بتن اسفنجی

مقدمه همانطور كه می‌دانیم امروزه صنعت بتن نقش بسیار مهمی در ساخت و سازهای جوامع بشری ایفا می‌كند و یكی از عوامل بسیار مؤثر در سازه‌های بتنی در جهان است. در این راستا انجمن سیمان پرتلند (PCA) تحقیقاتی را به منظور استفاده از بتن در دیگر پروژه‌ها آغاز نموده؛ پس از آزمایشات و تحقیقات فراوان موفق شد به راه حل بسیار خوبی به نام بتن اسفنجی (بتن تراوا ) دست یابد. بتن اسفنجی كه حاصل این دست رنج بود، توانست تحولات زیادی را در محوطه سازی‌های شهر‌های اروپا و آمریكا ایجاد كند. البته این نوع بتن هنوز در ایران جا نیفتاده، ولی امید است با تلاش مسئولین ادارات، مهندسین و متخصصین فن این بتن به منظور حفظ بیشتر محیط زیست و مقرون به صرفه بودن مورد استفاده در پروژه‌های كشورمان نیز قرار بگیرد. بتن اسفنجی چیست؟ بتن اسفنجی یك مخلوط سنگدانه درشت(شن)،سیمان، آب و ماسه به میزان اندك(وگاهی اوقات بدون ماسه) است. در ساختار این بتن %25-15 (از لحاظ حجم) فضای خالی وجود دارد و این امر‌ موجب عبور آب از داخل این بتن می‌شود. در بتن اسفنجی از آب نسبت به دیگر انواع بتن كمتر استفاده می‌شود و این مسأله باعث شده تا پس از ساختن مخلوط بتن آب آن به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یك ساعت كاملا" از آب تخلیه خواهد شد. نسبت مواد مختلف در بتن اسفنجی برای آشنایی بیشتر با این بتن، در جدول، زیر میزان مواد مختلف به كار رفته شده از آن ذكر شده است: نسبت مواد مقدار مواد 1-مواد دارای خواص بتن (البته در مورد مواد دارای خواص سیمای یا همان افزونی‌های بتن بعدا" بیشتر توضیح داده می‌شود.) 270 to 415 kg/m^3 (450to 700 1b/y^3) 2-سنگدانه 1190 to 1480 kg/ m^3 (2000 to 2500 1b/y^3) 3-نسبت آب به سیمان (از لحاظ جرم) 0.27 to 0.30 4-نسبت ‌سنگدانه ‌به ‌سیمان (ازلحاظ جرم) 4 to 4.5:1 5- نسبت ‌سنگدانه ریز (ماسه) به سنگدانه درشت (شن) 0 to 1:1 رفتار بتن سنجی همچنین به منظور آشنایی بیشتر با رفتار این بتن، ویژگی‌های آن در زیر بیان شده است: مشخصات مقدار اسلامپ یا نشست (stump) 20 mm (3/4 in) چگالی (وزن مخصوص) 1600 to 2000 kg/m^3 (100 to 125 1b/ft^3) زمان گیرش (setting time) 1 ساعت تخلخل (از لحاظ حجم) 15% to 25% میزان نفوذ پذیری (از لحاظ میزان سرعت) 120 L/min to 320 L/m^2/min (3ga1/ft^2/ min to 8 gal /ft^2/min) مقاومت فشاری 3.5 Mpa TO 28 Mpa (500psi to4000 psi) مقاومت خمشی 1 Mpa to 3.8 Mpa (150 psi to 550 psi) افت بتن 200x10^-6 نصب بتن اسفنجی نصب بتن اسفنجی شامل 4 مرحله اساسی است: 1- مخلوط كردن 2- جاگذاری كردن (گماردن، قراردادن) 3- تراكم و فشرده سازی (كوبیدن ) 4- عمل آوردن بتن بوجود آوردن، قرار دادن و عمل آوردن بتن اسفنجی همه به جای اینكه در یك كارخانه زیر شرایط یكسان انجام شوند، در محل كار (پای كار) انجام می‌شوند. اگر چه بتن اسفنجی می‌تواند توسط همان تهیه كننده‌های بتن توپر تهیه شده و توسط همان كامیون‌های بتن توپر تحویل داده شود، اما این ویژگی‌های فیزیكی منحصر به فردش است كه نیاز به یك پیمانكار 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، كیفیت و عملكرد بتن اسفنجی بستگی به میزان آشنایی و عملكرد نصب كننده و خاصیت ضربه‌های ساختاری (كمپكت) دارد. این نوع بتن به دلیل مقاومت نسبتاً پایین آن psi400 الی psi 4000 اساس مشخص شده و پذیرفته شده‌ای برای مقاومت بالا نیست. و مساله مهم تر در موفقیت یك روسازی بتن اسفنجی مقدار پوكی (فضای خالی) آن است. البته باید بدانیم كه زیر سازی این بتن و زمین زیرینش نباید كاملاً غیر قابل نفوذ باشد و باید حداقل اندكی خاك و زیر سازی آن نفوذ پذیری داشته باشد. در مناطق ماسه‌ای هم بتن اسفنجی مستقیماً بالای ماسه گذاشته می‌شود. همچنین باید به این موضوع اشاره كرد كه یخ‌زدن آب در داخل این بتن مشكلی ایجاد نمی‌كند، زیرا آزمایش‌هایی صورت گرفته كه 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. كاربرد