کاربرد بتن اسفنجی در ساختمان

با بتن اسفنجی و کاربرد آن بیشتر آشنا شوید

بتن اسفنجی اولین بار در کشور سوئد در سال ۱۹۲۳ تولید شد و تا سال ۱۹۶۰ در ایالات متحده مورد استفاده قرار می‌گرفت. بتن اسفنجی سبک‌ترین نوع بلوک در میان خانواده بلوک‌های بتنی است. این بلوک‌ها به واسطه مصالح خود در اجرای ساختارهای دوگانه و عملکرد عایق‌بندی نسبت به سایر بلوک‌ها برتری دارند. در اجرای ان از جک سقفی استفاده میشود برای خرید جک سقفی میتوانید از سایت های اینترنتی نیز استفاده کنید.

با وجود محدودیت در کاربرد ساختاری در سازه‌های کم ارتفاع، بلوک‌های بتن اسفنجی می‌توانند عملکرد ساختاری مشابه با بلوک‌های متراکم و سبک وزن داشته باشند.

بلوک‌ها از سیمان، آهک، ، خاکستر حاصل از سوخت و آب تشکیل شده‌اند.

حاصل از سوخت با شن، ماسه و آب ترکیب شده و دوغاب را تشکیل می‌دهد.

سپس قبل از مخلوط شدن با سیمان، و مقدار کمی پودر آلومینیوم سولفات گرما داده می‌شود.

آلومینیوم سولفات با آهک واکنش نشان داده و حباب‌های هیدروژنی ایجاد می‌کند.

با ریختن این مخلوط درون قالب، هیدروژن پخش شده و جایگزین هوا می‌شود.

وقتی ترکیب یکدست شد، به سایز استاندارد بلوک‌ها برش داده می‌شود.

به ، جایی که فشار حرارتی برای ایجاد استقامت وجود دارد، منتقل می‌شود.

در ساختار این بتن ۱۵ الی ۲۵% (از لحاظ حجم ) فضای خالی وجود دارد.

این امر موجب عبور آب از داخل این بتن می‌شود.

در بتن اسفنجی از آب نسبت به دیگر انواع بتن کمتر استفاده می‌شود و این مسئله باعث شده تا پس از ساختن مخلوط بتن آب آن به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یک ساعت کاملا از اب تخلیه گردد.

در بتن اسفنجی منافذ هوا درون خمیر سیمان ایجاد می‌گردد.

مهم‌ترین مواد اولیه این نوع بتن سیلیس است که همراه آب به صورت دوغاب درآورده می‌شود و همچنین آهک پخته شده و که درمیکسرهای مخصوص در مدت زمان معلوم است و سپس در قالب‌های مورد نظر ریخته خواهند شد.

زیرسازی بتن اسفنجی و زمین زیرین بتن اسفنجی نباید کاملاً غیر قابل نفوذ باشد.

باید حداقل اندکی خاک و زیرسازی آن نفوذپذیری داشته باشد.

در مناطق ماسه‌ای هم بتن اسفنجی مستقیماً بالای ماسه گذاشته می‌شود.

همچنین باید به این موضوع اشاره کرد که یخ‌زدن آب در داخل بتن اسفنجی مشکلی ایجاد نمی‌کند.

زیرا آزمایش‌هایی صورت گرفته که در آن بتن اسفنجی را به مدت بیش از 15 سال در آب و هوای سرد گذاشته و آب باران و برف پس از ورود به داخل بتن یخ می‌زد.

کاربرد موفق بتن اسفنجی در این مناطق این مساله را حل نموده است و مشکلی در بکار بردن این بتن در این مناطق وجود ندارد.

بتن اسفنجی را بتن پوک و متخلخل نیز می‌نامند.

در برخی منابع بتن Cellular نام دارد.

اغلب بتن‌های اسفنجی گازی و بتن اسفنجی کفی غیر سازه‌ای هستند.

اما برخی بتن‌های اسفنجی گازی از قابلیت سازه‌ای شدن و حتی مسلح شدن برخوردار می‌باشند‌.

 برای اجرا خیلی بهتر میتوانید از قالب سپنتا استفاده کنید.

این نوع بتن برای ساخت بلوک‌های سبکی که در ساخت دیوار جداکننده بکار برده می‌شود.

