بتن سبک چیست و چه کاربردی دارد؟

در سال های اخیر, استفاده از بتن سبک در ساختمان سازی به عنوان یک پارامتر چندکاربردی به طور گسترده افزایش یافته است. این نوع بتن به دلیل وزن کمتر نسبت به بتن معمولی و مزایای بیشتری که دارد, محبوبیت زیادی پیدا کرده است. استفاده از بتن سبک موجب کاهش وزن نهایی سازه و نیاز کمتر به مسلح کردن با فولاد اضافی می شود.

(جهت مطالعه بیشتر به بتن بازیافتی مراجعه نمایید)

بتن سبک ‌ (LWC)

بتن سبک یا LWC (Light Weight Concrete) متشکل از سنگدانه های متخلخل است. این نوع بتن به طور قابل توجهی وزن و چگالی کمتری نسبت به بتن معمولی دارد و در مقابل مقاومت و استحکام بیشتری دارد. بتن معمولی وزنی معادل 2400 کیلوگرم بر متر مکعب دارد که سنگین است, در حالی که بتن سبک حدود 1000 کیلوگرم بر متر مکعب وزن دارد.

(جهت خرید و بررسی به قیمت میلگرد مراجعه نمایید)

تاریخچه بتن سبک

استفاده از بتن سبک به حدود 100 سال پیش و دوران رم باستان بازمی گردد. اما به دلیل نبود تجهیزات لازم, تنها در پروژه های کوچک عمرانی استفاده می شد. بتن سبک علاوه بر کاهش وزن سازه, به عنوان عایق حرارتی و صوتی نیز عملکرد بهتری نسبت به بتن معمولی دارد.

انواع بتن سبک بر اساس فرایند تولید

این دسته بندی ها براساس فرآیند تولید بتن سبک تقسیم بندی می شوند. علاوه بر این, وزنی که بتن تحمل می کند و مقاومت آن ها نیز در این دسته بندی ها موثر هستند.

بتن سبک دانه

استفاده از مواد طبیعی با وزن کمتر از 1120 کیلوگرم بر متر مکعب به عنوان متریال در ساخت و تولید بتن های سبک دانه لازم است. مواد طبیعی مانند شیل ها, رس ها, خاکستر آتش فشانی, اسلیت ها, پامیس یا سنگ پا و مواد مصنوعی مانند رس, خاکستر بادی, شیل و روباره کوره بلند آهن مورد استفاده در تولید بتن سبک دانه هستند. ویژگی ها و قابلیت های بتن سبک بسته به نوع دانه های سبک وزن استفاده شده در ساختار آن مشخص می شود. استفاده از این نوع بتن سبک علاوه بر کاهش بار مرده سازه, موجب کاهش هزینه های کلی و مربوط به فونداسیون می شود. (جهت مطالعه بیشتر به عیار بتن مراجعه نمایید)

بتن سبک گازی یا هوادار

یکی از انواع بتن سبک که با نام های بتن گازی اتوکلاو, بتن فوم دار, بتن هوادهی شده و بتن سلولی نیز شناخته می شود. در این نوع بتن از مواد مصنوعی و طبیعی با وزن کم به منظور کاهش وزن و افزایش مقاومت استفاده نمی شود. شیوه های تولید این نوع بتن سبک به دسته های کفی یا اسفنجی و بتن اتوکلاو تقسیم می شود. در روش کفی یا اسفنجی از طریق اضافه کردن مواد شیمیایی هوازا یا کف ساز, حباب هایی درون بتن ایجاد می شود که همین امر موجب کاهش وزن آن می شود. روش دیگر, تزریق کردن حباب های از قبل آماده شده به بتن در حال ساخت است. این نوع بتن سبک به دلیل وجود حباب های موجود به عنوان یک عایق حرارتی مناسب, شیب بندی, کف پوش بتنی, کف سازی طبقات و دیوارکشی ساختمان استفاده می شود. علاوه بر این, برای استفاده در مسیرهای دشوار و سیستم های فاضلاب بسیار مناسب است.

بتن بدون ریزدانه

این نوع بتن با حذف ریزدانه ها و استفاده از سنگدانه های درشت تولید می شود. ترکیب کردن سیمان, آب و مواد دانه درشت و ترکیب آن ها با آب بسیار کم, لایه ای 3.1 میلی متری از سیمان, دانه های درشت مصالح را پوشش می دهد. حذف ریزدانه ها در این نوع بتن موجب تخلخل آن شده و کاهش مقاومت آن را به دنبال دارد و بیشتر به منظور عایق بندی مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین کاربرد این نوع بتن سبک در دیوارهای باربر است و به دلیل چگالی کم, به هیچ عنوان استفاده در بتن مسلح توصیه نمی شود.