موفق بتن اسفنجی در این مناطق این مساله را حل نموده است و مشكلی در به كار بردن این بتن در این مناطق وجود ندارد. نقش مواد افزودنی ( مواد دارای خواص سیمانی ) در بتن اسفنجی مواد افزودنی(یا همان مواد دارای خواص سیمانی) كه در بتن اسفنجی بكار می‌روند عبارتند از: رقیق‌كننده‌های سیمان(C 1157، C 595 ASTM )، خاكستر بادی و پوزولان طبیعی (ASTM C 618)، روباره (ASTM C 989) و بخار سیلیس(ASTM C 1240‌). حال به برخی از آن‌ها كه نقش بسیار مهمی در ساختار بتن دارند و می‌توانند به جای سیمان مورد استفاده قرار گیرند(كه در ایران از آنها به ندرت استفاده می‌شود) اشاره می‌كنیم. در واقع این مواد بر عملكرد زمان گیرش، میزان افزایش مقاومت، تخلخل، نفوذ پذیری و ... در بتن تأثیر می‌گذارند و در یك كلام كلید عملكرد بالای بتن، در استفاده از مواد افزودنی (SCMS) است. از آن جمله می‌خواهیم به گاز سیلیس، خاكستر بادی و روباره كه همگی دوام بتن را بوسیله كم كردن نفوذ پذیری و شكاف ( ترك خوردگی) افزایش می‌دهند اشاره می‌كنیم: گاز سیلیس (Silica fume): یك فرآورده فرعی (محصول جانبی) از تولید سیلیكون است، و از دانه‌های خیلی ریز و ذرات كروی شكلی تشكیل شده است و به طور موثری مقاومت و دوام بتن را افزایش می‌دهد. به طور مكرر برای ارتفاعات بلند ساختمان‌ها به منظور افزایش مقاومت فشاری بتن(با استفاده از گاز سیلیس مقاومت بتن از psi 20000 هم فراتر می‌رود.) استفاده می‌شود و می‌توان از آن %12- 5 به جای سیمان در بتن استفاده كرد. خاكستر بادی(fly ash): خاكستر بادی، محصول فرعی انبار زغال سنگ سوزان در نیروگاه‌های برق است و سال‌ها قبل به عنوان ماده‌ای بی‌مصرف روی زمین انباشته می‌شد و بدون استفاده بود. اما حالا به عنوان یك ماده مهم در صنعت سیمان سازی به كار برده می‌شود و می‌توان از آن %65-5 به جای سیمان در بتن استفاده كرد. روباره (Blast furnace Slag): روباره، محصول فرعی زباله در صنعت پولاد (فولاد) است، و سهم آن در مقاومت و دوام بتن بیشتر است و می‌توان از آن %70-20 به جای سیمان در بتن استفاده كرد. مزایای بتن اسفنجی چیست و موارد استفاده از آن كدام است؟ بتن اسفنجی دارای مزایای اقتصادی و زیست محیطی فراوانی است، كه البته مزایای زیست محیطی آن بیشتر مد نظر است. از مزایای اقتصادی آن می‌توان به پایین آمدن خرج‌های فراوان به منظور هدایت آب باران و فاضلاب اشاره داشت. در واقع می‌توان گفت با وجود بتن اسفنجی نیازی به ساختن جوی‌های آب فراوان در سطح شهر و كنار خیابان و كوچه‌ها و همچنین كانال‌های بزرگ آب نیست. زیرا این بتن هر گونه بارندگی را مستقیماً به زمین و سفره‌های آب زیرزمینی منتقل می‌كند و در واقع یك مزیت زیست محیطی نیز محسوب می‌شود. از دیگر مزایای زیست محیطی آن می‌توان به موارد زیر اشاره كرد: 1- جلوگیری از بروز آب گرفتگی در معابر و مكان‌ها به هنگام بارندگی 2- جلوگیری از آلوده شدن آب بارندگی‌ها (زیرا اگر زمین غیرقابل نفوذ باشد، آب باران و برف در سطح زمین كه آلودگی فراوان دارد جریان می‌یابد و منجر به آلوده شدن آب بارندگی می‌شود.) 3- پر شدن ذخایر آب زیرزمینی 4- در نقاط سرد كه ماندن برف و باران روی زمین (بعد از بارش) منجر به سردتر شدن آن مناطق می‌شود می‌توان با استفاده از این بتن آب باران و برف را به داخل زمین هدایت كرد و از سردتر شدن آن ناحیه جلوگیری كرد. 5- همچنین می‌توان از این نوع بتن در مكان‌هایی كه نیاز به زمین خشك است استفاده كرد مثلاً در زیر سازی چمن‌های استادیوم‌های فوتبال. 6- همچنین در مناطق سردسیر، بدلیل عبور آب از این بتن از یخ زدگی سطح معابر و در نتیجه ایجاد خطر جلوگیری می‌كند كه شهرداری‌های محترم می‌توانند از این بتن در پیاده‌رو سازی‌ها و محوطه سازی پارك‌ها، پاركینگ‌ها و معابری كه مشكل آبگیری دارند استفاده نمایند.(مترجم) 7- ایجاد مناظری زیبا به هنگام بارندگی، زیرا با وجود این بتن دیگر هنگام بارندگی آب گرفتگی وجود ندارد.