این بتن از کف در خمیر سیمان یا ملات ایجاد می‌شود و وزن سبک‌تری نسبت به بتن اسفنجی گازی دارد.

همچنین این بتن مانند بتن اسفنجی گازی عایقی حرارتی است و به عنوان لایه‌ی میانی ساندویچ پانل‌ها، پرکننده‌ی حفاری‌ها و عایق‌های حرارتی است.

در این بتن نیز می‌توان مواد دیگری از جمله سیلیس، خاکستر بادی و روباره استفاده کرد تا مقاومت و میزان تخلخل و نفوذپذیری را افزایش دهند.

از آن جایی که این بتن‌ها از مقاومت خوبی برخوردار نیستند، اما از نظر جذب رطوبت و نفوذپذیری بالا برای سازه‌های بتنی استفاده می‌شوند.

در هر دو روش ذکر شده پایدار بودن حباب‌های گازی و توزیع یک نواخت آنها در مخلوط بتن بسیار حائز اهمیت بوده و کیفیت نهایی بتن را تعیین می‌کند.

وزن مخصوص بتن اسفنجی بین محدوده ۲۰۰ تا ۷۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب می‌باشد.

اما می‌تواند تا ۱۲۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب هم برسد.

کاربرد بتن اسفنجی غیرسازه‌ای

• ساخت پانل‌های جداکننده
• ایجاد کف‌سازی و شیب‌بندی
• عایق‌های حرارتی و جاذب صوت

کاربرد بتن اسفنجی سازه‌ای

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

بتن اسفنجی از مقاومت بالایی برخوردار نیست اما از نظر جذب رطوبت و نفوذپذیری بالا برای ساخت روسازهای بتنی مناسب می‌باشد.

جذب رطوبت به درصد وزن آبی که جذب می‌شود نسبت به وزن بتن خشک در زمانی که در زیر آب قرار گرفته اشاره دارد.

مقاومت بتن اسفنجی در برابر یخ‌زدگی آب بالاست و می‌توان از آن در مناطق سرد نیز استفاده نمود.

مراحل نصب بتن

نصب بتن اسفنجی شامل 4 مرحله اساسی است:

بوجود آوردن، قرار دادن و عمل آوردن بتن اسفنجی همه به جای اینکه در یک کارخانه زیر شرایط یکسان انجام شوند، در محل کار انجام می‌شوند.

اگر چه بتن اسفنجی می‌تواند توسط همان تهیه کننده‌های بتن توپر تهیه شده و توسط همان کامیون‌های بتن توپر 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 آن را نیازمند است.

به هر حال، کیفیت و عملکرد بتن اسفنجی بستگی به میزان آشنایی و عملکرد نصب‌کننده و خاصیت ضربه‌های ساختاری (کمپکت) دارد.

این نوع بتن به دلیل مقاومت نسبتاً پایین آن PSI 400 الی PSI 4000 اساس مشخص شده و پذیرفته شده‌ای برای مقاومت بالا نیست.

مساله مهم‌تر در موفقیت یک روسازی بتن اسفنجی مقدار پوکی (فضای خالی) آن است.

البته باید بدانیم که زیرسازی این بتن و زمین زیرینش نباید کاملاً غیر قابل نفوذ باشد و باید حداقل اندکی خاک و زیر سازی آن نفوذ پذیری داشته باشد.

در مناطق ماسه‌ای هم بتن اسفنجی مستقیماً بالای ماسه گذاشته می‌شود.

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.

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.

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 اسفنجی گازی می توان به جمع شدگی پایین، و جرم حجمی پایین اشاره نمود.

بتن اسفنجی کفی

این بتن از ادغام کف در خمیر یا ملات ایجاد می شود. این بتن وزن سبکی دارد و نقش عایق حرارتی را ایفا می نماید. از بتن اسفنجی کفی به عنوان لایه میانی و پر کننده حفاری ها استفاده می شود.

مقاومت بتن اسفنجی

بتن اسفنجی از مقاومت بالایی برخوردار نیست اما از نظر جذب رطوبت و نفوذپذیری بالا برای ساخت روسازهای بتنی مناسب می باشد.

