بتن سبک سازه ای چیست

یک دسته از بتن است که وزن خود را نسبت به بتن معمولی کاهش داده است. وزن بتن معمولی برای هر مترمکعب ۲۴۰۰ کیلوگرم است؛ در حالی که وزن بتن سبک برای هر مترمکعب تقریبا دو سوم آن است.

در ترکیب بتن سبک، از سنگریزه استفاده می‌شود؛ بنابراین استحکام آن نسبت به بتن معمولی کمتر است. اما این به این معنی نیست که بتن سبک قادر به ساخت سازه‌های مستحکم نیست و آسیب‌پذیر است. دلیل افزودن سنگریزه به مخلوط اصلی، صرفه‌جویی در هزینه است.

تعریف استاندارد بتن سبک سازه ای

در آیین‌نامه ACI 213R-87 که به عنوان راهنمای بتن سازه ای با سنگ‌دانه‌های کوچک شناخته می‌شود، تعریفی از بتن سبک ارائه شده است. نکته قابل توجه در این تعریف این است که حداقل مقاومت مورد نیاز در سن ۲۸ روزه مشخص شده است؛ بنابراین می‌توان از کیفیت سازه ای بتن اطمینان حاصل کرد.

بر اساس تعریف استاندارد، بتن سازه ای با سنگ‌دانه‌های سبک، بتنی است که مقاومت فشاری ۲۸ روزه آن بیش از ۱۷ مگا پاسکال است. همچنین وزن مخصوص خشک شده در هوای آزاد این بتن نباید بیشتر از ۱۸۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب باشد.

بتن‌های سبک سازه‌ای بر اساس اندازه سنگریزه‌ای که در ترکیب آن‌ها استفاده می‌شود، دسته‌بندی می‌شوند. اندازه سنگریزه‌ها معمولا از ۲۰ میلی‌متر بیشتر نمی‌شود؛ بنابراین، این نوع بتن‌ها به دو گروه ریزدانه و درشت دانه تقسیم می‌شوند.

موارد استفاده از بتن سبک سازه ای

بتن سبک سازه ای برای کاربردهای متعددی مانند کف‌پوش ساختمان و یا کف سازی در آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از انواع این بتن برای کارهای دیوارکشی و سقف سازی نیز کاربرد دارند. همچنین، برای ایجاد شیب در ساختمان‌ها، این نوع بتن گزینه مناسبی است.

بتن سبک در پروژه‌های شهرسازی و برای آسفالت کردن خیابان‌ها نیز کاربرد دارد. اگر در یک زمین رطوبت وجود داشته باشد، می‌توان قبل از شروع پروژه، از بتن سبک برای جذب رطوبت زمین استفاده کرد. این کار باعث می‌شود که آسفالت بعداً ترک نخورد و تاثیر عوامل محیطی بر آن کاهش یابد.

انواع بتن سبک

بتن‌های سبک سازه‌ای بر اساس اندازه سنگریزه‌ای که در ترکیب آن‌ها استفاده می‌شود، دسته‌بندی می‌شوند. اندازه سنگریزه‌ها معمولا از ۲۰ میلی‌متر بیشتر نمی‌شود؛ بنابراین، این نوع بتن‌ها به دو گروه ریزدانه و درشت دانه تقسیم می‌شوند.

بتن سبک سازه ای ریزدانه

در ترکیب بنیادین این نوع بتن، از ماسه با دانه‌های ریز استفاده می‌شود و وزن آن معادل ۸۸۰ کیلوگرم بر مترمکعب است. ریز بودن سنگ‌ها در این نوع بتن، باعث می‌شود که مقاومت آن نسبت به سایر انواع بتن سبک بیشتر باشد. هرچه سنگریزه‌های مورد استفاده ریزتر باشند، استحکام بتن افزایش می‌یابد. گاهی اوقات برای زیبایی بیشتر، از سنگ‌های کوارتز و گرانیت در این بتن استفاده می‌شود.

بتن سبک سازه ای درشت دانه

وزن بتن سازه ای با دانه‌های درشت معادل ۱۲۲۰ کیلوگرم برای هر مترمکعب است. مقاومت فشاری و کششی این نوع بتن، همراه با وزن خاص آن، بر اساس استاندارد ASTM C 330 مشخص می‌شود.