(جهت خرید و بررسی به قیمت تیرآهن مراجعه نمایید)

انواع بتن سبک بر اساس چگالی

دسته بندی بتن بر اساس چگالی به سه دسته تقسیم می شود:

بتن سبک با چگالی پایین

این نوع بتن بیشتر به عنوان یک عایق استفاده می شود. وزن بسیار کم این نوع بتن که به ندرت از 800 کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز می کند, به عنوان یک عایق حرارتی کاربرد دارد. مقاومت فشردگی آن نیز معمولاً بین 0.69 الی 6.89 نیوتن بر میلی متر مربع است که مقدار پایینی است. (جهت مطالعه بیشتر به بتن خود متراکم مراجعه نمایید)

بتن سبک با چگالی متوسط

این نوع بتن سبک با مقاومت فشردگی خوبی که دارد, بین چگالی پایین و بتن ساختاری قرار می گیرد. این نوع بتن با هدف کاهش وزن ساختمان به عنوان یک جایگزین مناسب و تکمیل کننده بتن معمولی استفاده می شود.

بتن سبک ساختاری

این نوع بتن سبک به دلیل داشتن وزن مخصوص بالاتر نسبت به دو نوع قبلی, بیشتر برای اجرای بخش های باربر سازه کاربرد دارد. هرچند میزان عایق حرارتی آن از بتن معمولی بیشتر است, اما به منظور عایق کاری استفاده نمی شود. (جهت مطالعه بیشتر به میلگرد بازالتی مراجعه نمایید)

مزایا و معایب بتن سبک

بتن سبک به عنوان یکی از مصالح نوین تولید شده در سال های اخیر دارای قابلیت ها و ویژگی هایی است که توانسته نظر بسیاری از مهندسین را به خود جلب نماید. مزایای بتن سبک شامل افزایش مقاومت و استحکام سازه به دلیل وزن سبک تر, افزایش ماندگاری سازه, کاهش وزن پایانی سازه و بارهای اضافه, حمل و نقل آسان و هزینه مصرفی کمتر, عایق حرارتی, صوتی و آتش, کاهش زمان ساخت سازه و هزینه های کلی, نگه داشتن رطوبت در مدت زمان بیشتر و عدم ترک خوردگی در اثر انقباضات, افزایش مقاومت در برابر حوادث طبیعی مانند زلزله, و امکان ساخت سازه های مرتفع در نواحی متراکم به صورت پیش ساخته است. (جهت خرید و بررسی به قیمت ورق سیاه مراجعه نمایید)

کاربرد بتن سبک

کاربردهای بتن سبک شامل ساخت و ساز ساختمان های مسکونی و غیرمسکونی در مناطق زلزله خیز, ساخت سنگرهای زیرزمینی, استفاده در فونداسیون, تیر, سقف و دیوارهای باربر در اسکلت های فلزی و بتنی, استفاده در عرشه های فلزی به عنوان دیوارهای شیب دار, صفحات رویه و کامپوزیت, استفاده به عنوان پنل های پیش ساخته, دیوارهای پارتیشنی و بلوک های دیواری, عایق کاری دیوارهای ساختمان به دلیل تخلخل بالا در برابر گرما و آتش, و تولید انواع سازه های زیبا با توجه به ویژگی قالب گیری راحت و شکل پذیری آسان است.

(جهت مطالعه به  برج توکیو مراجعه نمایید)

تفاوت بتن معمولی و بتن سبک

از مهم ترین تفاوت های بتن معمولی و بتن سبک می توان به موارد زیر اشاره کرد:

در سال های اخیر استفاده از بتن سبک به عنوان یکی از مصالح ساختمانی, جایگزین مناسبی برای بتن های معمولی شده است. با توجه به مزایا و معایب بتن سبک, مهم ترین ویژگی آن کاهش وزن ساختمان بدون وارد نمودن آسیب به مقاومت سازه است.

فرمول بتن سبک

فرمول این نوع مخلوط بتنی بدین شرح است:

اهمیت استفاده از بتن سبک در مناطق زلزله خیز

یکی از مهم ترین کاربردهای بتن سبک, استفاده در مناطق زلزله خیز است. با توجه به نیاز به دانش روز دنیا برای استفاده از بتن سبک, بهتر است مهندسین ساختمان تمامی مسائل مربوط به این نوع بتن را آموزش ببینند تا ساختمان هایی مستحکم تر, سبک تر, ایمن تر و زیباتر ایجاد کنند.

جهت مطالعه بیشتر به ویکی پدیا مراجعه فرمایید.