جذب رطوبت به درصد وزن آبی که جذب می شود نسبت به وزن بتن خشک در زمانی که در زیر آب قرارگرفته اشاره دارد. مقاومت بتن اسفنجی در برابر یخ زدگی آب بالاست و می توان از آن در مناطق سرد نیز استفاده نمود.

مواد افزودنی در بتن اسفنجی

یکسری مواد را می توان به جای سیمان به بتن اسفنجی 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.

مزایای بتن اسفنجی

• با استفاده از این بتن می توان گام موثری در جهت پر کردن ذخایر آب زیرزمینی برداشت.
• این بتن از آلوده شدن آب باران جلوگیری می نماید، زیرا در زمان بارش، آب باران بر روی زمین جریان پیدا می کند و آلودگی را با خود حمل می کند.
• استفاده از بتن اسفنجی در شهر مانع از تجمع آب در هنگام بارندگی در معابر خواهد شد.
• در مناطق سردسیر که برف و باران می بارد با به کارگیری این نوع بتن می توان آب را به داخل زمین هدایت نمود و با این کار مانع از جمع شدن آن بر روی زمین و سرد شدن بیشتر هوا شد. گاهی اوقات آب های جمع شده در سطح زمین در اثر سرما یخ زده و برای شهروندان خطر ایجاد می کند. از این رو بتن اسفنجی را می توان برای کاهش این خطرات و هدایت آب به زمین مورد استفاده قرار داد.
• بتن اسفنجی را می توان به عنوان زیرساز برای چمن های استادیوم فوتبال به کار برد.
• این بتن دارای مقاومت فشاری از ۵۰۰ تا ۴۰۰۰ psi می باشد.
• خزش بتن اسفنجی تقریبا برابر با بتن های معمولی و معادل ۱۵۰ تا ۵۵۰ psi می باشد.
• این بتن ها وزن سبکی دارند.
• بتن های اسفنجی نسبت به آجرهای معمولی و سفالی، عایق حرارتی، برودتی و صوتی بهتری هستند و در مقابل آتش سوزی و زلزله مقاومت بیشتری دارند.
• با توجه به ابعاد و سبکی این محصول، سرعت نصب آن بالا می باشد که این ویژگی باعث کاهش دستمزدهای نصب نیز می شود.
• به دلیل استفاده کم از ملات، صرفه جویی قابل ملاحظه ای در هزینه های مصالح استفاده شده می شود.
• ضایعات بتن اسفنجی به عنوان پوکه دوباره مورد استفاده قرار می گیرد.
• این محصول سازگاری زیادی با محیط زیست دارد.

معایب بتن اسفنجی

• این نوع از بتن مقاومت مکانیکی پایینی دارد.
• به دلیل متخلخل بودن و جذب آب بالای بتن اسفنجی، از این محصول در جاهایی که به مصالح مقاوم و غیرقابل نفوذ نیاز است، نمی توان استفاده کرد.

نصب بتن اسفنجی

نصب این بتن شامل چهار مرحله مخلوط کردن در بتن، جای گذاری کردن، تراکم و فشرده کردن در نصب بتن اسفنجی 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 نصب می شود.

در صنعت ساختمان سازی از مصالح مختلفی استفاده میشود . بتن از مصالحی است که مصارف زیادی در ساختمان سازی دارد بتن میتواند طول عمر و مقاومت شیمیایی و مکانیکی یک سازه را افزایش دهد. بتن اسفنجی یکی از انواع بتن ها است که از شن و ماسه، سیمان و آب تشکیل می شود. در ادامه این مقاله از با ما همراه باشید.

البته گاهی اوقات از ماسه برای تولید آن استفاده نمی گردد. حدود ۱۵ الی ۲۵ درصد فضای این بتن خالی است، به همین دلیل آب به راحتی از آن عبور می کند. بتن اسفنجی هم از نظر زیست محیطی و هم از نظر اقتصادی مزایای بیشماری در بر دارد.

 اگر بخواهیم مزایای این بتن را از نظر اقتصادی بررسی کنیم می توانیم به کاهش هزینه های هدایت و انتقال آب باران و فاضلاب به زمین اشاره نمائیم. در واقع با استفاده از این بتن دیگر نیازی به ایجاد کانال های عریض و جوی آب در گوشه و کنار شهر نیست. ساختار بتن اسفنجی بدین گونه است که آب از آن عبور کرده و به زیر زمین منتقل می شود.

علاوه بر آن آب ناشی از برف و باران بر روی زمین جاری نشده و با فرو رفتن در سفره های زیرزمینی موجب پر شدن ذخایر آب خواهد شد. زمینی که در زیر بتن اسفنجی قرار دارد باید نفوذپذیر باشد تا آب بتواند به آن نفوذ کند. این بتن در مناطق سردسیر نیز کارایی لازم را دارد زیرا اگر آب در داخل این بتن یخ بزند مشکلی ایجاد نمی شود.

بتن اسفنجی که بتن متخلخل و یا بتن پوک نامیده می شود بتن غیر سازه ای است اما از قابلیت سازه ای شدن برخوردار می باشد. از بتن اسفنجی غیر سازه ای برای ساخت پانل های جدا کننده، کف سازی و شیب بندی و تولید عایق های صوتی و حرارتی استفاده می گردد. در مقابل بتن اسفنجی سازه ای برای ساخت قطعات ساختمانی، انواع بلوک و قطعات پیش ساخته مسلح به کار برده می شود. مقدار آبی که در تولید این بتن مصرف می شود در مقایسه با سایر بتن ها کمتر است به همین دلیل در مدت زمان کوتاهی پس از تولید، آب آن تبخیر شده و در عرض یک ساعت بتن خالی از آب می گردد. بتن اسفنجی در دو نوع بتن گازی و بتن کفی مورد استفاده قرار می گیرد .

بتن اسفنجی گازی

این نوع بتن برای ساخت بلوک های سبکی که در ساخت دیوار جداکننده مورد استفاده قرار می گیرند به کار برده می شود. از خواص بتن اسفنجی گازی می توان به جمع شدگی پایین، عایق بندی حرارتی و جرم حجمی پایین اشاره نمود.

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 اسفنجی کفی به عنوان لایه میانی ساندویچ پانل ها، پر کننده حفاری ها و عایق حرارتی استفاده می شود.

مقاومت بتن اسفنجی

بتن اسفنجی از مقاومت بالایی برخوردار نیست اما از نظر جذب رطوبت و نفوذپذیری بالا برای ساخت روسازهای مناسب می باشد. جذب رطوبت به درصد وزن آبی که جذب می شود نسبت به وزن در زمانی که در زیر آب قرار گرفته اشاره دارد. مقاومت بتن اسفنجی در برابر یخ زدگی آب بالاست و می توان از آن در مناطق سرد نیز استفاده نمود.

مزایا

از جمله مزایای بتن اسفنجی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• با استفاده از این بتن می توان گام موثری در جهت پر کردن ذخایر آب زیرزمینی برداشت.
• این بتن از آلوده شدن آب باران جلوگیری می نماید زیرا در زمان بارش، آب باران بر روی زمین جریان پیدا می کند و آلودگی را با خود حمل می کند.
• استفاده از بتن اسفنجی در شهر مانع از تجمع آب در هنگام بارندگی در معابر خواهد شد.
• در مناطق سردسیر که برف و باران می بارد با به کارگیری این نوع می توان آب را به داخل زمین هدایت نمود و با این کار مانع از جمع شدن آن بر روی زمین و سرد شدن بیشتر هوا شد. گاهی اوقات آب های جمع شده در سطح زمین در اثر سرما یخ زده و برای شهروندان خطر ایجاد می کند. از این رو بتن اسفنجی را می توان برای کاهش این خطرات و هدایت آب به زمین مورد استفاده قرار داد.
• این را می توان به عنوان زیرساز برای چمن های استادیوم فوتبال به کار برد.

سوالات متداول

بتن اسفنجی چیست؟

بتن اسفنجی، بتن متخلخل نامیده می شود و نوعی بتن غیر سازه ای می باشد اما از قابلیت سازه ای شدن نیز برخوردار هستند.

انواع بتن اسفنجی کدام اند؟

بتن اسفنجی در دو دسته بتن های گازی و کفی قرار می گیرد.

مزایای بتن اسفنجی چیست؟

پر کردن ذخایر آب زیرزمینی، جذب آب بالا در مکان های مورد نیاز، استفاده در زیرساز چمن های استادیوم، سبک بودن، مقاومت حرارتی و عایق صوتی بودن.