بتن اسفنجی مخلوطی از سنگدانه درشت ، سیمان ، آب و گاهی اوقات کمی ماسه است .
در داخل این نوع بتن بین ۱۵ تا ۲۵ درصد فضای خالی ( از نظر حجم ) وجود دارد .
که این امر باعث عبور آب از داخل این نوع بتن می شود .
در بتن اسفنجی از آب نسبت به بقیه مصالح مورد استفاده ، کمتر استفاده می شود.
به همین دلیل پس از ساختن مخلوط بتن آب آن سریع تبخیر می شود
در نتیجه بعد از یک ساعت آبی در آن دیگر باقی نمی ماند .
بتن اسفنجی دو نوع دارد:
- بتن گازی
- بتن کفی
بتن گازی چیست ؟
بتن گازی یکی از انواع خاصی از بتن متخلخل است .
این نوع بتن وزن کمی دارد و دارای خواص عایق حرارتی می باشد .
در نتیجه کاهش وزن ساختمان و همچنین صرفه جویی در مصرف انرژی می باشد .
به همین دلیل کاربرد آن در سطح جهان افزایش یافته است . که به آنACC هم گفته می شود .
تاریخچه ACC (بتن گازی )در جهان
ACC (بتن گازی ) در دهه ۱۹۲۰ در کشور سوئد برای دستیابی به ماده ای شبیه خواص چوب:
مثل سبک بودن ، قابلیت برش و شکل دادن ولی بدون معایب چوب مثل قابلیت اشتعال و فساد پذیری آن ،
تولید و عرضه شد.
در سال های ۱۹۵۰به بعد ساخت ACC در دیگر کشور ها نیز آغاز شد
و امروزه با نام های مختلفی در بسیاری از کشور ها تولید می گردد.
با نام هایی نظیر unipol ، durox ، siporex ، yatong تولید می شود .
بتن کفی چیست ؟
بتن کفی یا فوم بتن (Concrete Foam) نیز یکی دیگر از انواع بتن سبک است
از ادغام کف تولید شده با ثبات کافی در خمیر سیمان یا ملات تولید می شود .
مراحل تولید بتن کفی
- در ابتدا با ماسه به درشتی تا ۲mm و دوغاب سیمان در ماشین بتن ساز با مخلوط وزنی ۴ به ۱ ، ۳ به ۱ ، ۲ به ۱ و ۱ به ۱ ملات شل می سازند
- سپس در کمپرسور کف ساز ، امولسیون ویژه ای می ریزند و کف می سازند.
- پیش از بیرون آوردن ملات ساخته شده از ماشین بتن ساز ، کف ساخته شده را در آن می ریزند ،
- کمی ملات را به هم می زنند تا کف و ملات با هم ترکیب شوند
- ملات سیمان و ماسه پف کند.
- در نهایت ملات پف کرده را برای ساخت بتن کفی مصرف می کنند.
موارد کاربرد بتن کفی
می توان به ساختن تیغه دیوار سبک ، شیب دادن بام های افقی و بارگذاری سقف ، دیوارسازی در بناها تا سه طبقه ،دیوارسازی و تیغه سازی در ساختمان های بلند با اسکلت فولادی و بتن آرمه و همچنین برای صدابندی و عایق حرارتی اشاره کرد .
در مکان هایی که ماسه بادی فراوان است ، امکان تولید این نوع بتن وجود دارد .
تفاوت بتن گازی و بتن کفی
- برای ساخت بتن کفی می توان از هر نوع ماسه ای استفاده کرد و الزاما به ماسه سیلیسی نیاز ندارد
- بتن کفی یا فوم بتن مانند بتن سیمانی می گیرد و سفت و سخت می شود و نیاز به فشار بخار آب و افزونه گازساز ندارد.
کاربرد های بتن اسفنجی غیرسازه ای :
۱-عایق های حرارتی و جاذب صوت
۲-ایجاد کف سازی و شیب بندی
۳-ساخت پانل های جداکننده
کاربرد های بتن اسفنجی سازه ای :
۱-تولید قطعات پیش ساخته مسلح
۲-تولید بلوک ها و قطعات ساختمانی
مراحل نصب بتن اسفنجی :
نصب بتن اسفنجی ۴ مرحله دارد
۱- مخلوط کردن در بتن اسفنجی
۲- جاگذاری کردن ( گماردن، قراردادن )
۳- تراکم و فشرده سازی ( کوبیدن )
۴- عمل آوردن بتن اسفنجی
مزایای استفاده از بتن اسفنجی :
- مزایای اقتصادی از جمله صرفه جویی در هزینه ها
- کاهش وزن سازه دارای مزایای متنوع زیست محیطی می باشد از جمله :
- جلوگیری از آلوده شدن آب بارندگیها
- جلوگیری از بروز آب گرفتگی در معابر و مکانها به هنگام بارندگی
- مناسب برای پر کردن ذخایر آب زیرزمینی
- میتوان آب باران و برف را به داخل زمین هدایت کرد و از سردتر شدن آن ناحیه جلوگیری کرد.
- استفاده در مکانهایی که نیاز به زمین خشک دارد مثلاً در زیر سازی چمنهای استادیومهای فوتبال
افزودنی های بتن اسفنجی
- مواد افزودنی ( یا همان مواد دارای خواص سیمانی ) که در بتن اسفنجی بکار میروند عبارتند از:
- افزودنی فوق روان کننده سیمان در بتن اسفنجی
- افزودنی خاکستر بادی و پوزولان طبیعی در بتن اسفنجی
- افزودنی روباره و بخار سیلیس در بتن اسفنجی
در جدول، زیر میزان افزودنی های بتن اسفنجی به کار رفته شده در بتن اسفنجی ذکر شده است
نسبت مواد |
مقدار مواد |
۱-مواد دارای خواص بتن (البته در مورد مواد دارای خواص سیمای یا همان افزونیهای بتن بعدا” بیشتر توضیح داده میشود.) |
۲۷۰ to 415 kg/m^3 (450to 700 1b/y^3) |
۲-سنگدانه |
۱۱۹۰ to 1480 kg/ m^3 (2000 to 2500 1b/y^3) |
۳-نسبت آب به سیمان (از لحاظ جرم) |
۰٫۲۷ to 0.30 |
۴-نسبت سنگدانه به سیمان (ازلحاظ جرم) |
۴ to 4.5:1 |
۵- نسبت سنگدانه ریز (ماسه) به سنگدانه درشت (شن) |
۰ to 1:1 |
رفتار بتن اسفنجی
ویژگیهای بتن اسفنجی در زیر بیان شده است
مشخصات |
مقدار |
اسلامپ یا نشست (stump) |
۲۰ mm (3/4 in) |
چگالی (وزن مخصوص) |
۱۶۰۰ to 2000 kg/m^3 (100 to 125 1b/ft^3) |
زمان گیرش (setting time) |
۱ ساعت |
تخلخل (از لحاظ حجم) |
۱۵% to 25% |
میزان نفوذ پذیری (از لحاظ میزان سرعت) |
۱۲۰ L/min to 320 L/m^2/min (3ga1/ft^2/ min to 8 gal /ft^2/min) |
مقاومت فشاری |
۳٫۵ Mpa TO 28 Mpa (500psi to4000 psi) |
مقاومت خمشی |
۱ Mpa to 3.8 Mpa (150 psi to 550 psi) |
افت بتن |
۲۰۰×۱۰^-۶ |
جرم مخصوص بتن اسفنجی ساخته شده با افزودنی ها و سنگدانههای فوق بین ۸۰۰ تا ۱۴۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب است.
کاربرد مواد افزودنی نظیر افزودنی تسریع کننده بتن اسفنجی و افزودنی فوق روانکننده بتن اسفنجی میتواند در تغییر مقاومت بتنهای اسفنجی ساخته شده با سنگدانههای تولید شده موثر باشد.
کاربرد بتن های اسفنجی ساخته شده با افزودنی های ذکر شده معمولا در بلوکهای مجوف بتنی، کف سازی ها و موارد مشابه است.