بتن متخلخل ( اسفنجی ) چیست

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 09 آبان ، 1397

بتن متخلخل ( بتن اسفنجی )| بتن هبلکس ( بتن سبک )

بتن متخلخل یک واژه است و طبق تعریف، ماده ای است با اسلامپ صفر که اجازه می دهد آب از آن عبور کند منابع آب زیرزمینی را تغذیه کند و مواد تشکیل دهنده آن سیمان پرتلند، سنگدانه درشت، مقدار کم یا فاقد ریزدانه،آب و مواد افزودنی می باشد. این عناصر در نهایت بتن سخت شده با حفرات مرتبط را تولید می کنند. طول عمر خدمت دهی روسازی متخلخل حاوی سنگدانه های درشت، حدودا 50-30 % بیشتر از روسازی معمولی است . دانه بندی و اندازه سنگدانه های درشت، نسبت آب به مواد سیمانی و میزان تراکم، بر اندازه حفرات اثر میگذارند و معمولا 8-2 میلیمتر هستند. معمولا برای ساخت بتن متخلخل از درشت دانه های با اندازه یکسان استفاده می شود که میتوان به راحتی به درصد حفرات بیش از 15 %رسید. این طرح های اختلاط عمدتا دارای نفوذپذیری بالا و مقاومت ناکافی می باشند. اندازه سنگدانه، دانه بندی و مقدار سنگدانه مصرفی در مخلوط بتن متخلخل، همگی از عوامل تاثیر گذار بر مقاومت فشاری بدست آمده می باشند. افزایش مقدار خمیر سیمان به معنای افزایش مقاومت کلی مخلوط بتن متخلخل می باشد. افزایش در سطح خمیر سیمان، می تواند به راحتی از طریق استفاده از سنگدانه ریز بدست آید. با استفاده از سنگدانه ریز، سطح مخصوص سنگدانه ها بیشتر شده و خمیر سیمان سطح گسترده تری از سنگدانه ها را پوشش می دهد. نتایج نشان داد که نسبت آب به سیمان بهینه 0.32 تا 0.34 می باشد. مشخصات خمیر سیمان در بتن متخلخل تنوع گسترده ای نسبت به بتن معمولی دارد. خمیر سیمان استفاده شده در بتن متخلخل باید چسبندگی و عدم روانی بالایی داشته باشد.

بتن متخلخل _ کلینیک بتن ایران

✔ کاربرد بتن متخلخل یا بتن اسفنجی

روسازی بتن متخلخل نقش اساسی در کنترل کیفیت آب و مدیریت رواناب حاصل از بارندگی ایفا می کند. محققان دریافته اند که رواناب اثرات بالقوه ای بر منابع آبهای سطحی و زیرزمینی دارد. همراه با توسعه شهرنشینی، سطوح نفوذناپذیر افزایش پیدا می کند و در نتیجه ی آن حجم رواناب افزایش پیدا می کند و منجر به تشکیل سیلاب و فرسایش لبه ی معابر می گردد. روسازی بتن متخلخل علاوه بر کاهش اثرات ناشی از گسترش سطوح نفوذ ناپذیر از طریق کاهش میزان رواناب، به حفظ منابع آبی موجود کمک می کند مهمتر از همه، از دیدگاه مهندسان راه و حمل و نقل، کاهش میزان رواناب می تواند سطح ایمنی معابر را افزایش دهد علاوه بر این، روسازی بتن متخلخل دارای چندی ویژگی سودمند دیگر نظیر کاهش آلودگی صوتی، کاهش گرما، حفظ اکوسیستم محلی، تقویت ذخایر آب زیرزمینی و حفظ رشد درختان می باشد. همچنین نفوذپذیری مناسب روسازی متخلخل می تواند نیاز به سیستم های پر هزینه مدیریت رواناب را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. از سویی روسازی بتن متخلخل می تواند پتانسیل بروز برخی مشکلات قانونی برای یک مالک یا سازنده، را با کاهش نیاز به حوضچه رواناب و ایمنی متعاقب آن، نظیر غرق شدن و غیره، کاهش دهد. امروزه، بسیاری از مکان های سرتاسر دنیا، بارندگی و در نتیجه شکل گیری حوض های آب را تجربه کرده اند. این ناشی از اثر توامان افزایش نرخ بارندگی و کاهش نفوذپذیری سطوح نواحی شهری می باشد. برای حل این مشکل،باید مشکلات مهم زیست محیطی رخ داده پیرامون مناطق مسکونی کاهش پیدا کند. با بکارگیری رویکردهای متفاوت، می توان به استانداردهای جدیدی از آژانس حمایت از محیط زیست دست پیدا کرد. پدیده شهری سازی، به دلیل افزایش نفوذ ناپذیری، میزان رواناب را افزایش می دهد و به طور خاص، تغذیه ی ذخایر آب زیرزمینی را تحت تاثیر قرار می دهد. به منظور حفظ اندازه و کیفیت تغذیه ی ذخایر آب، سطوح نفوذ ناپذیر باید کنترل شوند. روسازی متخلخل می تواند نرخ طبیعی نفوذپذیری هیدرولوژیکی را در زمین های توسعه یافته حفظ کند. این یک تکنولوژی پایدار و دوستدار محیط زیست می باشد و برای معابر با حجم ترافیک کم قابل استفاده است (نظیر پارکینگ بدون سقف، خیابان با ترافیک سبک و پیاده رو ها). 