بتن سنگی مصنوعی بوده و مانند سنگی طبیعی ماده ای ترد ( یا شکننده ) قوی از نظر فشار و ضعیف از لحاظ کشش می باشد . از قدیم گاهی برای تقویت یا تسلیح مصالح سنگی و بتن از فلزات استفاده می کردند . بام یک گرمابه رومی از نوع بتن با مصالح سنگی درشت احداث شده که توسط میله های برنزی و آهنی تقویت گردیده است . معماری به نام " رن " برای ایجاد مقاومت در گنبد کلیسای سن پال در برابر فشار های جانبی زنجیری آهنی قرار داده و معماری دیگر به نام " سوفلو " ( 1713- 1781) از میله های آهن کار شده در بنای سنگی کلیسای سن سولپیس پاریس استفاده نموده است . ولی تا قرن نوزذهم اصول تقویت به صورت علمی امروزی ناشناخته بود و تنها در اواخر قرن نوزدهم بود که روش های محاسباتی ریاضی بخشی ابداع شد. یکی از اولین نمونه های بتن مسلح در نمایشگاه بین المللی پاریس به نمایش گذارده شد. این نمونه عبارت از قایقی بود که توسط یک پیمانکار فرانسوی به نام " لامبو " طرح شده و از بتن آهکی آبی تقویت شده توسط شبکه ای از میله های آهنی ساخته شده بود. در سال 1854 ، یک کارگر گچ کار انگلیسی به نام " ویلیام ویلکینسون" روشی را برای احداث تاوه های بتنی که به کمک یک شبکه گسترده از میله های آهنی و یا سیم های فرعی تقویت می شدند به ثبت رساند . روش وی در قرار دادن فولاد های برای تحمل تنش های کششی نشان می دهد که او اصول مربوط به اجرای بتن مسلح را درک می کرده . روش های بسیاری در طی قرن نوزرهم به ثبت رسیدند و ما تنها به تعداد محدودی از این روش ها در این تاریخچه کوتاه اشاره می کنیم . " فرانسوا کوئنه"در سال 1855 نوعی روش طاق زنی با بتن را به ثبت رسانید و سال بعد از آن در میان سازه هائی که ساخت یک فانوس دریایی در پرت سعید و یک دیوار حائل در پاریس بنا نمود . پسر او "ادموند کوئنه " ( 1850- 1915) نیز روش های مختلفی را در کاربرد بتن مسلح به ثبت رسانید . " ژوزف موینه " فرانسوی ( 1823-1906) که یک باغبان و نیز سازنده وسایل ساده باغبانی بود ایده استفاده از گلدان های از جنس بتن به جای گلدان های چوبی برای نگهداری نهال ها و درختان کوچک را در فکر خود پروراند منتها پس از آن که دریافت بتن بیش از حد حالت شکنندگی دارد شبکه ای از آهن ساخت و گلدان های خود را با پوشش این شبکه توسط ملات و یا بتن تهیه نمود . این روش خود را در سال 1867 به ثبت رساند و در پی آن موارد کاربرد دیگری از بتن مسلح نظیر مخازن بتنی و غیره را ارائه نمود. سازه های بتن مسلح در اروپا معمولا به " روش موینه " معروف بود. یک آمریکایی به نام " هایت " آزمایش هایی را بر روی تیر ها انجام دارد و یکی از نخستین کسانی بود که اصول اولیه مربوط به رفتار بتن مسلح را به صورتی که امروزه درک می شود شناخت . وی نتیجه کشفیات خود را در سال 1887 در لندن انتشار داد ولی آن طور که باید با استقبال روبه رو نشد . در اواخر قرن نوزدهم در آلمان و سایر کشورها آزمایشاتی به عمل آمد که منجر به تدوین تئوری های طرح بر اساس محاسبات ریاضی توسط اشخاصی چون " کونن" ، " مورش " ، کونسیدر" و سایرین گردید. اولین کتاب درباره بتن مسلح به زبان انگلیسی در سال 1904 توسط " مارش " و " دون " به چاپ رسید. نام مشهور دیگری در رابطه با بتن مسلح " فرانسوا هینبیگ" ( 1824-1921) می باشد که اولین ساختمان با قالب بتنی کامل را بنا کرد . وی سک دفتر نمایندگی نیز در سال 1897 به سرپزستی " موشل " در لندن تاسیس کرد که در آن سازه های بتن مسلح بر اساس روش وی طراحی می شد.در آغاز قرن بیستم بسیاری از کار های بتن مسلح توسط شرکت های متخصص این کار اجرا می شد زیرا معماران و مهندسان مشاور در حد متوسط تا آن زمان هنوز اطلاعات تئوریک و عملی کافی درباره روش های جدید اجرائی نداشتند تا بتوانند بر اساس آن با اطمینان طرح هایی را آماده کنند. اگر چه هنوز گهگاه برخی از انواع جدید طاق زنی به ثبت می رسد لیکن اغلب کارهای معمولی بتن مسلح را می توان امروزه بدون در نظر گرفتن روش های ثبت شده طرح و اجراء نمود.

