گزارش کار آزمایشگاه مقاومت مصالح
۹۷/۰۹/۰۷
پروژه درس طراحی سازه های صنعتی
۹۷/۱۲/۰۱

فوم بتن چیست؟

فوم بتن (foamed concrete) یا بتن سبک به عنوان مصالحی که چگالی آن به طور قابل ملاحظه‎ای از بتن معمولی پایین‎تر است، می‎تواند نقش موثری در کاهش وزن ساختمان‎ها، به‎ویژه در قسمت غیره سازه‎ای داشته باشد.
بتن همراه با ماده کف‌ساز با پایه پروتئین حیوانی را بتن فوم می نامند.
این نوع بتن علاوه بر داشتن مزایای بتن معمولی خواص دیگری مانند وزن مخصوص کم و مقاومت فشاری بالا را نیز دارا می‌باشد. سبکی این بتن در سازه‌های ساختمانی باعث کاهش بار مرده ساختمان، صرفه جویی در حجم خاک برداری و بتن مصرف شده در فونداسیون ها و همچنین کاهش بارهای زلزله می‌گردد.
برای افزایش کارایی این محصول در پروژه‌های مختلف مقدار اختلاط و افزودنیهای موردنیاز طبق تجربیات و استانداردهای کشورهای آلمان، انگلیس و آمریکا تنظیم و تهیه می‌گردد و برای تولید نهایی و آزمایش های مقاومت بر روی آن ها صورت می‌گیرد.
برای تولید این بتن از ملات ماسه، سیمان، ماسه بادی، ملات بتن فوم (از نوع پروتئین حیوانی) و افزودنی های مجاز استفاده می‌گردد.
برای استفاده بهینه از این محصول ابتدا وزن مخصوص و مقاومت فشاری آن برای کاربری های موردنظر در پروژه تعریف شده و بر اساس آن، بتن با اختلاط مناسب و افزودنی های موردنیاز بر اساس دستورالعمل ها و تجربیات قبلی تولید می شود که در حین تولید توسط استانداردهای بین‌المللی کشورهای آلمان، انگلیس و آمریکا فرموله می‌گردد.

 

کاربردهای اصلی

عمده‎ترین و اصلی‎ترین کاربردهای بتن سبک شامل بلوک‎های سبک سقفی و دیواری و هم‎چنین بتن کفسازی و شیب‎بندی است.

 

مواد تشکیل‎دهنده

 

در تولید این بتن‎ها عمدتا از پوکه و مواد صنعتی یا معدنی با چگالی پایین به‎عنوان سنگ‎دانه یا پرکننده سبک استفاده می‎شود. در کنار بتن با سنگدانه‎های سبک، تولیدات بعضی کارخانجات نیز به شکل بلوک‎ها و پانل‎های بتن سبک بر پایه بتن اسفنجی یا هوادار (Aerated concrete) است. مزایای این نوع بتن در کنار سبک بودن، بالا بودن عایق حرارتی و امکان بریدن با اره، امکان شیار زدن و به‎کار بردن میخ و پیچ است.

 

انواع

این نوع بتن بسته به روش تولید حباب‎های هوا به دو نوع تقسیم بندی می‎شود:

 

بتن گازی
در تولید بتن گازی پودر نرم آلومینیوم در شرایط خاصی به مخلوط اضافه می‎شود تا در اثر واکنش شیمیایی با هیدروکسید کلسیم حباب‎هایی از هیدروژن در داخل بتن تولید شود. آزاد شدن این حباب‎ها باعث انبساط مخلوط می‎شود.

بتن کفی
در تولید بتن کفی بر عکس بتن گازی، حباب‎های هوا به کمک یک ماده کف‎زا تولید می‎شود و در مخلوط بتن اضافه می‎شوند. تکنولوژی تولید بتن کفی ساده‎تر از تکنولوژی تولید بتن گازی است، و امکان ساخت این نوع بتن در کارگاه‎های ساختمانی نیز وجود دارد.

مشخصات بتن
برای تولید بتن فوم مناسب با کارایی بالا باید علاوه بر ترکیب مناسب ملات ماسه و سیمان از ماده کف ساز مناسب که در بهترین حالت از پروتئین های حیوانی تولید شده است؛ استفاده نمود. از مزیت های دیگر این بتن تولید آن با چگالی های مختلف و با کارایی های متفاوت می‌باشد.

