداول دشوار یا غیرممکن بود، با استفاده از بتن مسلح اغلب به آسانی قابل دستیابی هستند. به جرات می توان گفت که بدون استفاده از بتن، اجرای برخی از زیباترین و نوآورانه ترین آثار معماری معاصر جهان هرگز قابل تصور و تحقق نبود.
امروزه بتن با گذشت سالها از پیدایش و کاربرد آن به صورت کنونی، دستخوش تحولات و پیشرفت های شگرفی شده است. از زمان شروع استفاده گسترده از بتن مسلح در ساخت وسازها (در بیش از یک قرن قبل)، برخی انگاره های بنیادی درباره خواص این ماده و محدودیت های آن تاکنون با چالش و تردید جدی مواجه نشده بودند، اما در سالهای اخیر، با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی، تحقیقات متعددی روی خواص بتن صورت گرفته و در حال حاضر طیف متنوعی از فرآورده های آن ابداع و به بازار عرضه شده اند که این قبیل انگاره ها را به چالش کشیده و آزادی بیشتری جهت تجربه و ابداع در اختیار معماران و مهندسان قرار داده اند. بر این اساس است که در سالهای اخیر، معماران مختلف در پروژه هایشان برخی از انگاره های غالب درباره فرم معماری و فناوری بتن را به چالش کشیده و رویکرد های جدیدی را در هر دو زمینه ارائه کرده اند. بسیاری از معماران نیز با کاربرد هوشمندانه بتن، از آن به عنوان ابزاری جهت خلق زیبایی در آثارشان بهره جسته اند. البته با توجه به پیشرفت های سریع و روزافزون صنعت بتن در سالهای اخیر، به نظر می رسد در سالهای آینده شاهد استفاده گسترده تری از قابلیت های بتن در عرصه معماری خواهیم بود

فوق روان کننده و کاهش دهنده شدید آب بتن

فوق روان کننده بر اساس الزامات استاندارد ASTM-C494 Types A& F ساخته می شوند این مواد را بعنوان روانسازهای بتن و فوق روانسازهای بتن مصرف کنند و براساس استاندارد ۲۹۳۰ ایران ساخته می شوند.
گفتنی است این مواد ممکن است توسط تولید کنندگان بتن آماده و قطعات پیش ساخته بتنی برای تولید کار آمد و مقرون به صرفه زمانی که شکل پذیری زیاد بتن و افزایش مقاومت اولیه و نهایی مد نظر است ، مورداستفاده قرار گیرند .
باید اشاره کرد این محصولات در کاهش آب بسیار موثر بوده تا جایی که وقتی به عنوان یک کاهش آب دهنده شدید آب بتن مورد استفاده قرار می گیرند در مقادیر متعارف می تواند به سادگی بین ۲۰%-۱۸% کاهش در میزان آب مصرفی ایجاد نماید ودر مواردی در بتنهای خاص و با استفاده از مقادیر متعارف، کاهش آب تا حداکثر ۴۰% نیز ممکن شده است .
همچنین خاصیت روان کنندگی زیاد این مواد سبب می شود بتنی با اسلامپ زیاد، روان و خود تراز شونده حاصل گردد . کارآیی این بتن نسبت به بتن معمولی بسیار شگرف و قابل تمایز است . بطوریکه بتن با حداقل عملیات و ویبره کردن یا حتی به خودی خود ، در حالیکه مصرف آب آن به حداقل رسیده در قالب جای می گیرد .
شایان ذکر است از ترکیب خواص فوق روان کنندگی و کاهش دهندگی شدید آب بتن مزایای زیر حاصل می گردد :
مقاومت اولیه زیاد امکان تسریع در عملیات بازکردن قالبها و باعث استفاده مقرون به صرفه تر از قالبهامی شود، مقاومت اولیه و نهایی زیاد برای بتن پر مقاومت و مقرون به صرفه، افزایش کار آیی باعث کاهش هزینه های استهلاک و سختی کار می گردد و افزایش اسلامپ ،امکان تولید بتنی خود تراز شونده رابوجودمی آورد، مقاومت نهایی بالاتر به مهندسین محاسب قدرت انعطاف بیشتری را در ارائه یک طرح بهینه اقتصادی ارائه می دهد .
خاصیت فوق العاده روان کنندگی باعث تسهیل در پمپ نمودن و کاهش نیاز به ویبره کردن بتن می گردد .

نسبت آب به سیمان کاهش یافته ، دوام و تراکم بیشتر بتن را با کاهش نفوذپذیری بتن باعث می شود

آرماتورهای غیر فولادی در بتن

در سال های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند.
خاصیت عمده این آرماتورها که سبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که  می تواند در محیط های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند.
اخیراً از الیاف مختلف شبکه هایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژه در پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

بتن ایران ، یک پنجاهم استاندارد

بگفته رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در کشور ما عمر قطعات بتن از ۵ تا ۱۰ سال تجاوز نمی کند. در حالی که این قطعات در دنیا بیش از ۵۰۰ تا هزار سال دوام دارند بتن از جمله مصالح ساختمانی است که در چند سال اخیر به دلیل میزان بالای اهمیت آن در فرآیند ساخت و ساز مشمول استاندارد اجباری شده است. اما اینکه این استاندارد تا چه حد اجرا می‌شود به اعتقاد بسیاری از دست‌اندرکاران این حوزه رضایت‌بخش نیست.
دکتر قاسم حیدری‌نژاد رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در خصوص وضعیت بتن در کشور گفت: بتن به عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی در کشور به صورت گسترده‌ای استفاده می‌شود و به همین دلیل حضور دستگاه‌های نظارتی باید در آن جدی‌تر باشد.
وی افزود: البته موسسه استاندارد برای اعمال این استاندارد تلاش می‌کند اما به دلیل گسترده بودن حوزه توزیع و استفاده از بتن این نظارت پررنگ و محسوس نیست.
حیدری‌نژاد با بیان اینکه در کشور ما سالانه حدود ۸۰ میلیون مترمکعب بتن مصرف می‌شود،‌ گفت: تولید سیمان در رابطه با تهیه بتن کافی است و در حوزه تولید سیمان تقریبا به مرز خودکفایی رسیده ایم. گر چه این موضوع در مواقعی که اندکی افزایش و کاهش این محصول به وجود می‌آید، منجر به شکل گرفتن بازار سیاه سیمان می‌شود.
رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با بیان اینکه تولید سیمان به دلیل استفاده فراوان از انرژی و آلوده کردن محیط‌زیست، گران تمام می‌شود، گفت: متاسفانه سیمان در کشور ما به شکل نامناسب مصرف می‌شود و مردم گاه برای کارهای بی‌ارزش از سیمان استفاده می کنند.
وی افزود: با استفاده از پوزولان ها یا افزودنی‌های پرحجم که تا میزان ۷۰ درصد می‌توان به بتن اضافه کرد  باید مصرف سیمان را پایین آورد.
حیدری‌نژاد گفت: در کشور ما عرف است که با مصرف سیمان بیشتر در بتن سعی در مقاوم کردن محصول دارند.‌ در حالی که در دنیا برای این منظور از نسبت‌های استاندارد بهره می‌گیرند.
وی با اشاره به اینکه امروز در دنیا علاوه بر مقاومت بر دوام بتن هم بسیار تاکید دارند، گفت: به طور مثال جداول بتنی کنار خیابان را در نظر بگیرید. در کشور ما به دلیل عمر کوتاه این جدول ها، دایم در حال تعویض آن هستند. عمرقطعات بتنی در کشور ما حدود ۵ تا ۱۰ سال است، در حالی که عمر مفید یک سازه بتنی در دنیا بین ۵۰۰ تا هزار سال است.
حیدری‌نژاد، با بیان اینکه ۲ تا ۳ مشکل فرعی بتن در حال حاضر در کشور ما تبدیل به مشکل اصلی شده است، گفت: تهیه بتن در کارخانه‌ای باید صورت گیرد که امکانات و نیروی کار ماهر در اختیار داشته باشد. ضمن اینکه استفاده از سیمان تیپ‌های مختلف در آماده کردن بتن هم از جمله آن موارد فرعی است که به دلیل رعایت نشدن محصول غیراستاندارد می‌‌شود.
حمل بتن آماده از مراکز تولید به پای کار هم از مشکلات عمده این صنعت محسوب می‌شود. از آنجایی که کارخانه‌های فراوری بتن دور از شهر قرار می‌گیرند سیستم حمل و نقل بتن و رعایت استاندارد در ماشین‌آلات حمل و نقل از اهمیت فوق‌العاده‌‌ای برخوردار است.
حیدری نژاد در این خصوص می گوید: اما متاسفانه به همین دلایل بتن بعد از رسیدن به مقصد از حالت استاندارد خارج می شود و کمی سفت‌تر می‌شود. در این مواقع کارگران ساختمانی به بتن آب اضافه می کنند که این کار از نظر ظاهری بتن را به شکل اولیه‌اش برمی‌گرداند، اما بتن از حالت استاندارد خارج می شود و کیفیت خود را از دست می دهد.
رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با اشاره به تاثیر نیروی کار ماهر در صنعت بتن در توصیف وضعیت کشور به لحاظ رعایت موازین و استانداردهای علمی در تولید بتن آماده گفت: در رابطه با صنعت بتن آماده در مرحله گذار قرار داریم. یعنی از خواب بیدار شده‌ایم اما کاملا هوشیار نیستیم.به همین دلیل هیچ آمار و ارقامی در مورد میزان تولید و استفاده استاندارد و غیراستاندارد هم در این صنعت در دست ما نیست.
وی با بیان اینکه مسولان از وضع موجود صنعت بتن در کشور راضی و خشنود نیستند، گفت:‌ فکر می‌کنم ظرف یک دوره ۳ تا ۵ ساله وضعیت بتن بهتر از حال حاضر شود. چون حرکت‌های مثبتی در این زمینه شکل گرفته است.
وی برگزاری روز بتن را یکی از حرکت‌های مثبت در این خصوص دانست و گفت: این همایش‌ در راستای آماده‌سازی نیروهای جوان متخصص و تشویق شرکت‌های موفق در تولید بتن می‌تواند در درازمدت تاثیرگذار باشد.