 

 

بتن انعطاف‌پذير

انشمندان دانشگاه ميشيگان آمریکا گونه جديدي از بتن مسلح با الياف ساخته‌اند كه از بتن عادي 40 درصد سبك‌تر و در برابر ترك خوردن 500 بار مقاوم‌تر است.این بتن جديد كه "كامپوزيت سيماني مهندسي"، ناميده شده ، به دليل عمر طولاني در دراز مدت از بتن معمولي ارزان‌تر است.عملكرد اين بتن جديد از يك طرف به دليل وجود الياف نازكي است كه 2 درصد حجم ملات بتن را تشكيل مي‌دهد و از طرف ديگر به اين خاطر است كه خود بتن از موادي ساخته شده است كه براي ايجاد حداكثر انعطاف‌پذيري طراحي شده‌اند. به گفته دانشمندان، بتن جديد كه "كامپوزيت سيماني مهندسي"، ناميده شده ، به دليل عمر طولاني‌تر در دراز مدت از بتن معمولي ارزان‌تر است. به گفته "ويكتورلي" استاد گروه مهندسي سازه "دانشگاه ميشيگان" و سرپرست تيم سازنده بتن، تكنولوژي كامپوزيت سيماني تاكنون در پروژه‌هايي در ژاپن، كره، سوئيس و ايتاليا به كار گرفته شده است. استفاده از آن در ايالات متحده به نسبت كندتر بوده.اين در حالي است كه بتن متعارف داراي مشكلات بسياري از جمله نداشتن دوام و پايداري، شكست در اثر بارگذاري شديد و هزينه‌هاي تعمير در اثر شكست است.به گفته "لي"، بتن نشكن يا انعطاف‌پذير به جز شن درشت از همان مواد تشكيل‌دهنده بتن معمولي ساخته شده است.بتن نشكن كاملا شبيه بتن عادي است اما تحت كرنش‌هاي بسيار بزرگ، بتن كامپوزيت سيماني تغيير شكل مي‌دهد، اين قابليت از آن جا ناشي مي‌شود كه در اين نوع بتن؛ شبكه الياف داخي سيمان قابليت لغزيدن داشته و در نتيجه انعطاف‌ناپذيري بتن كه باعث تردي و شكنندگي است، از ميان مي‌رود. امسال براي اولين بار، "اداره حمل و نقل ميشيگان" براي نوسازي قسمتي از عرشه پل "گرواستريت" بر فراز بزرگراه "4 و I" از كامپوزيت سيماني استفاده مي كند. دالي از جنس كامپوزيست سيماني جايگزين يك مفصل انبساطي در اين قسمت از پل خواهد شد تا با متصل كردن دال‌هاي بتني مجاور به هم، عرشه‌اي يكنواخت از بتن به وجود آورد. استفاده از مفصل انبساطي به عرشه بتني قابليت حركت در اثر تغييرات مي‌بخشد. اما در هنگام گير كردن مفصل‌ها، مشكلات زيادي پيش مي‌آيد.دانشمندان انتظار دارند استفاده از كامپوزيت سيماني باعث صرفه‌جويي در هزينه‌ها شود.اگر چه هنوز مطالعات دراز مدت زيادي براي تاييد عملكرد كامپوزيت سيماني مورد نياز است، مقايسه‌هاي انجام شده در "مركز سيستم‌هاي پايدار"، از "دانشده منابع طبيعي و محيط زيست"، به همراه گروه "لي"، نشان مي‌دهد كه در يك دوره 60 ساله، استفاده در عرشه پل، كامپوزيت سيماني نسبت به بتن عادي 37 درصد ارزان‌تر است، 40 درصد انرژي كمتري مصرف مي‌كند و باعث كاهش انتشار دي اكسيد كربن تا 39 درصد مي‌شود.