✔ معایب بتن متخلخل یا بتن اسفنجی

بتن متخلخل از پرطرفدارترین بتن های تخصصی مورد استفاده قرار میگیرد اما هنوز بسیاری از مهندسین سازه در استفاده از این نوع بتن تردید دارند و استفاده از این بتن را صلاح نمیدانند  و بر این اعتقاد دارند  که بتن متخلخل یا اسفنجی کیفیت لازم را برای استفاده ندارد . این نوع از بتن مقاومت مکانیکی پایینی دارد و این به این دلیل است که اتصال پایین بین دانه ای وجود دارد . اما با توجه به بزرگ شدن سایز دانه ای بتن متخلخل، سطح مشترکی بین دانه ها ایجاد می شود و در نتیجه استحکام مکانیکی بتن در برابر ضربه کم می شود هر چند بسیاری از تولید کنندگان بتن متخلخل در تلاش هستند این مشکل را از طریق بالا بردن نسبت سیمان برطرف نمایند اما هنوز هم این معظل از بزرگترین معظلات بتن متخلخل مطرح می شود .

✔ روش تهیه بتن متخلخل یا بتن اسفنجی

در پاسخ به این سوال می توان گفت برای تولید و ساخت بتن متخلخل دانش لازم برای انتخاب اندازه ماسه سنگ ها و همچنین میزان سیمان استاندارد و مقدار صحیح آب مورد نیاز است . اما باید دانست که کارگران و پیمانکاران نمی توانند بتن متخلخل را تولید نمایند .

در مقالات قبل در مورد روان کننده ها اشاراتی به نقش آب در بالا بردن کیفیت بتن داشتیم و مثلا مطرح کردیم که نسبت بالای سیمان به آب باعث می شود بتن در شرایط بهتری باشد  اما میزان کم آب باعث شکستگی سطحی بتن متخلخل می شود . همچنین استفاده از افزودنی های بتن ممکن است ضد یخ و یا استفاده از روان کننده ها باشد . 

✔ خرید بتن متخلخل یا بتن اسفنجی

انتخاب محل تهیه بتن متخلخل و اغلب پیمانکاران ترجیح می دهند که از بتن آماده استفاده کنند . تهیه بتن از کارخانه های بتن آماده دارای مزایای بزرگی است که فقط افرادی که با بتن متخلخل آشنا هستند و از این محصول استفاده کرده اند می دانند که کارخانه بتن آماده بهترین گزینه است . که جهت اطلاع از قیمت و نحوه خرید بتن متخلخل و بتن هبلکس می توانید با مشاوران فنی و تخصصی کلینیک بتن ایران تماس حاصل نمایید .

