بتن اسفنجی در معماری

اگر از هر شخص فعال در حوزه ساخت و ساز، پرسشی در خصوص انتخاب مهم‌ترین مصالح ساختمانی مطرح شود، مطمئناً

بتن پای ثابت همه پاسخ‌ها خواهد بود.

بتن در مراحل مختلف سفت کاری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

با ورود فناوری‌های نوین انواع جدید از بتن‌ها ساخته شده‌اند که وزن بسیار کم و مقاومت بالایی دارند.

بتن اسفنجی یکی از این انواع است.

بتن‌های اسفنجی خود به چند نوع تقسیم می‌شوند.

در این مقاله از فرگاه دیزاین به معرفی بتن سبک اسفنجی، انواع، کاربرد‌ها و مزایای آن می‌پردازیم.

تاریخچه بتن اسفنجی

بتن اسفنجی در سال ۱۹۲۴ میلادی توسط مهندسی سوئدی اختراع و به جامعه مهندسان معرفی شد.

انگیزه تولید این محصول، دست پیداکردن به ماده ای با خواص چوب نظیر سبکی، عایق حرارتی و قابلیت

برش و شکل دادن و همچنین بدون معایب چوب مانند قابلیت اشتعال و فاسد شدن آن بود.

پس از سال 1950 ساخت بتن های متخلخل در کشورهای دیگر نیز آغاز شد.

این بتن هم اکنون در اروپا و آمریکا با نام‌های تجاری HEBEL ،YTONG و Siporex شناخته می شود که در

ساخت و ساز هم معروف هستند. این بتن ها در صنعت ساختمان‌ به هبلکس یا سیپورکس و آران لکس شناخته شده می باشند.

بتن اسفنجی چیست؟

نام و نشان بتن اسفنجی شاید کمی غلط انداز باشد و همه فکر کنند که در ساخت آن‌ها اسفنج به کار رفته است اما در واقع این گونه نیست.

اسفنج در واقع از ظاهر شبیه به اسفنج این بتن‌های سبک گرفته شده است.

بتن‌های اسفنجی در واقع نوعی از بتن‌های سبک هستند که دارای ساختار پوک و متخلخل هستند.

بتن‌های اسفنجی اگرچه مقاومت خوبی دارند اما نمی‌توان از آن‌ها استفاده سازه کرد.

به این معنی که نمی‌توان آن‌ها را در ساخت دیوارهای باربر به کار برد. در ادامه بیشتر در مورد

انواع، کاربردها و مزایای این نوع از بتن حرف خواهیم زد.

انواع بتن اسفنجی

بتن اسفنجی در دو نوع بتن گازی و بتن کفی مورد استفاده قرار می گیرد که در ذیل به توضیح آن ها می پردازیم.

بتن اسفنجی گازی

این نوع بتن برای ساخت بلوک های سبکی که در ساخت دیوار جداکننده مورد استفاده قرار می گیرند به کاربرده می شود.

از خواص بتن گازی می توان به جمع شدگی پایین، عایق حرارتی و جرم حجمی پایین اشاره نمود.

مزایای بتن‌ های اسفنجی گازی

1. ماده‌ای عالی برای عایق صوتی و عایق صوتی
2. بسیار مقاوم در برابر آتش
3. در اشکال و اندازه‌های مختلف موجود است.
4. جرم حرارتی بالا ذخیره شده و انرژی را با گذشت زمان آزاد می‌کند.
5. ساخته شده با مواد قابل بازیافت
6. هندلینگ و نصب آسان به دلیل وزن کم
7. برش آسان
8. حمل و نقل اقتصادی و جابجایی در مقایسه با بتن ریخته شده یا بلوک بتونی

معایب بتن‌ های اسفنجی گازی

1. محصولات اغلب ناهماهنگی در کیفیت و رنگ را نشان می‌دهند.
2. دیوارهای خارجی برای محافظت در برابر آب و هوا، به روکش بیرونی احتیاج دارند.
3. در صورت نصب در محیط‌های با رطوبت بالا، اتمام داخلی نیاز به نفوذپذیری بخار کم دارد و اتمام‌های خارجی نیاز به نفوذپذیری بالایی دارند.
4. درجه عایق بودن آن‌ها در مقایسه با سایر مصالح مختص عایق کاری کمتر است.
5. هزینه بالاتر از بلوک بتونی معمولی
6. مقاومت بتن اسفنجی گازی به مراتب کمتر از بتن‌های سنتی معمولی است.