 

لایتراکان،Litracon Light Transmitting Concrete، بتن عبور دهنده نور، امروزه به عنوان یک متریال ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این متریال ترکیبی از فیبر های نوری و ذرات بتن است و می تواند به عنوان بلوک ها و یا پانل های پیش ساخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک متریال دانه بندی شده را تشکیل می دهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو متریال شیشه و بتن نیست، بلکه یک متریال جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کامل همگن است، به دست می آید.فیبر های شیشه باعث نفوذ نور به داخل بلوک ها می شوند. جالب تریت حالت این پدیده نمایش سایه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است. همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده می شود ثابت است به عنوان مثال اگر نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه ها سبز دیده می شوند. هزاران فیبر شیشه ای نوری به صورت موازی کنار هم بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار می گیرند. نسبت فیبر ها بسیار کم و حدود ۴ درصد کل میزان بلوک ها است. علاوه بر این فیبر ها بخاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و تبدیل به یک جزء ساختاری می شوند بنابر این سطح بیرونی بتن همگن و یکنواخت باقی می ماند. در تئوری، ساختار یک دیوار ساخته شده با بتن عبور دهنده نور، می تواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبر ها تا ۲۰متر بدون از دست دادن نور عمل می کنند و در دیواری با این ضخامت باز هم عبور نور وجود دارد.ساختارهای باربر هم می‌توانند از این بلوک‌ها ساخته شوند. زیرا فیبر های شیشه ای هیچ تاثیر منفی روی مقاومت بتن ندارند. بلوکها می توانند در اندازه ها ی متنوع و با عایق حرارتی خاص نصب شده روی آنها تولید شوند.این متریال در سال ۲۰۰۱ توسط یک معمار مجار به نام «آرون لاسونسزی» اختراع شد و به ثبت رسید. این معمار زمانیکه در سن ۲۷ سالگی در کالج سلطنتی هنر های زیبای استکهلم مشغول به تحصیل بود این ایده را بیان کرد و در سال ۲۰۰۴ شرکت خود را با نام لایتراکان تاسیس کرد و با توجه به نیاز و تمایل جامعه امروز به استفاده از مصالح جدید ساختمانی، از سال ۲۰۰۶ با شرکت های بزرگ صنعتی به توافق رسیده و تولید انبوه آن به زودی آغاز خواهد شد.موارد کاربرددیوار: به عنوان متداول ترین حالت ممکن این بلوک می تواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دو سمت و همچنین ضخامت این متریال جدید قابل مشاهده خواهد بود. بنابر این سنگینی و استحکام بتن به عنوان ماده اصلی « لایتراکان» محسوس تر می شود و در عین حال کنتراست بین نور و ماده شدید تر می شود. این متریال می تواند برای دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار گیرد و استحکام سطح در این مورد بسیار مهم است. اگر نور خورشید به ساختار این دیوار می تابد قرار گیری غربی یا شرقی توصیه می شود تا اشعه آفتاب در حال طلوع یا غروب با زاویه کم به فیبر های نوری برسد و شدت عبور نور بیشتر شود. بخاطر استحکام زیاد این ماده می توان از آن برای ساختن دیوار های باربر هم استفاده کرد. در صورت نیاز، مصلح کردن این متریال نیز ممکن است همچنین انواع دارای عایق حرارتی آن نیز در دست تولید است.