بتن هبلکس hebelex concrete 

بتن اسفنجی اتوکلاوی (Autoclaved Aerated Concrete یا AAC) که در ایران بیشتر با نام تجاری‌ اش یعنی بتن هبلکس شناخته می‌شود، نوعی بتن متخلخل و سبک است که برای پایین آوردن وزن مرده‌ی ساختمان و ترمیم سازه‌ های بتنی از آن استفاده می‌شود. این نوع بتن با همان مواد اولیه‌ی بتن معمولی یعنی سیمان، سنگدانه و آب ساخته می‌شود. با این تفاوت که نوعی افزودنی به آن اضافه می‌شود که باعث هوازایی بیش از حد در آن شده و ۸۰ درصد بتن را به فضای خالی تبدیل می‌کند. هم چنین سیلیس از مهم‌ترین مواد اولیه تشکیل دهنده‌ی بتن هبلکس می‌باشد. معمولاً این نوع بتن در قالب‌های مختلفی همانند بلوک در کارخانه تولید می‌شود.

بتن هبلکس _ کلینیک بتن ایران

✔ قابلیت های استفاده از بتن هبلکس

قابلیت استفاده از بتن هبلکس در دیوارها، کف‌پوش و بام ساختمان‌ها وجود دارد. وزن و چگالی پایین آن، کار با آن را آسان می‌کند و برش و شکل دادن به آن نیز به سادگی صورت می‌گیرد. از این نظر و از لحاظ طراحی، انعطاف‌پذیری زیادی را در اختیار مهندسان قرار می‌دهد. بتن هبلکس دوام بالایی دارد و مقاومت آن در برابر آب، پوسیدگی، قارچ، کپک و حشرات بسیار بالاست. بتن‌های اسفنجی در برابر حریق مقاومت فوق‌العاده‌ای دارند. بتن هبلکس در آزمایش‌ها ضد حریق نمره کامل دریافت کرده و در برابر آتش می‌تواند تا هشت ساعت مقاومت خود را حفظ کند. هم چنین تخلخل و سبک‌ وزنی این نوع بتن که پایین بودن چگالی آن را به دنبال دارد، باعث می‌شود تا عملکرد بسیار خوبی در زمینه عایق کردن آلودگی‌های صوتی داشته باشد. در کنار عایق صوت، بتن هبلکس عایق حرارتی نیز هست. بنابراین می‌توان گفت که استفاده از این نوع بتن در دیوارها و یا سقف ساختمان‌ها، می‌تواند چندین هدف مختلف را با هم برآورده کند.
با توجه به سبک وزن بودن این نوع بتن، اجرا و نصب آن به شدت تسهیل و تسریع می‌گردد. گزارش‌ها نشان داده است که اجرا و نصب بتن هبلکس در مقایسه با بتن معمولی و یا دیگر مصالح، سه برابر سریع‌تر است. در نتیجه‌ی این موضوع مزایای اقتصادی نیز برای پروژه‌های عمرانی به وجود می‌آید. چرا که کوتاه‌ تر شدن زمان اجرای پروژه هزینه‌ی آن را پایین می‌آورد.
در کنار مزایا و فواید بی‌شمار بتن هبلکس، مانند تمامی مصالح دیگر معایبی نیز وجود دارد که البته انگشت‌شمار است و در برابر مزایای بی‌نهایتش کاملاً قابل چشم‌ پوشی است. نخستین عیب آن این است که نمی‌توان از بتن هبلکس در دیوارهای برابر (یا به اصطلاح دیوار حمال) استفاده کرد. و اگر چنین عملی بخواهد صورت بگیرد، ضخامت دیوارها بایستی افزایش پیدا کند که مشخصا باعث کاهش فضا و افزایش استفاده از مصالح می‌شود و به صرفه نیست. هم چنین بلوک‌های بتن هبلکس به دلیل تخلخل بالا، آب زیادی مصرف می‌کنند. هم چنین پس از نصب هم مکش آب بالایی دارند. البته خود بتن هبلکس در برابر آب مقاوم است، اما این مکش آب باعث می‌شود تا دیگر مصالح ساختمانی با آب تماس پیدا کنند و دچار آسیب دیدگی شوند.
به هر حال مزایای بی‌شمار بتن هبلکس انکار ناشدنی است و به همین دلیل استفاده از آن روز به روز در انواع و اقسام پروژه‌ها در حال افزایش است و هر روزه مهندسان بیشتری به استفاده از این نوع بتن روی می‌آورند.
هنگامی که سیمان پرتلند با آب مخلوط میشود، فعل و انفعال شیمیایی که به آن هیدراتاسیون میگویند، آغاز میگردد. پیشرفت و وسعت این واکنش شیمیایی در دوام، مقاومت و وزن مخصوص بتن اثر میگذارد. معمولاً مقدار آب موجود در مخلوط های بتن، بیش از آب مورد نیاز برای تکمیل هیدراتاسیون است، اما به هر حال کاهش آب به علت تبخیر، باعث تأخیر و یا توقف فرآیند هیدراتاسیون می گردد. در چند روز اول، پس از جاگذاری بتن، در درجه حرارت مناسب، هیدراتاسیون نسبتاً سریع است. بنابراین حفظ آب بتن در طول این زمان بسیار با اهمیت است. عمل آوری بتن روندی است که جهت حفظ رطوبت و حرارت بتن در مدت زمان معین بلافاصله پس از جاگذاری و پرداخت بتن انجام می گردد. هنگامی که عمل آوردن متوقف شود، کسب مقاومت بتن برای مدت کوتاهی ادامه می یابد، ولی پس از آنکه درجه اشباع حفره های مویینه داخل بتن به 80 درصد میرسد، کسب مقاومت بتن متوقف میگردد. 
رعایت نکات زیر در هنگام عمل آوری توصیه می شود
ا- عملیات عمل آوری مناسب فورا پس از پخش بتن انجام شود. 
2- برای عمل آوری صحیح بتن رطوبت نیاز است. 
3- رطوبت دائم ضروری است زیرا که تر و خشک شدن موجب ترک در بتن می شود. 
4- درجه حرارت ایده آل برای عمل آوری بتن 23 درجه سانتی گراد است. 
5- عمل آوری به مدت 7 روز ادامه داده شود.

✔ مدت زمان مراقبت بتن هبلکس (عمل آوری)

مدت مراقبت به عواملی نظیر نوع سیمان، مقاومت مورد نظر، نسبت سطوح نمایان به حجم، شرایط آب و هوایی در هنگام ساختن با نسبت آب به سیمان و ریختن بتن بستگی دارد. زمان بر روی مقاومت بتن تاثیر عمده ای داشته و کاربرد زیادی در عمل پیدا نموده است. از آنجا که از نظر مقاومت، دمای دوران عمل آوری بسیار مهمتر از دمای بتن ریزی است. لذا لازم است در بتن های معمولی در هوای سرد برای مدتی مشخص حداقل دما را بالا نگهداشت. بتن های عمل آمده در هوای گرم در مناطق حاره مقاومت اولیه بالاتر ولی مقاومت نهایی پایین تری از بتنی که در زمستان یا در هوای سرد عمل آوری میشود نشان می دهند. در صنعت پیش ساخته از عمل آوری با بخار به منظور تسریع مقاومت و باز کردن سریعتر قالبها استفاده می شود. در یک بتن حجیم و بدون کنترل دما، بتن برای مدت طولانی، دمایی به مراتب بالاتر از دمای محیط خواهد داشت. بنابراین در مقایسه با مقاومت بتن های ساخته شده در دمای معمول آزمایشگاه بتن، بتن های ساخته شده در محل اغلب مقاومت اولیه بالاتر و نهایی پایین تری خواهند داشت.
اثر طولانی مدت عمل آوری بر روی مقاومت بتن.
مقاومت بتن تحت تاثیر پارامترهای مختلفی قرار می گیرد. یک از این پارامتر ها طول مدتی است که بتن مرطوب نگهداری یا به عبارت دیگر عمل آوری می شود. نمودار (1) بیانگر این موضوع  برای شرایط مختلف عمل آوری بتن در 180 روز می باشد

نمودار (1) اثر طول عمل آوری توسط آب بر روی کسب مقاومت بتن
بتن ریزی باید در دمای مناسب انجام گیرد دمای زیر 7 درجه سانتیگراد باعث دیر خشک شدن بتن و دمای زیر صفر باعث منجمد شدن بتن می شود که باید از تسریع کننده بتن استفاده شود. گرمای بالای 29 درجه مثل آنچه در نواحی جنوبی ایران وجود دارد – هم باعث زود خشک شدن بتن می شود که برای این کار از دیرگیر کننده استفاده می شود.
در حالت کلی بتون هنگامی که از میکسر خارج می شود بعد از 6 ساعت خشک می شود بطوری که دیگر به دست نمی چسبد اگرچه زمان خشک شدن بستگی به میزان تحرک بتن، درجه حرارت محیط، محتوای رطوبت مواد تشکیل دهنده بتن، روش پرداخت و فرآوری بتن و مقدار مخلوط شدن آن دارد در طی 8 تا 24 ساعت شما قادر خواهید بود که روی بتن ریخته شده راه بروید اگر چه برای محکم شدن باید یک تا دو روز دیگر هم صبر کرد ولی توصیه می شود که برای حرکت خودرو  روی سیمان باید حداقل سه روز از بتن ریزی گذشته باشد بعد از سه روز این بتن می تواند وزن خودرو را تحمل کند اما هنوز مدت طولانی لازم است تا استحکام کاملش را پیدا کند و تعجب نکنید اگر مهندسین معتقدند که خشک شدن واقعی بتن طی 28 روز تا یکماه صورت می گیرد. بتن همچنان با گذشت زمان شروع به محکم شدن می کند و بعد از ماهها و حتی گذشت یکسال به استحکام کامل می رسد. 

✔ خواص بتن هبلکس

عمده خواص بتن سبک ( هبلکس ) عبارتست از :
وزن مخصوص : هر متر مکعب حدود 600 کیلوگرم .
مقاومت فشاری : 30 تا 35 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع با امکان افزایش آن بر حساب نیاز مصرف کننده .
کار کردن با بتن سبک ( هبلکس ) بسیار آسان است، مثلاً به راحتی می توان آن را اره نموده یا میخ در آن کوبید و یا جای پریز یا کانال عبور سیم برق و لوله آب را در آن به وجود آورد. علاوه بر این بتن سبک در مقابل آتش بسیار مقاوم است و کلیه شرایط سلامت محیط زیست را دارا می باشد.
با توجه به آیین نامه جدید محاسبه ایمنی ساختمان ها در برابر زلزله ، بکارگیری مصالح سبک وزن راه حل مناسب و با صرفه در جهت افزایش ایمنی ساختمان می باشد و بلوک های بتن سبک ( هبلکس ) تامین کننده این مزیت فنی است. یک متر مکعب بلوک هبلکس حدود 600 کیلوگرم وزن دارد که برابر 866 عدد آجر به وزن 1750 کیلوگرم می باشد ، به عبارت دیگر یک عدد بلوک 20×25×60 هبلکس مطابق با 46 عدد آجر است، در حالی که وزن آن برابر وزن 10 عدد آجر بوده و یک کارگر به راحتی می تواند آن را حمل نماید و سریعاً نیز نصب می گردد .
در ضمن ملات مصرفی برابر 25% ملات مورد نیاز برای اجرای همان دیوار با آجر بوده و به درصد سیمان کمتری نیز دز ملات نیاز دارد. به عنوان مثال چنانچه برای اجرای یک دیوار با آجر به یکصد کیلوگرم سیمان نیاز باشد همان دیوار در صورت استفاده از بلوک های هبلکس 15 کیلوگرم سیمان مصرف می کند.
همچنین بارگیری و حمل بلوک های هبلکس که در قالب های 15/3 متر مکعبی بسته بندی می شوند با استفاده از جرثقیل فکی و تریلی کفی به راحتی و اقتصادی تر انجام میگیرد. یک تریلی 9 پالت بزرگ برابر 35/28 متر مکعب را حمل می نماید.
هبلکس = عایق گرما، سرما، صدا و مقاوم در برابر زلزله و ...
هبلکس = صرفه جویی در آهن یا آرماتور، زمان اجرا، ملات مصرفی، دستمزد و ...
هبلکس = چسبندگی قابل توجه با ملات سیمان و ماسه و گچ و خاک به موجب گواهی وزارت مسکن و شهرسازی .

✔ مزایای بتن هبلکس فنی

سبکی وزن ، عایق در برابر حرارت، عایق دز برابر برودت، عایق در برابر صدا، استحکام و پایداری در مقابل زلزله، آتش سوزی و بسیاری مزایای دیگر از محاسن بلوک های هبلکس نسبت به سایر مصالح قدیمی نظیر آجرهای معمولی و آجر های سفال می باشد.

✔ مزایای بتن هبلکس اجرائی:

با توجه به ابعاد و سبکی و راحتی نصب بلوک های هبلکس در همه ضخامت ها، سرعت اجرای بتون هبلکس نسبت به سایر مصالح به 3 برابر بالغ می گردد.

✔ مزایای بتن هبلکس اقتصادی :

پروژه های ساختمانی با استفاده از بلوک های هبلکس با در نظر گرفتن سرعت اجرا، به دستمزد کمتری احتیاج دارد و همچنین استفاده از هبلکس به سبب مصرف ملات کمتر و نیز کاهش بارهای وارده به سازه به دلیل وزن کم دیوار ها که موجب کاهش ابعاد سازه می شود، صرفه جویی قابل ملاحظه ای را در هزینه مصالح مصرفی موجب می گردد.
به علاوه در مقایسه میان مصالح سنتی و هبلکس اقلام زیر نیز ارقام توجه ای را تشکیل می دهند:
سرعت زیاد آجر چینی با هبلکس، سرعت زیاد کارهای تاسیساتی، کاهش مقاطع ساختمانی به هنگام محاسبه و صرفه جویی قابل ملاحظه در سازه های فلزی و بتنی. به علاوه استفاده از هبلکس موجب صرفه جویی چشمگیری در انرژی برای سرمایش و گرمایش ساختمان بعد از احداث می شود. همچنین ضایعات هبلکس کلا به عنوان پوکه مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که ضایعات زیاد آجر عملاً بلااستفاده می ماند.

✔ دستور العمل اجرایی بتن هبلکس اقتصادی:

1- کادر اجرایی بتن هبلکس اقتصادی:
کارکردن با بتن هبلکس نیاز به تخصص خاصی ندارد با توجه به ابعاد و سهولت کار با هبلکس، سرعت اجرا نیز نسبت به آجر نیز نسبت به آجر سفال دو الی سه برابر افزایش می یابد .
2-ملات مورد نیاز جهت بتن هبلکس اقتصادی :
همان ماسه و سیمان می باشد و با توجه به اینکه بلوک های هبلکس یک نوع بتن سبک می باشد و هم گونی کاملی با ملات ماسه سیمان دارد می توان نسبت ترکیب را به پنج یا شش به یک تبدیل و در مصرف سیمان صرفه جویی بیشتری نمود، در مواردی که تیغه بندی های مورد اجرا با آب و رطوبت سر کاری نداشته باشند ( مثل دیوار اتاق خواب، کار، ...) می توان از ملات گچ و خاک ( به لحاظ صرفه جویی اقتصادی ) نیز استفاده نمود.
3-جذب آب توسط بتن هبلکس اقتصادی :
با توجه به ابعاد و متخلخل بودن بلوک های هبلکس، نم و رطوبت توسط این بلوک ها منتقل نمی شود . در عین این که این بلوک ها نم و رطوبت را نسبت به مصالح مشابه جذب می کند، لذا در زمان استفاده از این بلوک باید نکات زیر را رعایت نمود :
اولاً : قبل از اجرا بلوک ها باید کاملاً خیس نمود.
ثانیاً : ملات مصرفی را نیز باید با رقّت بیشتری تهیه نمود.
ثالثاً : بعد از اجرا در صورت امکان به دیوارها آب داده شود.
4-اندود گچ و خاک برای بتن هبلکس اقتصادی :
با توجّه به سطح صاف و صیقلی هبلکس نسبت به سایر مصالح در صورت اجرای صحیح دیوار ها به اندودی بیش از 1 الی 2 سانتیمتر نیاز نخواهد بود ( یعنی در هر طرف نیم الی یک سانتیمتر ) .
5- نصب تاسیسات و روکار بتن هبلکس اقتصادی :
نصب تاسیسات و روکار بتن هبلکس اقتصادی مانند سایر مصالح می باشد.

6LejitwhAAAAANvn8APaMURvuVWIRBhNqoFP0e9r