بتن اسفنجی کفی

این بتن از ادغام کف در خمیر سیمان یا ملات ایجاد می شود. این بتن وزن سبکی دارد و نقش عایق حرارتی را ایفا می نماید.

از بتن کفی به عنوان لایه میانی ساندویچ پانل و پر کننده حفاری ها استفاده می شود.

معایب

1. وجود آب در مواد مخلوط، بتن کفی را بسیار حساس می‌کند.
2. جلا بخشیدن به آن‌ها به دلیل ساختار متخلخل عملاً امکان ندارد.
3. به زمان بیشتری برای مخلوط شدن مناسب نیاز دارد.
4. با افزایش تراکم، مقاومت فشاری و مقاومت خمشی کاهش می‌یابد.

مقاومت بتن اسفنجی چقدر است

بتن اسفنجی از مقاومت بالایی برخوردار نیست اما از نظر جذب رطوبت و نفوذپذیری بالا برای ساخت

روسازهای بتنی مناسب می باشد.

مواد افزودنی در بتن اسفنجی چه چیز هایی می باشد

یکسری مواد را می توان به جای سیمان به این بتن اضافه نمود که شامل گاز سیلیس، خاکستر بادی و روباره می باشند.

این متریال ها بر نفوذپذیری، گیرش، میزان تخلخل و مقاومت بتن اثرگذار هستند و عملکرد بتن را ارتقاء می بخشند.

مواد افزودنی بتن اسفنجی شامل موارد زیر می باشند.

خاکستر بادی

این متریال محصولی از انبار زغال سنگ سوزان واقع در نیروگاه های برق است که متریالی مهم در سیمان سازی به شمار می آید.

این ماده را می توان جایگزین سیمان قرار داد و به میزان 6 الی 65 درصد از آن استفاده نمود.

در گذشته این ماده بر روی زمین انباشته و ماده ای بی مصرف محسوب می شد، اما امروزه از آن در بتن سازی استفاده می گردد.

گاز سیلیس

گاز سیلیکون محصولی فرعی از تولید سیلیکون با دانه بندی بسیار ریز و کروی شکل است که استفاده از آن استحکام و طول

عمر بتن را بالا می برد.

از گاز سیلیس برای افزایش مقاومت فشاری بتن در ساختمان های بلند استفاده می شود.

از این ماده می توان به میزان 5 الی 12 درصد به جای سیمان استفاده نمود.

روباره

روباره محصول زباله در صنایع فولاد است.

این ماده به میزان 20 الی 70 درصد می توان از آن به جای سیمان استفاده کرد.

روباره همانند سایر افزودنی ها عاملی برای افزایش مقاومت بتن محسوب می شود.

نصب بتن اسفنجی

نصب این بتن شامل چهار مرحله مخلوط کردن در بتن، جای گذاری کردن، تراکم و فشرده کردن در نصب

بتن و در آخر عمل آوردن بتن می باشد. تعبیه و نصب بتن اسفنجی با بتن توپر و غیر قابل نفوذ به دلیل

تفاوت در ویژگی های فیزیکی تفاوت دارد، از این رو نیاز به یک پیمانکار، با تجربه تخصصی می باشد.

بنابر این کیفیت و عملکرد بتن بستگی به نصب درست و کمپکت آن دارد.

در زیر سازی بتن اسفنجی، زمین زیر بتن نباید کاملاً نفوذ ناپذیر باشد و باید حداقل کمی خاک آن نفوذ پذیری داشته باشد.

در مناطق ماسه‌ای، این نوع بتن مستقیماً بالای ماسه نصب می شود.

کاربرد بتن اسفنجی غیرسازه‌ای

• ساخت پانل‌ های جد اکننده
• ایجاد کف‌ سازی و شیب‌ بندی
• عایق‌ های حرارتی و جاذب صوت

کاربرد بتن اسفنجی سازه‌ای

• تولید بلوک‌ها و قطعات ساختمانی
• تولید قطعات پیش ساخته مسلح

خصوصیات بتن اسفنجی

وزن مخصوص بتن‌های اسفنجی بسیار پایین‌تر از بتن های معمولی است.

وزن مخصوص این بتن‌ها تا 300 کیلوگرم بر متر مکعب می‌تواند کاهش پیدا کند.

بتن‌های اسفنجی مانند سایر بتن‌های سبک دیگر، مقاومت و هدایت حرارتی پایینی دارند.

مقاومت و هدایت حرارتی در اینگونه بتن‌ها متناسب با چگالی بتن تغییر می‌کند.

خزش در این گونه بتن‌ها تقریبا برابر با بتن‌های معمولی است.

بتن اسفنجی نسبت به بتن سبکدانه با مقاومت مشابه تغییر شکل حرارتی بیشتر و انقباض بیشتر و نفوذپذیری بیشتری دارد.

میلگردهایی که در بتن اسفنجی محافظت نشده‌اند حتی در مواردی که حملات خارجی خیلی شدید نباشد در مقابل خوردگی آسیب‌پذیر هستند.

لذا باید میلگردها را با فرو بردن در یک محلول شیمایی ضد خوردگی محافظت نمود.

بتن سبک گازی

بتن سبک گازی یا بتن هوادار اتوکلاو شده AAC که مخفف عبارتAutoclaved Aerated Concrete  می‌باشد.

با نام هبلکس نیز شناخته می‌شود.

بتن گازی اتوکلاو شده در سال 1924 میلادی توسط یک معمار و مهندس سوئدی ابداع و اختراع شده است.

مزایای بتن‌ های اسفنجی گازی

• ماده‌ای عالی برای عایق صوتی
• بسیار مقاوم در برابر آتش
• در اشکال و اندازه‌های مختلف موجود است
• جرم حرارتی بالا ذخیره شده و انرژی را با گذشت زمان آزاد می‌کند
• ساخته شده با مواد قابل بازیافت
• هندلینگ و نصب آسان به دلیل وزن کم
• برش آسان
• حمل و نقل اقتصادی و جابجایی در مقایسه با بتن ریخته شده یا بلوک بتنی

معایب بتن‌های اسفنجی گازی

• محصولات اغلب ناهماهنگی در کیفیت و رنگ را نشان می‌دهند.
• دیوارهای خارجی برای محافظت در برابر آب و هوا، به روکش بیرونی احتیاج دارند.
• در صورت نصب در محیط‌هایی با رطوبت بالا، اتمام داخلی احتیاج به نفوذپذیری بخار کم دارد و اتمام‌های خارجی احتیاج به نفوذپذیری بالایی دارند.
• درجه عایق بودن آنها در مقایسه با سایر مصالح مختص عایق کاری کمتر است.
• هزینه بالاتر از بلوک بتونی معمولی.
• مقاومت بتن اسفنجی گازی به مراتب کمتر از بتن‌های سنتی معمولی است.

بتن‌های سبک در سال‌های اخیر در گوشه و کنار جهان به عنوان یکی مصالح ساختمان‌سازی بسیار رواج یافته‌اند.

بتن‌های سبک بر اساس مواد تشکی دهنده و نحوه تشکیل به انواع مختلفی دسته‌بندی شده‌اند که ویژگی

مشترک همه آنها وزن بسیار کم و مقاومت بسیار بالا است.