پوشش کف: یکی از جذاب ترین کاربرد ها، استفاده از «لایتراکان» در پوشش کف ها و درخشش آن از پایین است. در طول روز این یک کفپوش از جنس بتن معمولی به نظر می رسد و در هنگام غروب آفتاب بلوک های کف در رنگهای منعکس شده از نور غروب شروع به درخشش می کنند.طراحی داخلی: همچنین از این نوع بتن عبور دهنده نور می توان برای روکش دیوار ها در طراحی داخلی استفاده کرد به صورتی که از پشت نور پردازی شده باشند و می توان از نور های رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد.کاربرد در هنر: بتن ترانسپارانت برای مدتها به عنوان یک آرزو برای معماران و طراحان مطرح بود و با تولید لایتراکان این آرزو به تحقق پیوست. کنتراست موجود در پشت متریال تجربه شگفت آوری را برای مدت طولانی در ذهن بیننده ایجاد می کند. در واقع با نوعی برخورد سورئالیستی محتوای درون در ارتباط با محیط پیرامون قرار می گیرد و به این ترتیب بسیاری از هنرمندان تمایل به استفاده از این متریال در کارهای خود دارند. به طور کلی با پیشرفت های تکنولوژیکی و ارائه خلاقیت طراحان و مجسمه سازان با ابزار های مختلف، پتانسیل و قابلیت بتن توسط هنرمندان گوناگون در تمام جهان مورد استفاده قرار گرفته است.بلوکهامصلح کردن بلوک بتنی عبور دهنده نور: در صورت نیاز به مصلح کردن این بتن شیار هایی در داخل آن تعبیه می شوند. در حین ساختن دیوارها میلگرد ها بصورت عمودی یا افقی در این شیار ها قرار می گیرند و فیبر های اپتیکی بخاطر خاصیت انعطاف پذیری خود در اطراف میلگردها جمع می شوند و به این ترتیب میلگرد ها دیده نمی شوند. از این روش بصورت موفقیت آمیزی در چند پروژه و طراحی نمایشگاه استفاده شده است.رنگها و بافت ها: با توجه به رنگ خاکستری متداول بتن معمولی، لایتراکان دارای رنگهای متنوعی است و بافت سطوح بیرونی آن نیز می تواند متنوع باشد، به گونه ای که بلوکهای متنوع در کنار هم قرار گیرند و یک ساختار واحد را به وجود آورند.توزیع فیبرهااندازه و ترتیب فیبر ها در هر بلوکی می تواند متفاوت باشد و این ترتیب قرار گیری می تواند کاملا منظم یا کاملا ارگانیک مانند مقطع چوب باشد.مشخصات تکنیکیترکیبات:بتن و فیبر اپتیکی، میزان فیبر حد اکثر ۵درصد کل بلوک، عبور ۳درصد نور تابیده از هر ۴ درصد کل فیبر موجود، چگالی ۲۴۰۰-۲۱۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب، مقاومت فشاری۴۹ نیوتن بر میلی متر مربع در بد ترین حالت و ۵۶نیوتن بر میلی متر مربع در بهترین حالت، مقاومت خمشی معادل ۷/۷ نیوتن بر میلی متر مربع.اندازه بلوکهاضخامتmm500-25 ، عرض حداکثرmm600 ، ارتفاع حد اکثرmm300 .لامپ لایترا کیوب Litracub Lamp یکی از محصولات موفق لایترا کان در زمینه طراحی، لامپ لایترا کیوب است که در آن بلوکها با قرار گیری روی هم مکعبی را تشکیل می دهند که منبع نور در داخل آن قرار دارد و نور با عبور از بتن به بیرون ساطع می شود.به این ترتیب این ماده جدید می تواند در عرصه های مختلف طراحی و همچنین در ایجاد فضاهای پویا و انعطاف پذیر داخلی بسیار مورد استفاده قرار گیرد.