بتن سبک دانه

این نوع سازه بتنی، نسبت به سایر بتن‌ها، مقاومت بالاتری دارد. در فرآیند تولید این نوع بتن، از هیچگونه سنگریزه‌ای استفاده نمی‌شود؛ به عبارت دیگر، سبک دانه‌ها جایگزین سنگریزه در ترکیبات اصلی شده‌اند. سبک دانه‌ها در دو نوع معدنی و صنعتی تولید می‌شوند.

بتن سبک سازه ای هوادار

در ساختار ترکیبی بتن هوادار، از گاز هیدروژن، خمیر سیمان و پودر آلومینیوم استفاده می‌شود. یکی از مواد اولیه این نوع بتن سبک سازه ای، سیلیس است که در داخل کشور تولید می‌شود. آهک مورد استفاده در این بتن، پخته شده و آماده برای ارسال به کارخانه تولیدی است. بتن‌های هوادار یا گازی به دو دسته تقسیم می‌شوند. دسته اول شامل بتن‌های هوادار اتو‌کلاو AAC و دسته دوم شامل بتن‌های هوادار غیر اتوکلاوی NAAC است.

بتن اسفنجی

در ترکیبات بنیادین بتن اسفنجی، فوم و دانه‌های ریز ماسه مشاهده می‌شود. این نوع سازه بتنی عمدتا در کارهای جانبی مانند شیب‌دهی و ساخت کف استفاده می‌شود. بتن اسفنجی نسبت به سایر بتن‌های سبک، مقاومت کمتری دارد.

چه تفاوتی بین بتن سبک سازه ای و بتن معمولی وجود دارد

ترکیبات بتن سبک سازه ای شامل سیمان، ماسه ریز و حباب‌های هوا می‌باشد. حضور هوا در بتن‌های سبک باعث افزایش استقامت آن می‌شود. بتن سبک دارای استقامت بالایی در برابر زلزله است و می‌تواند به عنوان یک عایق برای سرما، گرما و سر و صدا عمل کند.

در مقابل، ترکیبات اصلی بتن معمولی شامل سنگریزه‌های کوچک و بزرگ و یک ماده چسبی مانند سیمان است. این ترکیبات در کنار هم می‌توانند یک چسب مقاوم برای استحکام ساختمان‌ها و سازه‌ها ایجاد کنند. در ترکیب بتن معمولی، استفاده از آب بیشتر است و نسبت اختلاط این ترکیبات تاثیر مستقیمی بر مقاومت بتن دارد.

مزایای بتن سبک سازه ای

مزایای بتن‌های سبک سازه ای باعث شده که در بسیاری از موارد، این نوع بتن به جای نمونه‌های معمولی در سازه‌ها مورد استفاده قرار گیرد. برخی از مهم‌ترین مزایای بتن سبک عبارتند از:

وزن کم

بتن سبک وزن کمتری نسبت به بتن معمولی دارد؛ بنابراین استفاده از آن در سقف و پایه ساختمان می‌تواند فشار اضافی را از ساختمان کاهش دهد. این امر باعث می‌شود که از نشستن و یا ترکیدگی دیوارها جلوگیری شود. همچنین، وزن کم این نوع بتن باعث می‌شود که حمل و نقل آن آسان‌تر باشد.

عایق صدا

بتن سبک سازه ای به دلیل ساختار خاص خود، عملکرد عایق صدا را دارد. این ویژگی باعث می‌شود که صداهای مزاحم از محیط بیرون به داخل ساختمان و یا بین اتاق‌های مختلف نفوذ نکند. این خاصیت برای ساختمان‌هایی که در محیط‌های پرسر و صدا قرار دارند یا برای اتاق‌هایی که نیاز به سکوت و آرامش دارند، بسیار مفید است. به عنوان مثال، در ساختمان‌های مسکونی، بیمارستان‌ها، مدارس، کتابخانه‌ها و استودیوهای ضبط صدا، استفاده از بتن سبک سازه ای می‌تواند به کاهش سر و صدای ناخواسته کمک کند. همچنین، این نوع بتن می‌تواند در کاهش صدای واقعی در محیط‌های صنعتی و تجاری مانند کارخانجات و ادارات کمک کند. در نهایت، استفاده از بتن سبک سازه ای به عنوان عایق صدا می‌تواند به افزایش راحتی و بهبود کیفیت زندگی کمک کند.

عایق رطوبت

بتن سبک سازه ای به دلیل خواص خاص خود، عملکرد عایق رطوبتی بسیار خوبی دارد. در زمان بارش یا در شرایط آب و هوایی مرطوب، این نوع بتن می‌تواند جلوی نفوذ رطوبت به داخل ساختمان‌ها را بگیرد. این ویژگی باعث می‌شود که ساختمان‌ها در برابر خسارات ناشی از رطوبت، مانند پوسیدگی چوب، خرابی مصالح ساختمانی، رشد قارچ و کپک، و تخریب عایق‌های حرارتی، محافظت شوند.

به همین دلیل، بتن سبک سازه ای برای استفاده در مناطق با آب و هوای مرطوب بسیار مناسب است. این نوع بتن می‌تواند به حفظ سلامت ساختمان‌ها در این مناطق کمک کند و هزینه‌های تعمیر و نگهداری ناشی از خسارات مرطوبی را کاهش دهد.

علاوه بر این، بتن سبک سازه ای به دلیل خواص عایق رطوبتی خود، می‌تواند به کاهش رطوبت داخلی ساختمان‌ها کمک کند، که این موضوع می‌تواند به افزایش راحتی و بهبود کیفیت زندگی ساکنین کمک کند. در نهایت، استفاده از بتن سبک سازه ای می‌تواند به افزایش عمر مفید ساختمان‌ها و کاهش هزینه‌های کلی ساختمان کمک کند.

مقاومت بالا در برابر آتش‌سوزی

بتن سبک سازه ای با توجه به خواص خاص خود، مقاومت قابل توجهی در برابر حرارت و آتش‌سوزی ارائه می‌دهد. این ویژگی باعث می‌شود که در صورت وقوع حادثه‌ای مانند آتش‌سوزی، حرارت بالا نمی‌تواند به ساختار بتن آسیب بزرگی وارد کند. این مقاومت بالا نه تنها باعث حفظ ساختمان در برابر خسارات ناشی از آتش‌سوزی می‌شود، بلکه می‌تواند جان افراد موجود در ساختمان را نیز در مواقع اضطراری نجات دهد.

میخ‌کوبی آسان

افراد معمولا هنگام نصب تجهیزات و ابزار ساختمانی به دیوارها و یا سقف با چالش‌هایی مواجه می‌شوند. این نوع بتن به دلیل ساختار منحصر به فرد خود، این فرآیند را برای افراد ساده‌تر کرده است. نفوذ میخ در بتن سبک، نسبت به بتن معمولی، بهتر است.

مقاومت در برابر سرما

بتن سبک سازه ای به دلیل داشتن حباب‌های هوا در ساختار خود، عایق حرارتی خوبی است و می‌تواند جلوی انتقال حرارت را بگیرد. این ویژگی باعث می‌شود که ساختمان‌های ساخته شده با بتن سبک، در شرایط سرد، دفئی بیشتری داشته باشند و کمتر به گرمایش داخلی نیاز داشته باشند. این موضوع می‌تواند به کاهش هزینه‌های گرمایشی کمک کند و در نتیجه، صرفه اقتصادی بیشتری را برای ساختمان‌ها ایجاد کند.

در نهایت، بتن سبک سازه ای با توجه به مقاومت بالایی که در برابر شرایط سرد دارد، یک گزینه مناسب برای ساختمان‌هایی است که در مناطق با آب و هوای سرد قرار دارند. این نوع بتن می‌تواند به افزایش عمر مفید ساختمان‌ها کمک کند و هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش دهد.

مانعی برای استهلاک

این نوع بتن علاوه بر اینکه به خوبی خود را حفظ می‌کند؛ می‌تواند یک محافظ موثر برای لوله‌های گاز و آب باشد و آن‌ها را از خطرات بالقوه و یخ‌زدگی محافظت کند.

صرفه اقتصادی

بتن سبک سازه ای به دلیل ویژگی‌های خاص خود، از جمله وزن کمتر، مقاومت بالا در برابر آتش‌سوزی، عایق صدا و رطوبت، و همچنین میخ‌کوبی آسان، یک گزینه اقتصادی برای بسیاری از پروژه‌های ساختمانی است. این نوع بتن در مقایسه با بتن معمولی، هزینه کمتری دارد، چرا که وزن کمتر آن باعث می‌شود حمل و نقل آن ساده‌تر و کم هزینه‌تر باشد

علاوه بر این، بتن سبک سازه ای به دلیل مقاومت بالایی که در برابر شرایط محیطی مانند سرما، گرما، رطوبت و آتش‌سوزی دارد، باعث کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری در طول عمر ساختمان می‌شود. این موضوع باعث می‌شود که صرفه اقتصادی استفاده از بتن سبک سازه ای در مقایسه با بتن معمولی بیشتر باشد.