تولید بتن سبک از پسمانده های هسته ای برای کاهش تشعشعات

محققان و پژوهشگران ایرانی موفق شدند از پسمانده های هسته ای بتن سبک تولید کنند.
طبق گزارش دبیرخانه نخستین همایش سبک سازی ساختمان به نقل از حمیدرضا وثوقی فر ، عضو انجمن مهندسان عمران امریکا ، با توجه به حرکت کشورهای جهان برای دستیابی به تکنولوژی صلح آمیز هسته ای برای تولید انرژی مفید، پسمانده های هسته ای حاصل از فعالیت های هسته ای نیز افزایش می یابد.
وی افزود: محققان و پژوهشگران ایرانی تحقیقات خودشان را بر روی کاهش اثرات منفی پسمانده های هسته ای متمرکز کرده و موفق شدند با همکاری یکی از دانشگاه های صنعتی انگلستان بتن های سبک را از پسماند ه های هسته ای تولید کنند.
وی اظهار داشت: گروه محققان ایرانی با کاربرد پسمانده های هسته ای در ساخت بتن خاص با مقاومت های مناسب دریافتند ترکیبات هیدراتاسیون وسایر واکنش های شیمیایی بتن تا حدود قابل توجهی از تشعشعات این مواد می کاهد و راهکار بسیار مناسبی برای استفاده مجدد از پسمانده های هسته ای است.
دبیر اولین همایش زلزله وسبک سازی ساختمان گفت: نتایج تحقیقات موید این مطلب است که این مطلب می تواند تشعشعات را تا حدود ۶۰ درصد کاهش دهد که برآیند این تحقیق می توان در ارتباط با کاهش خطر آفرینی پسماند ه های دیگر حاصل از فعالیت های شیمیایی مواد وغیره استفاده کرد.
وی کاربرد بتن سبک تولیدی از پسمانده های هسته ای را با توجه به ویژگی های خاص آن در ساخت دیوارهای برثی و تیرهای فرعی در بخش های مختلف سازه های عمرانی عنوان کرد.
مهندس وثوقی فر اشاره کرد: با این حال با وجود محقق شدن تمامی تحقیقات صورت گرفته در این زمینه می توان امیدوار بود که محیط زیستی عاری از هر نوع آلودگی هسته ای را در کنار توسعه این صنایع داشته باشیم
به گفته وی، این نوع بتن در کارگاه تخصصی اولین همایش زلزله و سبک سازی ساختمان و با حضور متخصصان ایرانی و خارجی تولید می شود.
شایان ذکر است این همایش در روز ششم و هفتم مهر ماه سال جاری در دانشگاه قم برگزار می شود .

مقابله با خوردگی بتن

مساله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف حهان است.
این مساله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدید تر می باشد.سازه های بتنی زیادی دچار خوردگی و فرسودگی زودرس گردیده اند. مهندس محمد ذوالقدر گفت: اگر از بتنی با مشخصات فنی این مناطق انتخاب و در اجرا و عمل آوری بتن از افراد کاردان استفاده شود بسیاری از مشکلات و معضلات بتن بر طرف خواهد شد.
وی افزود برای پیشگیری از این موضوع در سال های اخیر روش ها و موادی توصیه و بکار گرفته شده است که تا حدی جوابگوی مسئله بوده است.
وی خاطر نشان کرد استفاده از آرماتورهای ضد زنگ و نیز آرماتورهای با الیاف پلاستیکی FRP یکی از این روش هاست که به علت گرانی آن هنوز توسعه نیافته است.
همچنین وی اشاره کرد از روش های دیگر ، کاربرد حفاظت کاتدی در بتن می باشد که این روش نیاز به مراقبت دائم دارد و نسبتا پر خرج است ولی روش مطمئنی است .
وی افزود برای حفاظت آرماتور چند سالی است که ار آرماتور با پوشش اپوکسی استفاده می شود . به هر حال اگر از پوشش سالم استفاده شود می توان ۱۰ تا ۱۵ سال خوردگی را عقب انداخت.وی در ادامه گفت: برای محافظت آرماتور و کم کردن نفوذ پذیری ، پوشش های سطحی نیز روی بتن آزمایش شده است .که این پوشش ها اغلب پایه سیمانی یا رزینی دارند که با دقت روی سطح بتن اعمال می گردند.لازم به ذکر است عملکرد دوام این پوشش به شرایط محیطی وابسته بوده و در بعضی محیط ها عمر کوتاهی دارد .
وی اضافه کرد ، روی هم رفته پوشش های پایه سیمانی هم ارزانتر بوده و هم به علت سازگاری با بتن پایه، پیوستگی و دوام بهتری در محیط های خورنده و گرم از خود نشان می دهد.

برای نخستین بار در کشور بتن غلطکی RCCP با موفقیت اجرا شد

یک شرکت تحقیقاتی بتن توانست بتن غلطکی RCCP که جایگزین مناسبی برای آسفالت می باشد را در شهرستان هشتگردبرای اولین بار با موفقیت اجرا کنند.
کارشناسان این مرکز درباره نقش و جایگاه بتن‌های غلطکی RCCP معتقدند که با توجه به مسائل زیست محیطی ناشی از آسفالت در کنار دوام اندک آسفالت در برابر تغییرات جوی، ضربه پذیری و سایش، موضوع بتن RCCP از دهه های گذشته در کشورهای توسعه یافته مورد توجه قرار گرفت به نحوی که در حال حاضر بیش از ۸۰ درصد معابر سواره رو در اغلب کشورهای توسعه یافته با استفاده از بتن غلطکی اجرا شده است
مدیر این مرکز تحقیقاتی در ادامه افزود،تکنیک ساخت معابر سواره رو در دنیا دستخوش تغییرات وسیعی شده است و بخاطر واکنش‌های مختلفی که در مواد نفتی به مرور زمان بوجود می آید، موضوع تغییر بافت خیابان‌ها و اتوبان‌ها جایگزینی RCCP را پیش روی کشور های توسعه یافته قرار داده است و وضعیت امروزی خیابان‌ها در کشورهای در حال توسعه در وضعیتی است که ناشی از بی توجهی به فن آوری های جدید است لذا باید مدیران و صاحبان صنایع برای وارد کردن فناوری های جدید به هماهنگی برسند؛ در غیر اینصورت وضعیت نادرست موجود در بخش‌های مختلف ادامه خواهد داشت….
وی همچنین درباره دلایل توجه به بتن غلطکی میگوید: «همه ساله صدها میلیارد تومان در کشور ما برای تأمین روکش آسفالت خیابان‌ها هزینه می شود که پس از گذشت یک تا ۵ سال این آسفالت مجدداً بایستی تعویض شود، این مسئله باعث شکل گیری نارضایتی های وسیعی در بین همه اقشار جامعه شده است.و البته ابعاد فقدان کیفیت آسفالت خیابان ها در همین جا به پایان نمی رسد بلکه باعث آبروریزی ملی و بین المللی برای صنعت و جامعه مهندسی نیز شده است
به گفته این محققان ، پیچیدگی‌های بتن غلطکی به مرحله اجرا و دانش فنی تولید منتهی می شود و به نظر می رسد با تجربیاتی که بدست آمده می توان امروزه گفت که تکنولوژی ساخت خیابان و اتوبان‌های با دوره دوام بالا نیز در کشور ما بومی شده است، لیکن بایستی ببینیم که مسئولین تا چه حد از این دست آورد استقبال می‌کنند.

خواص کامپوزیت های FRP

بر طبق گزارش اداره فدرال بزرگراه های آمریکا هنگام بررسی پلها از نظر سازه ای به دلیل پوشش کم بتن ، طراحی ضیعف ، عدم مهارت کافی هنگام اجرا و سایر عوامل همانند شرایط آب و هوایی سبب ایجاد ترک در بتن و خوردگی آرماتور های فولادی شده است.
پس از سالها مطالعه بر روی خوردگی ، FRP به عنوان یک جایگزین خوب آرماتور های فولادی در بتن پیشنهاد شده اند.
سه نوع میلگرد ( AFRP) , ( CFRP ) , ( GFRP ) از انواع تجاری آن هستند که در صنعت ساختمان کاربرد دارند.
از این مواد به جای آرماتور های فولادی یا کابلهای پیش تنیده در سازه های بتنی پیش تنیده و یا غیر پیش تنیده استفاده می شود. مواد FRP موادی غیر فلزی و مقاوم در برابر خوردگی است که در کنار خواص مهم دیگری همانند مقاومت کششی زیاد آنها را برای استفاده بعنوان آرماتور مناسب می کند.
از آنجایی که FRP ها مصالحی ناهمسانگرد هستند نوع و مقدار فیبرورزین مورد استفاده ، سازگاری فیبر و کنترل کیفیت لازم هنگام ساخت آن نقش اصلی را در بهبود خواص مکانیکی آن دارد.
به طور کلی مزایای آن به صورت زیر دسته بندی می شود:

لذا به دلیل مزایای بالا به عنوان یک جایگزین مناسب برای آرماتورهای فولادی در سازه های دریایی ، سازه پارکیمگ ها ، عرشه های پل ها، ساخت بزرگراه هایی که بطور زیادی تحت تاثیر عوامل محیطی هستند و در نهایت سازه هایی که در برابر خوردگی و میدانهای مغناطیسی حساسیت زیادی دارند پیشنهاد می کند. ۱-مقاومت کششی بیشتر از فولاد ۲- یک چهارم وزن آرماتور فولادی ۳- عدم تاثیر در میدانهای مغناطیسی و فرکانس های رادیویی ، برای مثال تاثیر روط دستگاه های بیمارستانی ۴- عدم هدایت الکتریکی و حرارتی

بررسی اثر دوده سیلیسی بر سازه های بتنی

اثر دوده سیلیس بر مقاومت و نفوذ پذیری مخلوط های بتن غلتکی سد سازی با خمیر سیمان کم یا متوسط یکی از موضوعاتی است که آقایان مهندس علیرضا باقری و مهندس مجتبی محمودیان ، مورد بررسی و پژوهش قرار داده اند.
به گفته ایشان عدم تولید خاکستر بادی در کشور و ابهامات موجود در خصوص فعالیت و یکنواختی پوزولان های طبیعی ایران، موانعی در دسرسی به مخلوط های بتن غلتکی می باشد.
به عقیده این محققان جایگزین دیگری که به عنوان ماده افزودنی معدنی می تواند مد نظر قرار گیرد ، سوپر پوزولانی به نام دوده سیلیسی است که به صورت محصول جانبی صنایع فروسیلیسیم در کشور تولید می شود.
گفتنی است، نتایح تحقیقات آزمایشگاهی انجام شده برای ارزیابی اثر کاربرد درصدهای مختلف دوده سیلیسی در ارتقاء کیفیت بتن غلتکی با مواد سیمانی کم یا متوسط ، نشانگر تاثیر قابل ملاحظه ای در افزایش مقاومت فشاری و کشش مخلوط های بتن غلتکی می باشد
ایشان در ادامه می افزایند: بهبود مقاومت بین ۲۵ تا ۶۰ درصد جایگزینی اثر دوده سیلیس به میزان ۵ تا ۱۵ درصد مواد سیمانی صورت گرفت. همچنین آزمایشات نفوذ پذیری انجام شده روی نمونه ها ، نشانگر کاهش قابل ملاحظه نفوذ پذیری در اثر کاربرد اثر دوده سیلیسی می باشد.
شایان ذکر است مهندس اسماعیل گنجیان و مهندس همایون صادقی پویا معتقدند استفاده از دوده سیلیسی در ساخت سازه های بتنی دریایی نظیر اسکله ها و بنادر با هدف افزایش دوام در دهه اخیر افزایش چشمگیری داشته است.
همچنین ایشان به بررسی دوام نمونه های خمیر سیمان و بتن با کاربرد سیمان نوع ۲ همراه با ۷ و ۱۰ درصد اثر دوده سیلیس به عنوان جایگزین سیمان در شرایط عمل آوری در آب معمولی ، در ساحل دریا و در مخزن شبیه سازی تر وخشک در مقاومت فشاری و جذب موئینه آب پرداخته اند.
گفتنی است نمونه های حاوی دوده سیلیسی در شرایط تر و خشک افت مقاومت شدیدتری در طی زمان ۱۸۰ روز پس از ساخت ، نسبت به نمونه های عمل آوری شده در آب معمولی نشان داده اند.
همچنین باید اشاره کرد با افزایش میزان اثر دوده سیلیس ، میزان جذب آب نمونه ها در شرایط مخرب ساحل دریا و شرایط جذر و مد متناوب و مخزن شبیه سازی تر و خشک ، افزوده شده است.

بلوک های بتنی بدون ملات

مهندس محمد هادی زنجانی در مقاله ای به بررسی ویژگی های بلوک بتنی بدون ملات پرداخته اند.
وی در این مقاله می نویسد: سیستم همبندی بلوک ها ( Intralock System ) یک نوع سیستم بلوک های ساختمانی بدون ملات است که شامل شش نوع ترکیب مختلف از بلوک ها می باشد.وی در ادامه می افزاید ، هر بلوک به سه قسمت توخالی جدا از هم با جداره هایی با صخامت کم تقسیم شده است.گفتنی است این نوع بلوک های بدون ملات روی هم قرار می گیرند و قسمت توخالی مرکزی آن با دوغاب سیمان پر می شوند وبه صورت صلب بتنی در می آیند.
مهندس زنجانی در ادامه خاطر نشان کرد دوغاب سیمان در میان و اطراف بلوک ها جریان یافته سبب پیوند بلوک به بلوک های کناری می گردد و همه بلوک ها و دیوارها بدون استفاده از ملات در اتصالات شبکه ای همانند شبکه تیر هاو ستونها تشکیل می دهند.
شایان ذکر است دو فضای تو خالی دیگر بلوک با ایجاد کانال های هوای داخلی و خارجی در امتداد قائم و افقی سبب عایق بندی و ایجاد خاصیت ضد صدا و ضد آتش بلوک ها می گردد.
همچنین وی اشاره کرد می توان لوله ها وسیم کشی درون ساختمان را از آنها عبور داد و نیز سیستم های اعلام خطر را در این بلوک ها تعبیه کرد.
گفتنی است این بلوک دارای مزایای منحصر به فردی است ، از جمله می توان به سرعت ساخت ، دیوار های محکمتر و کاربرد های متنوع تر آن اشاره کرد.به دلیل اینکه در این سیستم نیازی به ریختن ملات در میان بلوک ها نیست سرعت ساخت افزایش یافته و کیفیت کار به آسانی کنترل می شود.
مهندس زنجانی در ادامه افزود، فضای تو خالی میانی که به وسیله سیمان پر می شود دیوارهای سخت همانند دیوارهای بتنی ایجاد می کند. همچنین در نوعی از آنها پروفیل های فولادی را نیز می توان در فضای خالی بلوک ها جای داد و اطراف آن را با دوغاب سیمان همانند دفن فولاد بتن پر کرد.

بتن سبک(LightWeight Concrete)

تهیه کننده: مهندس محمّد علیدوستی

با گسترش استفاده از بتن سبک در سراسر دنیا بویژه در کشورهای پیشرفته و شکل گیری آیین نامه های اجرایی آنها، متاسفانه این نوع بتن که دارای قابلیت های منحصر به فردی می باشد در کشورمان هنوز شناخته شده نیست؛ در این مقاله سعی برآن شده تا با معرفی انواع این بتن کارا، جامعه ساختمانی بیش از پیش با بتن سبک و موارد کاربرد آن آشنا شوند.

لغات کلیدی: بتن، بتن سبک،بارمرده، بتن سبک سازه ای، بتن کفی ،

Cellular Lightweight Concrete(CLC)، Autoclaved Aerated Concrete(AAC)،Autoclaved Cellular Concrete (ACC) ، Leca

مقدمه:

بی شک، بشر زمانی پیشرفت و تمدن را تجربه کرد که برای مدتی طولانی، در محل مشخصی سکونت یافت؛ دیگر توان بشر صرف مهاجرت های طولانی نمی شد و برای برطرف کردن مشکلات به راه حلهای تازه و افکار تازه ای روی آورد. برای ماندگار شدن در مکانی ثابت، بدون شک، داشتن خانه ی مناسب دقدقه اصلی آنها بوده، خانه ای که آنها را در برابر بلایای طبیعی، حمله وحوش و حتی بیگانگان محافظت کند؛ پیشینیان با توجه به این که امکانات حمل و نقل محدودی داشتند، برای این منظور از مصالح در دسترس استفاده می کردند: چوب، سنگ، گل، پوست احشام و…

بدون تردید، ماندگارترین این نوع مصالح که از تخت جمشید ایران تا اهرام مصر سالیان سال 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 که 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 وحمل آسان 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 نیزدچار تحول گردیده، تولید بتن سبک نیز 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 آوار حاصل نیز کاهش می یابد و امروزه آنرا به عنوان بتن قرن می نامند. بتن سبک با توجه به ویژه گیهای خاصی که دارد دارای کاربردهای مختلف می باشد، که برحسب وزن مخصوص ومقاومت فشاری آن تفکیک می گردد.

مزایای کاربرد بتن سبک:

– با کاهش بار وارد بر روی فونداسیون، موجب کوچکتر شدن ابعاد آن، کمتر شدن تعداد و کوچکتر شدن شمعها و کاهش مقدار آرماتورهای و به طبع آن اجرای سریع تر و آسان تر فونداسیون می گردد.

– کاهش بار مرده سبب کوچک تر شدن اعضا نگهدار می شود.

– کاهش بار مرده بزور مستقیم باعث کاهش نیروهای لرزه ای وارد بر سازه می گردد.

– در گسترش پلها می توان با استفاده از مواد سبک مانند بتن سبک می توان عرشه پل را جهت تحمل ترافیک بیشتر بزرگ ترنمود بدون اینکه تغییری در سازه و یا فونداسیون پل ایجاد کنیم.

– با توجه به مقاومت مطلوب بتن سبکدانه در برابر آتش سوزی می توان از حداقل توصیه شده ضخامت بتن در کفها کاست(بیان شده در ACI-216) .

– حمل و نقل قطعات پیش ساخته با بتن سبک بسیار راحت تر بوده و هزینه کمتری در بر دارد.

بتن سبک سازه ای(Structural Lightweight concrete):

آیین نامه های موجود در زمینه تولید بتن سبک تعاریف مختلفی در رابطه با بتن سبک سازه ای ارایه داده اند و بهترین تعریفی که اکثر آنها را پوشش بدهدبه قرار ذیل می باشد:

به بتنِ سبکی، سازه ای گفته می شود که دارای وزن مخصوصی بین۱۴۴۰ تا ۱۸۴۰ کیلوگرم برمتر مکعب و مقاومت فشاری بالای ۱۷ Mpa و یا ۲۵۰۰ Psi باشد و از آنجایی که هر چقدر بتن سبکتر گردد شکل پذیری آن نیز کاهش می یابد، برای بتن سبک سازه ای مقدار حداقل وزن مخصوص در نظر گرفته می شود.