 

ویژگی های عمده فوم بتن را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد:

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

 

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

 

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 بین65 0/0 تا (435/0 k cal / m2 hc می باشد ( ضریب هدایت حرارتی یتن معمولی بین 3/1 تا 7/1 واحد

 

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 .

 

۶- قابل برش بودن : 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 .

 

شایان ذکر است از کاربرد فوم بتن در ساختمان می توا د به موارئد زیر اشاره کرد:

 

۱- شیب بندی پشت بام

 

۲- کف بندی طبقات

 

۳- بلوک های غیر بار بر سبک

 

بتن سبک(فوم بتن)ساختمان به طور مستقيم ( به لحاظ سبكي ويژه اين نوع بتن ) و صرفه جويي در مصرف انرژي بطور غير مستقيم ( به لحاظ عايق بودن اين نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتيجه كاهش ميزان مواد سوختي ) , از لحاظ اقتصادي گام هاي بلند و مهمامروزه مهندسين و معماران سازنده ساختمان در دنيا با استفاده از بتن سبك در قسمت هاي مختلف بنا با سبك كردن وزني برداشته اند .فوم بتن پوششي است جديد جهت مصارف مختلف در ساختمان كه به علت خواص فيزيكي منحصر به فرد خود بتني سبك و عايق با مقاومت لازم و كيفيت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن ارائه ميدهد . اين پوشش از تركيب سيمان , ماسه بادي (ماسه نرم ) , آب و فوم ( ماده شيميائي توليد كننده كف ) تشكيل مي شود . ماده كف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص , با سرعت زيادي , حباب هاي هوا را توليد و تثبيت نموده و كف حاصل كه كاملا پايدار مي باشد در ضمن اختلاط با ملات سيمان و ماسه بادي در دستگاه مخلوط كن ويژه , خميري روان تشگيل مي دهد كه به صورت درجا با در قالب هاي فلزي يا پلاستيكي قابل استفاده مي باشد . اين خمير پس از خشك شدن با توجه به درصد سيمان و ماسه بادي ( مطابق با جدول شماره 1 ) داراي وزن فضايي از 300 الي 1600 كيلو گرم در متر مربع خواهد بود .ويژگي هاي عمده فوم بتن۱-عامل اقتصادي : سبكي وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن يا توجه به نوع كاربرد آن , بطور كلي به لحاظ اقتصادي مخارج ساختمان را ميزان قابل ملاحظه اي كاهش مي دهد چون در نتيجه استفاده از آن , وزن اسكلت فلزي و ديوار ها و سقف كاهش يافته و ضمنا باعث كاهش مخارج فونداسيون و پي در ساختمان مي گردد كه با توجه به خواص فوق , با سبك تر بودن ساختمان , نيروي زلزله خسارات كمتري را در صورت وقوع متوجه آن مي سازد .۲- سهولت در حمل و نقل و نصب قطعات پيش ساخته : حمل و نقل قطعات پيش ساخته : حمل و نقل قطعات پيش ساخته با فوم بتن هزينه كمتري را نسبت به قطعات بتني دربرداشته و نصب قطعات بعلت سبكي آنها . بسيار آسان مي باشد , هر گونه نازك كاري براحتي روي پوشش فوم بتن قابل اجراست و ضمنا چسبندگي قابل توجهي با سيمان و گچ دارد .۳- خواص فوق العاده عايق بودن در مقابل گرما , سرما و صدا : فوم بتن به علت پائين بودن وزن مخصوص آن يك عايق موثر در مقابل گرما , سرما و صداست . ضريب انتقال حرارتي فوم بتن ( طبق جدول شماره 3 ) بين65 0/0 تا 435/0 k cal / m2 hc مي باشد ( ضريب هدايت حرارتي يتن معمولي بين 3/1 تا 7/1 مي باشد ) استفاده از فوم بتن بعنوان عايق باعث صرفه جويي در استفاده از وسائل گرم زا و سرما زا مي گردد . فوم بتن عايق مناسبي جهت صدا با ضريب زياد جذب آگوستيك به سمار مي رود كه در نتيجه بعنوان يك فاكتور رفاهي در جهت جلوگيري از ورود صداهاي اضافي اخيرا مورد توجه طراحان قرا كرفته است .۴- خصوصيات عالي در مقابل يخ زدگي و فرسايش ناشي از آن و مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب : نظر به اينكه فوم بتن در قشرهاي سطحي داراي تخلخل فراوان مي باشد در نتيجه شكاف هاي موئين و و درزهاي كمتري در سطح ايجاد مي شود و اگر پوشش فوم بتن با ضخامت كافي مورد استفاده قرار گيرد در مقابل خطر نفوذ باران و رطوبت مقاومت مطلوبي خواهد داشت .۵- مقاومت فوق العاده در مقابل آتش : مقاومت فوم بتن در مقابل آتش فوق العاده مي باشد .به طور مثال قطعه اي از نوع فوم بتن با وزن فضايي 700 الي 800 كيلو گرم در متر مكعب كه حداقل 8 سانتي متر ضخامت داشته با شد به راحتي تا 1270 درجه سانتي گراد را تحمل مي نمايد و اصولا در وزن هاي پائين غير قابل احتراق است .۶- قابل برش بودن :به دليل قابل برش بودن با اره نجاري و ميخ پذير بودن آن . كارهاي سيم كشي و نصب لوازم برقي و تاسيسات خيلي سريع و به راحتي قابل عمل خواهد بود .