 

تولید بتن فوم

مواد موردنیاز در تولید بتن فوم، ملات ماسه و سیمان، ملات بتن فوم با اسلامپ (سیمان پرتلند) و ماسه بادی می‌باشد. ماده عامل تولید فوم، پروتئین حیوانی، از شاخ و سم حیوانات تولید می‌شود که پس از تمیز نمودن آن ها و افزودن مواد شیمیایی لازم و افزودنی های مناسب ماده کف ساز حاصل می‌شود.
طول عمر مفید آن حدود دو سال است و از نظر زیست محیطی بی ضرر می‌باشد که علت آن تجزیه پذیری ماده کفساز می‌باشد ولی در مواد کف ساز شیمیایی برای تجزیه پذیری از کلرید استفاده می‌گردد و چون کلرید باعث خوردگی در فولاد بتن آرمه می‌گردد، استفاده از آن ها مناسب نمی‌باشد.
برای تولید بتن، ابتدا فوم را در دستگاه های مناسب تولید و با توجه به تناسب مناسب، آن را به داخل دستگاه اختلاط محتوی ملات ماسه و سیمان می‌ریزند. فوق روان کننده ها (Super plasticizer)، برای تولید بتن با مقاومت بالا، از افزودنی هایی نظیر میکروسیلیکا(Micro silica)و خاکستر بادی(Fly Ash)استفاده می‌شود.

 

مزیت های اقتصادی

وزن ساختمانی که در آن از بتن فوم استفاده می‌گردد می‌تواند تا حدود ۳۵٪ نسبت به وزن ساختمانی که با بتن معمولی ساخته شده کاهش یابد. با استفاده کردن از تجربه و دقت بیشتر در طراحی و استفاده بهینه از بتن فوم امکان کاهش وزن آن تا ۵۰٪ نسبت به ساختمان بتن معمولی وجود خواهد داشت و متعاقبا سهم بار با کاهش وزن بار مرده ساختمان به نصف کاهش خواهد یافت. با کاهش وزن بار مرده ساختمان کاهش درون اسکلت سازه، ابعاد فونداسیون و کاهش آرماتور مصرفی برای فونداسیون را خواهیم داشت و در نتیجه آن زمان اجرای پروژه مدت کوتاه تری طول خواهد کشید.
وزن سبک بتن سبب می‌شود تا بتوان این بتن را به راحتی به طبقات بالاتر پمپاژ نمود و در نتیجه در هزینه صرفه‌جویی خواهیم کرد. در زمان استفاده از ساختمان و بهره برداری به علت عایق خوب حرارتی بتن صرفه جوئی قابل توجه‌ای در هزینه مصرف انرژی (سرمایش و گرمایش ساختمان) حاصل می‌شود وکاهش چشم گیری در مصرف منابع ملی خواهیم داشت.

 

پوسیدگی آرماتور در داخل بتن فوم

آزمایش‌ها بر روی نمونه‌های بتن فوم آرماتور دار نشان داده است که طی ۷۲ سیکل تغییر در شرایط محیطی هیچ گونه زنگ‌زدگی در فولاد به وجود نمی‌آید و همچنین هیچگونه پوسیدگی در نمونه‌هایی که به مدت ۶ ماه در مقابل جریان مستقیم آب روان قرار داده شده بودند مشاهده نشده است.

 

سایر مزایای بتن فوم

از عمده مزایای فوم بتن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• دارای خواص عایق حرارتی بسیار بالا
• دارای خواص عایق صوتی بسیار بالا
• مقاومت بالا در برابر شعله مستقیم آتش (مقاومت 4 ساعته در برابر 1200 درجه سانتی گراد)
• ایزوله شدن تاسیسات موجود در کف ساختمان
• مقاوم در برابر نفوذ آب و یخبندان
• قابلیت برش پذیری آسان برای اجرای تاسیسات
• بهترین گزینه برای انبوه سازان و بلندمرتبه سازی

امیرحسین فتح الله پور
امیرحسین فتح الله پور
کارشناس ارشد مهندسی سازه

1 دیدگاه

  1. فوم بتن گفت:

    فوم بتن نوعی بتون سبک است که از سیمان, ماسه
    یا ماسه بادی, آب و بتون تشکیل شده است.

    فوم بتن به شکل گروت فوم یا ملات فوم
    است.

    فوم بتن را می توان به عنوان مواد سیمانی
    تعریف کرد که شامل حداقل 20 درصد فوم است که به
    صورت مکانیکی به ملات پلاستیک منتقل می شود.
    چگالی خشک فوم بتن ممکن است بین 300 تا 1600 kg/m3 باشد.
    مقاومت فشاری فوم بتن در 28 روز، بین 0.2 تا 10N/mm2 است
    و می تواند بالاترهم باشد.

    فوم بتن با بتون هوازایی شده از نظر
    مقدار حجم هوای جذب شده تفاوت
    دارد. بتون هوازایی شده در هوای 3 تا 8 درصد تولید می شود.

    فوم بتن با ملات دیرگیر(ریتارتد) و بتون
    اسفنجی نیز به دلیل درصد هوازایی تفاوت دارد.

    این مقدار در سیستم های ملات دیرگیر(ریتارتد) ,
    15 تا 20 درصد است. حباب ها در بتون اسفنجی به
    شکل شیمیایی شکل می گیرند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.