مقاومت نمونه های بتنی سبک سازه ای با وزن مخصوص رابطه ای تقریباً لگاریتمی دارد و باتوجه به نوع بتن سبک دارای طیف مقاومتی متفاوتی میباشد.

چگونگی تولید بتن سبک:

بتن دارای دو جز اصلی می باشد:۱- خمیرسیمان ۲- سنگدانه؛ سبک سازی می تواند در هر دو جز صورت پذیرد،

که سبک سازی در هر قسمت دارای ویژگیهای خاص و با استفاده از روشهای متفاوتی صورت می گیرد.

۱- سبک کردن خمیر سیمان:

برای این منظور از موادی با پایه حیوانی مانند: سم، شاخ،خون و دیگر اعضا احشام و یا مواد خاص شیمیایی استفاده میگردد؛ این مواد که حباب زا می باشند با ایجاد تخلخل در خمیر سیمان، وزن بتن تولیدی را کاهش می دهند. این نوع بتن سبک، بتن کفی یا گازی) (CLC Cellular Lightweight Concrete نامیده می شود.

مواد شرکت کننده در تر کیب این نوع بتن سبک عبارتند از:سیمان،ماسه،آهک(بسته به نوع بتن کفی)، مواد حبابزا،آب و افزودنی هایی مانند:میکرو سیلیس(Micro Silica)، فوق روان کننده ها(Super Plasticizer)، خاکستربادی (Fly Ash) ، الیاف پروپیلین،پلون و غیره.

البته نوعی از مواد حباب زا در پایین آوردن جذب آب بتن نیز کاربرد دارند؛ این مواد با ایجاد حفرات بسیار ریز که برای حداکثر قطر آنها استاندارد تعریف شده، حفرات موئینه داخل بتن را بسته و مانع از نفوذ آب در آنها می شود.

مواد حباب زا یا کف ساز شیمیایی، معمولاً از نظر محیط زیست تجزیه ناپذیرند و برای تامین پایداری آنها از کلراید استفاده می گردد و به این نکته باید توجه خاص نمود که خود کلراید، خورندگی زیادی در تماس با فولاد دارد؛ و از مواد حباب زا ی دارای کلراید نباید در بتن مسلح استفاده گردد و به همین دلیل بتن تولیدی با این مواد، دارای کاربرد سازه ای نمی باشند.

در تولید نوع دیگری از بتن کفی یا گازی از فوم استفاده می گردد به این نحو که فوم در داخل میکسر با بتن مخلوط گردیده و باعث کاهش وزن بتن تولیدی می گردد. امروزه با تولید فوم های ارزان قیمت، این نوع از بتن کفی کاربرد وسیعی پیدا کرده و با توجه به صرفه اقتصادی آن شرکتهای بزرگ ساختمانی اقدام به بکارگیری این نوع بتن کرده اند.

بتن تولیدی با این روش دارای قابلیت های زیر می باشد:

– کاهش وزن مخصوص.

– کاستن هزینه تولید بتن.

– افزایش اسلامپ بتن و در نتیجه آن می توان نسبت آب به سیمان طرح اختلاط را کاهش داد.

– امکان شکل دهی مناسب به سطح بتن.

– پمپ کردن آسان آن به طبقات.

– مقاومت مطلوب در برابر یخ زدگی.

بتن سبک تولیدی با این روش(بتن کفی یاگازی) با توجه به تخلخل خمیر سیمان و مقاومت پایین آن که منتج به پایین آمدن مقاومت بتن تولیدی میگردد، کمتر به عنوان سازه ای کاربرد دارد و بیشتر در تولید مصالحی بکار می روند که نقش باربری کمی دارند در نمودار (۱) رابطه بین چگالی بتن کفی و مقاومت ۲۸ روزه آن را مشخص می نماید:

عمل آوری بتن سبک کفی نیز متنوع می باشد به عنوان مثال، برای نوع خاصی از بتن کفی، بعد از مخلوط کردن مواد اولیه مانند سیمان، آهک، ماسه، مواد منبسط شونده و سایر افزودنی ها، مخلوط در داخل قالب مورد نظر ریخته شده و در دستگاه اتوکلاو قرار می گیرد و بعد طی زمان معینی از دستگاه اتوکلاو خارج می گردید، محصول نهایی بتن سبکی است که دارای شکل مورد نظرو همان قالب می باشد(شکل۲).

این نوع بتن سبک را که پیداش آن به سال ۱۹۱۴ و کشور سوئد می رسد Autoclaved Aerated Concrete (AAC) و یا Autoclaved Cellular Concrete (ACC)می نامندو کاربرد بسیار وسیعی در ۵۰ سال اخیر در صنعت ساختمان و بویژه در اروپا و آمریکا داشته است.

این نوع بتن سبک جایگزین مناسبی برای مصالح رایج بنایی مورد استفاده در ساختمان می باشد و می تواند به عنوان قطعاتی در دیوارها، سقف و سایر قسمتهای ساختمان کاربرد داشته باشد. عمده ماده منبسط شونده در تولید این نوع بتن سبک، پودر آلومینیوم می باشد. محصول نهایی که ماده ای منبسط شده است دارای حجمی تقریباً ۵ برابر مواد مصرفی می باشد که این خاصیت سبب شده به عنوان مصالحی اقتصادی ودر عین حال کاربردی شناخته شود.

طیف وزنی آنها وابسته به مقدار سیمان و نیز قطر سنگدانه می باشد بطوریکه با استفاده از ماسه هایی با قطر بیشتر محصولی با وزن مخصوص بالا تر تولید می گردد و بالعکس.

خوشبختانه در دهه اخیر در کشور خودمان نیز شاهد تولید، انواع این نوع بتن سبک هستیم و عموماً با نامهایی مانند هبلکس و یا سیفورکس شناخته شده هستند. بیشترین کاربرد آنها در صنعت ساختمان ایران، به عنوان جداکننده هایی است که نقش باربری ندارند، در حالی که امروزه نمونه های جدید تولیدی این محصول، با توجه به وزن پایین و همچنین ماندگاری مناسب، به عنوان نمای ساختمانی و نیز تزیینات داخلی کاربرد دارد.

۲- استفاده از سبک دانه:

سبکدانه ها سنگدانه هایی با فضای متخلخل داخلی می باشند.سبکدانه هایی که جهت تولید بتن سبک کاربرد دارند متنوع بوده و هم به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی وجود دارند؛ از انواع طبیعی آن می توان به سنگدانه هایی مانند:ورمیکولیت، پامیس یا سنگ پا وبرخی سربارهای آتش فشانی اشاره کرد و سبکدانه های مصنوعی، که عمده آنها به شکل گلوله هایی ازجنس خاک رس منبسط شده می باشند. البته سبکدانه هایی بر پایه سیلیس، خاکستربادی وغیره نیز وجود دارندکه با توجه به نوع مواد اولیه و نحوه تولید دارای کاربرد کمتر نسبت به سبکدانه های رسی می باشند. سبکدانه ها رسی با عناوین تجاری مختلف مانند: Argex,fibo,liapor,lecaبه بازارهای بین المللی عرضه میگردد.

سبکدانه هایی از این جنس، علاوه بر سبک بودن به سبب شرایط خاص تولیدی ؛ دارای مزایای ویژه ای هستند، که از آن جمله می توان به این موارد اشاره نمود:

– به عنوان محصولی صنعتی از نظر کیفیت دارای یکنواختی مطلوبی می باشد.

– مانند سنگدانه های طبیعی محدودیتی از نظر معادن ندارد.

– فاقد مواد زیان آوری است که ممکن است در سنگدانه های طبیعی باشد و PH آن در حد نرمال و در حدود ۷٫۲ می باشد.

– به علت قرار گرفتن در معرض حرارت بیش از ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد فاقد مواد آلی مضر می باشد.

به دلیل ذکر شده در بند بالا مقاومت مطلوبی در برابر شوکهای حرارتی دارند.

بتن تولیدی با این روش می تواند به صورت سازهای کاربرد داشته باشد به این منظور باید از خمیر سیمان با مقاومت بالا استفاده نمود و به همین منظور در تولید این نوع بتن سبک که کاربرد سازه ای نیز دارد از میکرو سیلیس و کاهنده های آب اختلاط و ترکیبی از سنگدانه و سبک دانه استفاده می شود.

به دلیل کاربرد سازه ای این نوع بتن، به بررسی مختصر ویژگی های آن می پردازیم.

بتن های اسفنجی

بتن اسفنجی یک مخلوط سنگدانه درشت.سیمان.آب وماسه به میزان اندک(وگاهی اوقات بدون ماسه).در ساختار این بتن۱۵-۲۵%(از لحاظ حجم )فضای خلی وجود دارد و این امر موجب عبور آباز داخل این بتن می شود.

در بتن اسفنجی از آب نسبت به دیگر انواع بتن کمتر استفاده می شود و این مسئله باعث شده تا پس از ساختن مخلوط بتن آب ان به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یک ساعت کاملا ار اب تخلیه خواه شد.

در بتن اسفنجی منافذ هوا درون خمیر سیمان ایجاد میگردد دو نوع اصلی بتن اسفنجی عبارتند از :

۱- بتن کفی ۲- بتن گازی

در تولید بتن گازی منافذ عمدتا از طریق واکنش های شیمیایی ایجادگردیده و فرآیند عمل آوری توسظ سیستم اتوکلاو صورت میگیرد و در بتن کفی با ادغام حبابهای هوای از پیش آماده شده (کف) در خمیر سیمان یا ملات، آب و ماسه ریز ایجاد گردیده و عمل آوری آن بصورت معمولی و غیر اتوکلاو انجام می گردد.

نسبت مواد مختلف در بتن اسفنجی

نسبت مواد مقدار مواد
۱)مواد دارای خواص بتن ۲۷۰to415kg/m^3
(۲سنگدانه ۱۱۹۰to1480 kg/m^3
۳)نسبت اب به سیمان ۰٫۲۷to030
۴)نسبت سنگدانه به سیمان ۴to4.5:1
نسبت سنگدانه ریزبه سنگدانه درشت ۰to1:1

رفتار بتن اسفنجی

همچنین به منظور اشنایی بیشتر با رفتار این بتن ویژگیهای آن در زیر بیان شده است.

مشخصات مقدار
اسلامپ ۲۰mm
چگالی ۱۶۰۰to2000 kg/m^3
زمان گیرش ۱ ساعت
تخلخل ۱۵%to25%
میزان نفوذ پذیری ۱۲۰L/m^2/minto320
مقاومت فشاری ۳٫۵mpato28mpa
مقاومت خمشی ۱mpa to 3.8mpa
افت بتن ۲۰۰×۱۰^-۶

۱- بتن گازی (Atuoclaved Aerated Conceret)

بتن هوادار اتو کلاو شده (AAC) یا بتن گازی یکی از انواع خاص بتن سبک متخلخل می باشد این نوع بتن به علت وزن کم وخواص عایق حرارتی خود، باعث کاهش وزن ساختمان و صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد و بدین لحاظ کاربرد آن در سطح جهان در حال گسترش می باشد محصولی که امروز بنام AAC نامگذاری گردیده طی ۷۰ سال اخیر در سطح جهان خصوصا سوئد تولیده شده است.

این محصول شامل دو فرآیند اصلی ایجاد حباب هوا در دوغاب مخلوط سیمان آهک، و پودر سیلیس وعمل آوری بتن حاصل در سیستم اتوکلاو می باشد از خواص عمده بتن گازی وزن مخصوص کم، مقاومت مناسب، عایق بندی حرارتی و مقاومت در برابر آتش قابل ذکر می باشد با توجه به خصوصیات ذکر شده از کاربردهای عمده بتن تولید بلوکهای سبک ساختمانی جهت ساخت دیوارهای جدا کننده و باربر می باشد همچنین کاربردهای عمده بتن گازی تولید بلوکهای سبک ساختمانی جهت ساخت دیوارهای جدا کننده و باربر مانند پانلهای سقف و دیوار مورد استفاده قرار می گیرند.

تاریخچه و وضعیت موجود تولید AAC در جهان

بتن گازی (A)) در دهه ۱۹۲۰ در کشور سوئد تولید گردید انگیزه تولید آن دستیابی به ماده با خواص چوب نظیر سبکی، عایق حرارتی و قابلیت برش و شکل دادن و در عوض بدون معایب چوب همانند قابلیت اشتعال و فساد پذیری آن بود. پس از سالهای ۱۹۵۰ ساخت AAC در دیگر کشورها نیز آغاز شد و امروزه این محصول با روش های مختلف و نامهای متفاوت در بسیاری از کشورها تولید می گردد. محصولاتی که تحت نام های تجاری ثبت شده نظیر yatong , hebelx  siporex , durox , unipol تولید و عرضه می شوند که در نسبت های طرح اختلاط ، مواد اولیه ، روش برش دادن بتن و مراحل پیش و پس فرآیند تفاوتهایی با یکدیگر دارند.

مواد اولیه و کلیات تولید بتن گازی (AAC)

در صنعت به بتن هوادار اتوکلاو شده بتن گازی گفته می شود و با همین مشخصه از بتن هوادار اتوکلاو نشده (بتن کفی) متمایز می شود.بطور کلی محصولات AAC از ترکیب دو ماده زیر تشکیل می گردد.

الف- ماده با پایه سیلیسی (ماسه سیلیسی آسیاب شده یا خاکستر بادی)

ب- ماده چسباننده

از سیمان پرتلند معمولی و آهک معمولا بعنوان چسباننده استفاده می شود این مواد در طی فرآیند اتوکلاو با سیلیس واکنش انجام داده و سیلیکات کلسیم هیدراته تولید می شود.

یکی از روشهای هوادار کردن بتن اعمال گاز است که این گاز توسط واکنش شیمیایی در بتن تولید می گردد. بدین منظور ملات باید کارایی مناسب داشته باشد تا حباب ها در ملات بطور یکنواخت توسعه یافته و از ملات خارج نگردند بنابر این سرعت ایجاد حباب گاز ، روانی دو غاب و زمان گسترش باید هماهنگ باشند.

از معمولی ترین روش های اعمال گاز یا حباب در تولید بتن گازی استفاده از پودر آلومینیوم است می توان از آلیاژ آلومینیوم نیز برای حبابها استفاده نمود گاهی اوقات از پیروکسید هیدروژن برای تولید حباب ها استفاده می شود.جهت دستیابی به خواص بهتر مقاومتی و کاهش پدیده جمع شدگی ، بتن هوادار تحت فشار و دمای بالا (اتوکلاو) و عمل آوری می گردد این فرآیند باعث تولید محصولی با ساختار کاملاً متفاوت نسبت به ماده ای که اتو کلاو نشده می گردد.

خواص بتن گازی

با توجه به موارد کاربرد ،بتن گازی در جرم های حجمی گوناگون و مقاومت های مختلف تولید می شود .

جرم حجمی:

این پارامتر از مهم ترین خصوصیات بتن گازی می باشد و اکثر خواص این بتن به آن بستگی دارد. از آنجایی که جرم حجمی بستگی به وضعیت رطوبت نمونه دارد. جهت استانداردهای کردن و مبنای مقایسه انواع بتن سبک، جرم حجمی در حالت خشک شده در کوره بعنوان معیار درنظر گرفته می شود بتن گازی معمولاً با جرم حجمی خشک در محدود ۴۰۰ تا g/m3 800 تولید می شود.

مقاومت فشاری :

مقاومت فشاری بتن گازی نیز مانند بقیه بتن ها با افزایش جرم حجمی افزایش می یابد همچنین وضعیت رطوبتی نمونه، در مقاومت فشاری آن تاثیر می گذارد مقاومت فشاری نمونه های خشک شده در هوای ۱۵ تا ۲۰ درصد بیشتر از نمونه های اشباع شده می باشد با توجه به عمل آوری خاص اتوکلاو که روی بتن گازی اعمال می گردد این نوع بتن ها در پایان این فرآیند به مقاومت نهایی خود رسیده و مقاومت آنها افزایش محسوسی در طی زمان نخواهند داشت.

جمع شدگی ناشی از خشک شدن:

جمع شدگی ناشی از خشک شدن بتن با کاهش رطوبت آن شروع می شود و آب از منافذ بزرگ خارج می گردد این کاهش رطوبت با کاهش حجم چندانی همراه نیست و با ادامه خشک شدن آب از منافذ مویین کوچک بتن و همچنین آب جذب شده روی سطوح داخلی مواد متشکله بتن گازی خارج می گردد این خشک شدن با کاهش قابل توجه حجم خمیر سیمان همراه است بر این اساس عامل اصلی جمع شدگی از دست رفتن آب منافذ مویین و آب جذب شده روی سطوح می باشد . جمع شدگی بتن اتو کلاو شده کمتر از بتن معمولی می باشد.استاندارد انگلیس B.Sمقدار حداکثر مجاز جمع شدگی ناشی از خشک شدن را برای بلوکهای گازی برابر ۰۹/۰ درصد تعیین می کند.

جذب آب:

منظور از جذب آب درصد وزنی آب جذب شده نسبت به وزن خشک نمونه بتن طی زمانی مشخص استغراق در زیر آب می باشد مقدار جذب آب برای بتن معمولی حدود ۵ تا ۱۰درصد وزنی می باشد بتن گازی پس از پایان فرآیند اتوکلاو دارای حدود ۳۰ درصد وزن رطوبت قابل تبخیر است میزان جذب آب نمونه های بتن گازی تا حدود ۷۰ درصد وزنی گزارش شده است.

نتایج آزمایشهای موردی انجام شده روی نمونه های بتن گازی تولید داخل کشور:

در مباحث قبلی مشخصات عمومی بتن های گازی بر مبنای منابع بین المللی ارائه گردید. در این بخش نتایج آزمایشهای انجام شده در بخش بتن مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ساختمان و مسکن روی تعدادی نمونه بتن گازی تولید داخل کشور ارائه می گردد . شایان ذکر است که نمونه های آزمایش شده بصورت آماده برای انجام آزمایش دریافت گردیدند.

دو گروه بتن گازی تولید داخل با شناسنامه GI و GS تحت آزمایش های تعیین مقاومت فشاری ۷ تعیین جذب آب، تعیین جرم حجمی خشک و تعیین جمع شدگی ناشی از خشک شدن از حالت اشباع قرار گرفتند که نتایج آن به صورت خلاصه در جدول زیر آمده است.

نام گروه مقاومت فشاری Mpa درصد جذب آب جرم حجمی خشک kg/m3 جمع شدگی
GI * ۸/۲ ۳/۶۶ ۵۶۰ ۱۳% ***
GS ۶/۲ ۸/۶۱ ** ۵۲۵ ۱%

*آیین نامه دین آلمان نیز رنج مقاومتی ۲ تا ۸ مگا پاسکال را برای این نوع بتن ها تعیین نموده است.

**قابلیت جذب آب بالا از خصوصیات بتن های گازی می باشد و درمنابع مختلف جذب آب ۶۰ الی ۷۰ درصد وزنی نیز گزارش شده است.

شایان ذکر است که این مقادیر بیشتر از مقادیر مجاز ذکر شده در منابع مختلف است و این مشکل اساسی بتنهای گازی کشور نیز می باشد.

بررسی تولیدات بتن گازی در کشور

در حال حاضر در کشور دو شرکت در حال فعالیت می باشند. که اطلاعات کل در خصوص وضعیت این کارخانه ها بشرح ذیل می باشند.

الف- مجتمع تولیدی و صنعتی سیپور ( شرکت فرآورده های ساختمانی ایران)

این مجتمع در اوایل دهه ۱۳۵۰ در منطقه آبیک قزوین ساخته شده و شامل دو خط تولید با نامهای تجاری سیپورکس و ایتونگ می باشد. این مجتمع ( در معرض تعطیلی) دارای ظرفیت اسمی ۱۴۵۰ متر مکعب در دو شیفیت کاری در روز می باشد که بطور متوسط با نصف این ظرفیت کار می کند. میزان مصالح اولیه، نحوه آماده سازی نمونه ها واتوکلاو نمودن در خطوط تولید سیپورکس ویتونگ قدری با یکدیگر متفاوت است . هر چند تولید عمده کارخانه در حال حاضر بلوکهای سبک دیواری این مجتمع قادر به تولید پانلهای بتن گازی مسلح نیز می باشد.

ب- مجتمع تولیدی بنای سبک (هبلکس)

این کارخانه در منطقه باقرآباد ورامین واقع شده است این کارخانه بصورت بلوکهای سبک دیواری بوده و ظرفیت تولید آن بطور متوسط ۲۰۰ متر مکعب روزانه در دو شیفت کاری است.(در ضمائم نتایج آزمایشات بعمل آمده بر روی این محصول ارائه گردیده است)

نتایج مطالعه بر روی بتن های گازی :

خواص مطلوب این نوع بتن شامل جرم حجمی پایین نسبت مناسب مقاومت به جرم حجمی ،عایق بندی مناسب حرارتی و ثبات (جمع شدگی ناشی از خشک شدن) نسبتاً پایین باعث شده است که این ماده در بسیاری از کشورهای جهان مورد استفاده قرار گیرد .شایان ذکر است که این محصول نیاز به ایجاد کارخانه ای با هزینه سرمایه گذاری اولیه نسبتاً بالا تولید می گردد.

در حال حاضر تولید بتن های سبک گازی در کشور بصورت بلوکهای سبک می باشد که در ساحتمان برای ساخت دیوارهای جدا کننده داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می گیرد. شواهدی مبتنی بر عدم یکنواختی انطباق تولیدات کارخانه ها با حداقل الزمات ذکر شده در مدارک فنی وجود دارد همچنین در زمینه کاربرد در برخی موارد مشکلاتی در خصوص ترک خوردگی جذب و انتقال رطوبت به داخل ساختمان مشاهده شده است.

بدیهی است کاربرد مناسب و مطلوب بتن گازی در ساختمان مستلزم تولید بتن گازی با کیفیت مطلوب وهمچنین کاربرد مناسب آن در رابطه با مسایل و جزئیات اجرایی می باشد

متاسفانه در کشور در زمینه استاندارد سازی این محصول کار اندکی انجام شده و لازم است استانداردهای تفضیلی برای تعیین حداقل شاخص های کیفیت قابل قبول و همچنین روشهای استاندارد انجامگردد. آزمایش های تعیین کیفیت تدوین

– بتن کفی (Foam Concete)

بتن کفی یکی از انواع بتن های سبک می باشد که از ادغام کف تولید با ثبات کافی در خمیر سیمان یا ملات حاصل می گردد با توجه به محدوده وسیع جرم حجمی قابل دستیابی با بتن های کفی و پایین بودن نسبی سرمایه گذاری اولیه این مصالح بعنوان راه حلی مناسب در مواردی که کاهش وزن و یا عایق بندی حرارتی مدنظر باشد توسط تولید کنندگان عرضه می شوند قبل از بکارگیری هر نوع بتن سبک لازم است دیگر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مهم آن ارزیابی شوند تا از مناسب بودن آن برای کاربرد مورد نظر اطمینان حاصل گردد. بر این اساس بررسی گسترده آزمایشگاهی جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بتن کفی با محدوده جرم حجمی بین ۸۰۰ تا ۱۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب توسط کارشناسان شرکت بتن سازه الوند و بخش بتن مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن انجام پذیرفت جزئیات این مطالعه و نتایج حاصله در ضمائم حاضر ارائه گردیده است. زمینه های مناسب کاربرد بتن ها کفی کشور مواردی هستند که جمع شدگی بالا قبول باشد در این رابطه می توان به کاربرد بتن کفی بعنوان عایق حرارتی ، پر کننده حفاری ها، بخش میانی پانل های ساندویچی و کابردهای ژئوتکنیکی اشاره نمود.

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 گام های بلند و مهمامروزه مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت های مختلف بنا با سبک کردن وزنی برداشته اند .

فوم بتن پوششی است جدید جهت مصارف مختلف در ساختمان که به علت خواص فیزیکی منحصر به فرد خود بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه میدهد . این پوشش 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 . این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی ( مطابق با جدول شماره ۱ ) دارای وزن فضایی از ۳۰۰ الی ۱۶۰۰ کیلو گرم در متر مربع خواهد بود .

ویژگی های عمده فوم بتن

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 چون در نتیجه استفاده از آن , وزن اسکلت فلزی و دیوار ها و سقف کاهش یافته و ضمنا باعث کاهش مخارج فونداسیون و پی در ساختمان می گردد که با توجه به خواص فوق , با سبک تر بودن ساختمان , نیروی زلزله خسارات کمتری را در صورت وقوع متوجه آن می سازد .

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 , هر گونه نازک کاری براحتی روی پوشش فوم بتن قابل اجراست و ضمنا چسبندگی قابل توجهی با سیمان و گچ دارد .

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 ( طبق جدول شماره ۳ ) بین۶۵ ۰/۰ تا ۴۳۵/۰ k cal / m2 hc می باشد ( ضریب هدایت حرارتی یتن معمولی بین ۳/۱ تا ۷/۱ می باشد ) استفاده از فوم بتن بعنوان عایق باعث صرفه جویی در استفاده از وسائل گرم زا و سرما زا می گردد . فوم بتن عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب آگوستیک به سمار می رود که در نتیجه بعنوان یک فاکتور رفاهی در جهت جلوگیری از ورود صداهای اضافی اخیرا مورد توجه طراحان قرا کرفته است .

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 .

به طور مثال قطعه ای از نوع فوم بتن با وزن فضایی ۷۰۰ الی ۸۰۰ کیلو گرم در متر مکعب که حداقل ۸ سانتی متر ضخامت داشته با شد به راحتی تا ۱۲۷۰ درجه سانتی گراد را تحمل می نماید و اصولا در وزن های پائین غیر قابل احتراق است .

۶_ قابل برش بودن :۶ 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 .

کاربرد فوم بتن در ساختمان

۱ _ شیب بندی پشت بام : فوم بتن با صرفه ترین و محکم ترین مصالح سبکی است که می توان از آن برای پوشش شیب بندی استفاده نمود . نظر به اینکه با دستگاه مخصوص به صورت بتن یکپارچه در محل قابل تهیه و استفاده است می توان مستقیما روی آن را عایق بندی یا ایزولاسیون نمود .

۲ _ کف بندی طبقات : به دلیل سبکی وزن فوم بتن و آسان بودن تهیه آن . می توان تمامی کف طبقات . محوطه و بالکن ساختمان را بعد از اتمام کارهای تاسیساتی با آن پوشانده و بلافاصله عملیات بعدی را مستقیما روی آن انجام داد .

۳ _ بلوک های غیر بار بر سبک : با بلوک های تو پر به ابعاد دلخواه می توان تمامی کار تیغه بندی قسمت های جدا کننده ساختمان را با استفاده از ملات یا چسب بتن انجام داد . با این نوع بلوک ها علاوه بر اینکه از سنگین کردن ساختمان جلوگیری می شود عملیات حمل و نصب خیلی سریع انجام می گیرد و دست مزد کمتری هزینه می شود . پس از اجرای دیوار می توان مستقیما روی آن را گچ نمود . این بلوک ها دارای وزن فضایی بین ۸۰۰ الی ۱۱۰۰ کیلو گرم می باشند .

۴ _ پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص : جهت ساخت دیوارهای سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن های ضد صدا می توان در محل با قالب بندی . فوم بتن را به صورت یک پارچه عمودی ریخت . به دلیل ویژگی عمده عایق بودن این نوع بتن . جهت عیق بندی سردخانه ها . گرم خانه ها . پوشش لوله های حرارتی و برودتی و …… کاربرد مهمی دارد . ضمنا به دلیل اینکه عایق صدا می باشد برای موتورخانه ها و اتاق های آکوستیک مورد استفاده وسیع قرار می گیرد

برنامه آزمایش ها

برنامه آزمایشگاهی به منظور تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی بتن های کفی با جرم حجمی های مختلف انجام گرفت خصوصیات مورد نظرشان شامل وزن مخصوص و خشک، جذب آب، مویین، جمع شدگی ناشی از خشک شدن ، مقاومت های فشاری محاسبه گردیده است .

مصالح بکار رفته

سیمان: سیمان مصرفی از نوع سیماان پرتلند

ماسه: ماسه بکار رفته در این تحقیق از نوع ریز استفاده گردید.

مواد کفزا و تثبیت کننده کف: مواد کفزا و تثبیت کننده کف مورد استفاده بانسبت های مختلف با آب رقیق گردید.

طرح اختلاط

طرح اختلاط بتن کفی درهر محدوده جرم حجمی بر اساس حجم مطلق مواد اولیه تعیین گردید حجم آب هیدراسیون بعنوان درصدی از میزان سیمان در نظر گرفته شد. میزان سیمان مطابق با محدوده توصیه شده مراجع مختلف استفاده گردیده و با کم کردن وزن سیمان و آب هیدراسیون از جرم حجمی خشک مورد نظر وزن ماسه در مخلوط مشخص گردید. با محاسبه مقدار آب اختلاط به منظور دستیابی به یکنواختی مورد نظر وبا داشتن مقادیر حجم های سیمان و ماسه در مخلوط ، حجم منافذ هوا و درنتیجه حجم کف مورد نیاز مشخص می گردد.

تحلیل نتایج آزمایشها

مقاومت فشاری

مقاومت فشاری مخلوطهای بتن کفی تا حد زیادی تحت تاثیر مقادیر نسبت آب به سیمان می باشد مخلوطهای با نسبت آب به سیمان کمتر در جرم حجمی های مشابه دارای مقاومت های بالاتری می باشند بکارگیری ماسه درشت تر ،خصوصاً در مخلوطهای سنگین تر که منجر به کاهش قابل توجه نسبت آب به سیمان گردید. عملکرد مناسب تر این مخلوطها از نظر مقاومت فشاری را به دنبال دارد. قابل توجه است که کف اضافه شده ه مخلوهای خود دارای مقدار آب بوده به حجم کف مصرف شده و جرم حجمی آن بستگی دارد.

خوشبختانه نتایج مقاومت بدست آمده برای طرح های مختلف بسیاری از نیاز های مورد نظر را تامین می نماید و عملا محدودیت استفاده در بخشهای مختلف ساختمان ایجاد نمی نماید.

جذب آب مویین

جذب آب بصورت وزن آب در واحد سطح نمونه (g/cm2) قابل محاسبه می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد که جبابهای هوا در مخلوطهای بتن کفی مورد مطالعه نفوذ ناپذیر نبوده و جذب آب مشاهده مربوط به خمیر سیمان است.و مقادیر بدست آمده در حد استاندارد می باشد

جمع شدگی ناشی از خشک شدن

جمع شدگی ناشی از خشک شدن مخلوط ها توسط منشور ۵/۲۸*۵/۷*۵/۷ سانتیمتر تعیین گردید نمونه ها پس از ۲۸ روز عمل آوری مرطوب به شرایط معمولی آزمایشگاه با رطوبت نسبی حدود ۴۰ درصد منتقل شدند مقدار جمع شدگی ناشی از خشک شدن هر مخروط با اندزه گیری طول نمونه ها در فواصل زمانی مختلف تعیین گردید

مقدار زیاد جمع شدگی ناشی از خشک شدن تن کفی جنبه مهمی است که در موارد استفاده از این ماده باید در نظر گرفته شود در حقیقت برخی نشریه های فنی در مورد بتن کفی مصرف این ماده را محدود به مواردی که جمع شدگی بالا مسئله ساز نباشد نموده اند.خوشبختانه در این خصوص نیز محصولات مورد آزمایش نتایج مناسبی را ارائه نموده اند.

نتایج مطالعه بر روی بتن کفی

جذب آب و جذب مویین بتن های کفی مشابه بتن های معمولی و قابل قبول بوده است در صورتیکه از کف مناسب در تهیه این نوع بتن استفاده شود حتی عملکرد بتن کفی با جرم حجمی ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مشابه بتن معمولی با نسبت آب به سیمان مشابه می باشد.

جمع شدگی ناشی از خشک شدن بتنهای کفی در ایران نسبتاً زیاد است که نمونه های تولیدی این شرکت این موضوع را با استفاده از نوع خاصی از مواد کفزا همراه با مواد تثبیت کننده و کاهش دهنده جمع شدگی مرتفع نموده است.

نصب بتن اسفنجی

نصب بتن اسفنجی شامل ۴ اساسی است:

۱)مخلوط کردن

۲)جاگذاری کردن

۳)تراکم و فشردگی

۴)عمل اوردن بتن

بوجود اوردن قرار دادن و عمل اوردن بتن اسفنجی همه جای به اینکه در یک کارخانه زیر شرایط یکسان انجام شوند در محل کار (پای کار) انجام می شوند

اگر چه بتن اسفنجی می تواند توسط همان تهیه کننده های بتن تو پر تهیه شده و توسط همان کامیونهای بتن تو پر تحویل داده شود اما این ویژگیهای فیزیکی منحصر به فردش است که نیاز به یک پیمانکار با تجربه تخصصی دارد . همچنین تفاوتهای ساختاری ما بین بتن اسفنجی و بتن غیر قابل نفوذ نصب متفاوت ان  را نیازمند است.

به هر حال کیفیت و عملکرد بتن اسفنجی بستگی به میزان اشنایی و عملکرد نسب کننده وخاصیت ضربه های ساختاری دارد  این نوع بتن به دلیل مقاومت  نسبتا پایین ۴۰۰psiالی ۴۰۰۰psiاست اساس مشخص شده و پذیرفته شده ای برای مفاومت بالا نیست و مثله مهمتر در موفقیت یک روسازی بتن اسفنجی مقدر پوکی ان است البته بایدبدانیم که زیر سازی این بتن و زمین زیرینش نباید کاملا غیر قابل نفوذ باشد و باید حداقل انکی خاک وزیر سازه ان نفوذ پذیری داشت باشد در منهطق مناسه ای هم بت اسفنجی  مستقیما بالای ماسه گذاشته می شود همچنین باید به این موضوع اشاره کرد کعه یخ زدن اب در این بتن مشکلی ایجاد نمی کند زیرا ازمایشهایی صورت رفته که در ان بتن اسفنجی را به مدت بیش از ۱۵ سال در اب وهوای سرد گذاشته واب باران و برف پس از ورود به داخل بتن یخ میزند کاربرد موفق بتن اسفنجی در این مناطق این مثله را حل نموده ومشکلی ر در به کار بردن این بتن در این مناطق وجود ندارد

نقش مواد افزودنی (مواد دارای خواص سیمانی ) در بتن اسفنجی

مواد افزودنی که در بتن اسفجی به کار می روند عبارتند از : رقیق کننده های سیمان  خاکستر بادی و پوزولان طبیعی روباره وبخار سیلیس

حال به برخی از انه که نقش بسیار مهمی در ساختار بتن دارند و می توانند به جای سمان مورد استفاده قرار گی رند که در ایران از انها به ندرت استفاده می شود اشاره میکنیم در واقع این مواد بر عملکرد زمان گیرش میزان افزایش مقاومت تخلخل نفوذ پذیری و غیره در بت تاثیر می گذارند در یک کلام کلید عملکرد بالای بتن در استفاده از موا  افزودنی است از ان جمله می خواهیم به گاز سیلیس خاکستر بادی و روباره که همگی دوام بتن را به وسیله کم کردن نفوذ پذیری و شکاف افایش می دهتد اشاره کنیم

– بتن کفی (Foam Concrete)

بتن کفی یکی از انواع بتن های سبک می باشد که از ادغام کف تولید با ثبات کافی در خمیر سیمان یا ملات حاصل می گردد با توجه به محدوده وسیع جرم حجمی قابل دستیابی با بتن های کفی و پایین بودن نسبی سرمایه گذاری اولیه این مصالح بعنوان راه حلی مناسب در مواردی که کاهش وزن و یا عایق بندی حرارتی مدنظر باشد توسط تولید کنندگان عرضه می شوند قبل از بکارگیری هر نوع بتن سبک لازم است دیگر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مهم آن ارزیابی شوند تا از مناسب بودن آن برای کاربرد مورد نظر اطمینان حاصل گردد. بر این اساس بررسی گسترده آزمایشگاهی جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بتن کفی با محدوده جرم حجمی بین ۸۰۰ تا ۱۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب توسط کارشناسان شرکت بتن سازه الوند و بخش بتن مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن انجام پذیرفت جزئیات این مطالعه و نتایج حاصله در ضمائم حاضر ارائه گردیده است. زمینه های مناسب کاربرد بتن ها کفی کشور مواردی هستند که جمع شدگی بالا قبول باشد در این رابطه می توان به کاربرد بتن کفی بعنوان عایق حرارتی ، پر کننده حفاری ها، بخش میانی پانل های ساندویچی و کابردهای ژئوتکنیکی اشاره نمود.

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 گام های بلند و مهمامروزه مهندسین و معماران سازنده ساختمان در دنیا با استفاده از بتن سبک در قسمت های مختلف بنا با سبک کردن وزنی برداشته اند .

فوم بتن پوششی است جدید جهت مصارف مختلف در ساختمان که به علت خواص فیزیکی منحصر به فرد خود بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه میدهد . این پوشش 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 . این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی ( مطابق با جدول شماره ۱ ) دارای وزن فضایی از ۳۰۰ الی ۱۶۰۰ کیلو گرم در متر مربع خواهد بود .

ویژگی های عمده فوم بتن

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 چون در نتیجه استفاده از آن , وزن اسکلت فلزی و دیوار ها و سقف کاهش یافته و ضمنا باعث کاهش مخارج فونداسیون و پی در ساختمان می گردد که با توجه به خواص فوق , با سبک تر بودن ساختمان , نیروی زلزله خسارات کمتری را در صورت وقوع متوجه آن می سازد .

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 , هر گونه نازک کاری براحتی روی پوشش فوم بتن قابل اجراست و ضمنا چسبندگی قابل توجهی با سیمان و گچ دارد

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 ( طبق جدول شماره ۳ ) بین۶۵ ۰/۰ تا ۴۳۵/۰ k cal / m2 hc می باشد ( ضریب هدایت حرارتی یتن معمولی بین ۳/۱ تا ۷/۱ می باشد ) استفاده از فوم بتن بعنوان عایق باعث صرفه جویی در استفاده از وسائل گرم زا و سرما زا می گردد . فوم بتن عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب آگوستیک به سمار می رود که در نتیجه بعنوان یک فاکتور رفاهی در جهت جلوگیری از ورود صداهای اضافی اخیرا مورد توجه طراحان قرا کرفته است .

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 .

به طور مثال قطعه ای از نوع فوم بتن با وزن فضایی ۷۰۰ الی ۸۰۰ کیلو گرم در متر مکعب که حداقل ۸ سانتی متر ضخامت داشته با شد به راحتی تا ۱۲۷۰ درجه سانتی گراد را تحمل می نماید و اصولا در وزن های پائین غیر قابل احتراق است .

۶_ قابل برش بودن :۶ 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 .

کاربرد فوم بتن در ساختمان

۱ _ شیب بندی پشت بام : فوم بتن با صرفه ترین و محکم ترین مصالح سبکی است که می توان از آن برای پوشش شیب بندی استفاده نمود . نظر به اینکه با دستگاه مخصوص به صورت بتن یکپارچه در محل قابل تهیه و استفاده است می توان مستقیما روی آن را عایق بندی یا ایزولاسیون نمود .

۲ _ کف بندی طبقات : به دلیل سبکی وزن فوم بتن و آسان بودن تهیه آن . می توان تمامی کف طبقات . محوطه و بالکن ساختمان را بعد از اتمام کارهای تاسیساتی با آن پوشانده و بلافاصله عملیات بعدی را مستقیما روی آن انجام داد .

۳ _ بلوک های غیر بار بر سبک : با بلوک های تو پر به ابعاد دلخواه می توان تمامی کار تیغه بندی قسمت های جدا کننده ساختمان را با استفاده از ملات یا چسب بتن انجام داد . با این نوع بلوک ها علاوه بر اینکه از سنگین کردن ساختمان جلوگیری می شود عملیات حمل و نصب خیلی سریع انجام می گیرد و دست مزد کمتری هزینه می شود . پس از اجرای دیوار می توان مستقیما روی آن را گچ نمود . این بلوک ها دارای وزن فضایی بین ۸۰۰ الی ۱۱۰۰ کیلو گرم می باشند .

۴ _ پانل های جدا کننده یکپارچه و نرده های حصاری جهت محوطه و کاربری در موارد خاص : جهت ساخت دیوارهای سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن های ضد صدا می توان در محل با قالب بندی . فوم بتن را به صورت یک پارچه عمودی ریخت . به دلیل ویژگی عمده عایق بودن این نوع بتن . جهت عیق بندی سردخانه ها . گرم خانه ها . پوشش لوله های حرارتی و برودتی و …… کاربرد مهمی دارد . ضمنا به دلیل اینکه عایق صدا می باشد برای موتورخانه ها و اتاق های آکوستیک مورد استفاده وسیع قرار می گیرد

برنامه آزمایش ها

برنامه آزمایشگاهی به منظور تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی بتن های کفی با جرم حجمی های مختلف انجام گرفت خصوصیات مورد نظرشان شامل وزن مخصوص و خشک، جذب آب، مویین، جمع شدگی ناشی از خشک شدن ، مقاومت های فشاری محاسبه گردیده است .

مصالح بکار رفته

سیمان: سیمان مصرفی از نوع سیماان پرتلند

ماسه: ماسه بکار رفته در این تحقیق از نوع ریز استفاده گردید.

مواد کفزا و تثبیت کننده کف: مواد کفزا و تثبیت کننده کف مورد استفاده بانسبت های مختلف با آب رقیق گردید.

طرح اختلاط

طرح اختلاط بتن کفی درهر محدوده جرم حجمی بر اساس حجم مطلق مواد اولیه تعیین گردید حجم آب هیدراسیون بعنوان درصدی از میزان سیمان در نظر گرفته شد. میزان سیمان مطابق با محدوده توصیه شده مراجع مختلف استفاده گردیده و با کم کردن وزن سیمان و آب هیدراسیون از جرم حجمی خشک مورد نظر وزن ماسه در مخلوط مشخص گردید. با محاسبه مقدار آب اختلاط به منظور دستیابی به یکنواختی مورد نظر وبا داشتن مقادیر حجم های سیمان و ماسه در مخلوط ، حجم منافذ هوا و درنتیجه حجم کف مورد نیاز مشخص می گردد.

تحلیل نتایج آزمایشها

مقاومت فشاری

مقاومت فشاری مخلوطهای بتن کفی تا حد زیادی تحت تاثیر مقادیر نسبت آب به سیمان می باشد مخلوطهای با نسبت آب به سیمان کمتر در جرم حجمی های مشابه دارای مقاومت های بالاتری می باشند بکارگیری ماسه درشت تر ،خصوصاً در مخلوطهای سنگین تر که منجر به کاهش قابل توجه نسبت آب به سیمان گردید. عملکرد مناسب تر این مخلوطها از نظر مقاومت فشاری را به دنبال دارد. قابل توجه است که کف اضافه شده ه مخلوهای خود دارای مقدار آب بوده به حجم کف مصرف شده و جرم حجمی آن بستگی دارد.

خوشبختانه نتایج مقاومت بدست آمده برای طرح های مختلف بسیاری از نیاز های مورد نظر را تامین می نماید و عملا محدودیت استفاده در بخشهای مختلف ساختمان ایجاد نمی نماید.

جذب آب مویین

جذب آب بصورت وزن آب در واحد سطح نمونه (g/cm2) قابل محاسبه می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد که جبابهای هوا در مخلوطهای بتن کفی مورد مطالعه نفوذ ناپذیر نبوده و جذب آب مشاهده مربوط به خمیر سیمان است.و مقادیر بدست آمده در حد استاندارد می باشد

جمع شدگی ناشی از خشک شدن

جمع شدگی ناشی از خشک شدن مخلوط ها توسط منشور ۵/۲۸*۵/۷*۵/۷ سانتیمتر تعیین گردید نمونه ها پس از ۲۸ روز عمل آوری مرطوب به شرایط معمولی آزمایشگاه با رطوبت نسبی حدود ۴۰ درصد منتقل شدند مقدار جمع شدگی ناشی از خشک شدن هر مخروط با اندزه گیری طول نمونه ها در فواصل زمانی مختلف تعیین گردید

مقدار زیاد جمع شدگی ناشی از خشک شدن تن کفی جنبه مهمی است که در موارد استفاده از این ماده باید در نظر گرفته شود در حقیقت برخی نشریه های فنی در مورد بتن کفی مصرف این ماده را محدود به مواردی که جمع شدگی بالا مسئله ساز نباشد نموده اند.خوشبختانه در این خصوص نیز محصولات مورد آزمایش نتایج مناسبی را ارائه نموده اند.

نتایج مطالعه بر روی بتن کفی

جذب آب و جذب مویین بتن های کفی مشابه بتن های معمولی و قابل قبول بوده است در صورتیکه از کف مناسب در تهیه این نوع بتن استفاده شود حتی عملکرد بتن کفی با جرم حجمی ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب مشابه بتن معمولی با نسبت آب به سیمان مشابه می باشد.

جمع شدگی ناشی از خشک شدن بتنهای کفی در ایران نسبتاً زیاد است که نمونه های تولیدی این شرکت این موضوع را با استفاده از نوع خاصی از مواد کفزا همراه با مواد تثبیت کننده و کاهش دهنده جمع شدگی مرتفع نموده است.

منابع :

http://www.irancivilcenter.com/fa/articles/view/?article_id=64

http://zohrab10.blogfa.com

http://www.hamkelasy.com/content/view/145/43/

http://lightweightconcrete.persianblog.com/1385_7_LightWeightConcrete_archive.html

آموزش خرید از نقش نگار

جهت مشاهده آموزش سفارش محصولات سایت اینجــــــــا کلیک کنید

لینک ثابت و کوتاه مطلب : http://www.naghsh-negar.ir/?p=2787

لینک دانلود

پسورد:

منبع :

نکته بسیار مهم:جهت بحث و تبادل نظر به انجمن سایت مراجعه نمایید.

نکته1 :جهت استفاده از فایل های فشرده از نرم افزار WinRar استفاده نموده و به پسورد هر فایل توجه نمایید.

نکته2 :جهت آموزش استفاده از نرم افزار Winrar اینــــــــــجا کلیک کنید

نکته3 :در صورت بروز هرگونه مشکل در لینک دانلود از طریق بخش نظرات در پایین صفحه با ما در ارتباط باشید

نکته4:جهت استفاده از لینک های غیر مستقیم سایت و نحوه دانلود از Hotfile اینجـــــــــا کلیک کنید.

درباره سیروس برادران

۲ نظر

  1. خیلی ممنون دمتون گرم.

  2. سلام
    من نویسنده وبلاگ بتن سبک هستم از اطلاع رسانی در خصوص بتن سبک نهایت تشکر را دارم
    ممنون که مطالب رو با نام دقیق منابع ذکر میکنید

پاسخ بدهید

ایمیلتان منتشر نمیشوذفیلدهای الزامی علامت دار شده اند *

*

*

code

رفتن به بالا
ورود به انجمن نقش نگار مرجع معماری و عمران
 فروشگاه معماری ایرانیان