كاربرد فوم بتن در ساختمان۱- شيب بندي پشت بام : فوم بتن با صرفه ترين و محكم ترين مصالح سبكي است كه مي توان از آن براي پوشش شيب بندي استفاده نمود . نظر به اينكه با دستگاه مخصوص به صورت بتن يكپارچه در محل قابل تهيه و استفاده است مي توان مستقيما روي آن را عايق بندي يا ايزولاسيون نمود .۲- كف بندي طبقات : به دليل سبكي وزن فوم بتن و آسان بودن تهيه آن . مي توان تمامي كف طبقات . محوطه و بالكن ساختمان را بعد از اتمام كارهاي تاسيساتي با آن پوشانده و بلافاصله عمليات بعدي را مستقيما روي آن انجام داد .۳- بلوك هاي غير بار بر سبك : با بلوك هاي تو پر به ابعاد دلخواه مي توان تمامي كار تيغه بندي قسمت هاي جدا كننده ساختمان را با استفاده از ملات يا چسب بتن انجام داد . با اين نوع بلوك ها علاوه بر اينكه از سنگين كردن ساختمان جلوگيري مي شود عمليات حمل و نصب خيلي سريع انجام مي گيرد و دست مزد كمتري هزينه مي شود . پس از اجراي ديوار مي توان مستقيما روي آن را گچ نمود . اين بلوك ها داراي وزن فضايي بين 800 الي 1100 كيلو گرم مي باشند .０- پانل هاي جدا كننده يكپارچه و نرده هاي حصاري جهت محوطه و كاربري در موارد خاص : جهت ساخت ديوارهاي سردخانه ها . گرم خانه ها و سالن هاي ضد صدا مي توان در محل با قالب بندي . فوم بتن را به صورت يك پارچه عمودي ريخت . به دليل ويژگي عمده عايق بودن اين نوع بتن . جهت عيق بندي سردخانه ها . گرم خانه ها . پوشش لوله هاي حرارتي و برودتي و ...... كاربرد مهمي دارد . ضمنا به دليل اينكه عايق صدا مي باشد براي موتورخانه ها و اتاق هاي آكوستيك مورد استفاده وسيع قرار مي گيرد .بتن‌هاي توانمند و ويژهمقدمهسالهاي زيادي است که از بتن بعنوان يک ماده ساختماني مهم و با تحمل فشارهاي بالا جهت ساخت و ساز انواع سازه‌ها استفاده مي‌شود. ضعف اين ماده مهم و پر مصرف ساختماني در مقابل کشش با قرار دادن آرماتور تا حد زيادي جبران شده است. در سالهاي اخير و با بررسي دوام سازه‌هاي بتني مسلح بويژه در مناطق خورنده و سخت براي بتن نظر اکثر کارشناسان و دست ‌اندرکاران کارهاي بتني به اين مسأله جلب شده است که مقاومت به تنهايي نمي‌تواند جوابگوي کليه خواص مربوط به بتن بخصوص دوام آن باشد و لازم است در طراحي بتن براي مناطق مختلف علاوه بر مسأله مقاومت و تحمل بارها در طول مدت بهره‌دهي، پايايي و دوام آن نيز مد نظر قرار گيرد. در حال حاضر با اضافه نمودن مواد مختلف بتن و تغييرات در طرح اختلاط مي‌توان به بتن‌هايي دست يافت که بدون تغيير قابل ملاحظه در مقاومت آنها از نقطه نظر دوام به بتن‌هايي با دوام بالا دست يافت. مسأله محيط زيست و آلودگي آن نيز در سالهاي اخير نظر جهانيان را بخود معطوف ساخته است. کاربرد مواد و مصالحي که در ساخت آن آلودگي کمتري به محيط منتقل گردد و همچنين برداشت مصالح طبيعي که کمتر محيط را تخريب نمايد، مورد توجه خاص قرار دارد. در اين راستا محدوديت کاربرد سنگدانه‌ها، دستيابي به مواد جديد و نيز استفاده از مواد زائد کارخانه‌ها و آلاينده‌هاي محيط زيست در بتن در رأس برنامه‌هاي تحقيقاتي پاره‌اي از کشورهاي جهان قرار گرفته است.علاوه بر خود بتن و مصالح تشکيل‌ دهنده آن در سالهاي اخير بر روي آرماتور مصرفي در سازه‌هاي بتني مسلح نيز تحولاتي صورت گرفته است. بعنوان مثال و براي پرهيز از خطر خوردگي آرماتور، از فولادهاي ضد زنگ و نيز آرماتورهاي ساخته شده با الياف‌ مختلف پلاستيکي و پليمري در محيط‌هاي بسيار خورنده استفاده مي‌شود. کار بر روي عملکرد دراز مدت چنين موادي هنوز ادامه دارد.در مقاله اخير به چند مورد از بتن‌هاي جديد که چند سالي است از آنها در صنعت ساخت و ساز براي سازه‌هاي بتني استفاده مي‌شود اشاره شده و مواد جديد مورد استفاده در بتن که تحقيقات روي آنها هنوز ادامه دارد، نيز بيان خواهد شد. بعنوان مثال بتن‌هاي با مقاومت زياد و بتن‌هاي توانمند و با عملکرد بالا در اين خصوص جايگاه ويژه‌اي دارند. کاربرد الياف و مواد مختلف در بتن براي افزايش نرمي آن و مقاومت در مقابل بارهاي ضربه‌اي و نيروهاي ناشي از زلزله مورد ديگري از بتن‌هاي خاص مي‌باشد. با نگرشي عميق به مسأله دوام بتن و ضمن تأمين مقاومت لازم، کاربرد بتن‌هاي با کارايي بالا که اجراي آن را نيز آسان مي‌سازد در برنامه کار مراکز بسياري قرار گرفته و برخي از اين بتن‌ها با اضافه کردن افزودنيهاي مختلف به آنها، اينک وارد صنعت بتن شده‌اند.بتن با مقاومت زيادامروزه بر اساس تکنولوژي رايج بتن، ساخت بتن‌هاي با مقاومت‌هاي فشاري زياد و دور از انتظار که مي‌تواند براي طراحي سازه‌هاي اجرايي رايج مورد استفاده قرار گيرند، امکان‌پذير مي‌باشد. اگر چه اغلب آيين‌نامه‌هاي بتن هنوز مقاومت بتن مورد استفاده در سازه‌ها را به MPa 60 محدود مي‌کنند، اما آيين‌نا

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: