تفاوت بتن سبک و بتن معمولی چیست؟ کدام بهتر است؟
تفاوت بتن سبک و بتن معمولی و مقایسه بتن سبک با بتن معمولی موضوع این مقاله از انواع قطعات بتنی پیش ساخته است. اولین استفاده مدرن از بتن سبک (LWC) در سال 1917 ثبت شد؛ زمانی که شرکت ناوگان اضطراری آمریکا شروع به ساخت کشتی با این مخلوط به دلیل استحکام و عملکرد بالا کرد. از آن زمان، بتن سبک به یک مصالح ساختمانی رایج برای ساخت دیوارهای باربر، پل ها و سیستم های فاضلاب مقاوم تبدیل شده است.
معرفی بتن سبک و بتن معمولی
بتن سبک مخلوطی است که با سنگدانه های درشت و سبک مانند شیل، خاک رس یا تخته سنگ ساخته می شود که به آن چگالی کمی می دهد. بتن سبک سازه ای است با چگالی 90 تا 115 پوند بر فوت³. در حالی که چگالی بتن با وزن معمولی بین 140 تا 150 پوند بر فوت³ است. این امر بتن سبک وزن را برای ساخت سازه های مدرن که نیاز به حداقل مقطع در فونداسیون دارند، ایده آل می کند. به طور فزاینده ای برای ساخت پایه های یک ساختمان استفاده می شود و به عنوان یک جایگزین مناسب برای بتن معمولی ظاهر شده است.
با این وجود، مقاومت فشاری بالاتر از 7000 تا 10000 psi را می توان با بتن سبک بدست آورد. با این حال، این ممکن است چگالی مخلوط را به خطر بیندازد زیرا نیاز به افزودن پوزولان های بیشتر و افزودنی های کاهش دهنده آب به بتن دارد.
کاربردهای عملی بتن سبک
یکی از محبوب ترین سازه هایی که با بتن سبک ساخته شده است، ساختمان بانک آمریکا در شارلوت، N.C است. این موضوع نشان می دهد که چگونه می توان از بتن سبک برای ساخت سازه های بزرگ و به قول معروف آسمان خراش ها از آن استفاده کرد، به خصوص که امکان انتقال بار مرده از یک طبقه به طبقه دیگر بسیار کاهش می یابد.
بنابراین بتن سبک برای ساختن کفپوش اضافی در بالای سازه های قدیمی یا حتی جدیدتر ایده آل است؛ زیرا خطر ریزش را کاهش می دهد. به این ترتیب، می توان از آن برای ساخت موفقیت آمیز پل ها، عرشه ها، تیرها، پایه ها، سازه های پیش ساخته و ساختمان های بلند با تراکم کمتر نیز استفاده کرد. به عنوان مثال، استفاده از بتن سبک در پل رودخانه به سازندگان این امکان را میدهد که تراکم پروژه را تا 17% کاهش دهند و 18% از نظر هزینه صرفه جویی کنند که بالغ بر 1.7 میلیون دلار میشود.
به دلیل رسانایی حرارتی کم و مقاومت حرارتی بالاتر بتن سبک، اکنون معمولاً برای عایق کاری لوله های آب، دیوارها، پشت بام ها و غیره از این نوع بتن استفاده می شود. با تشکیل یک لایه محافظ از خوردگی فولاد محافظت می کند، که همچنین برای عایق کاری سازه های فولادی در برابر پوسیدگی نیز کاربرد دارد. بتن سبک همچنین معمولاً برای ساخت خطوط بین استانی و ترافیکی بدون افزودن بار مرده به سازه های موجود استفاده می شود.
انواع بتن سبک
-
بتن سبک وزن
این فرم از بتن سبک با استفاده از سنگدانه های متخلخل و سبک از جمله خاک رس، شیل، تخته سنگ، پوکه آتشفشانی، خاکستر یا پرلیت تولید می شود. سنگدانه های ضعیف تری نیز ممکن است به مخلوط اضافه شوند که بر هدایت حرارتی آن تأثیر می گذارد. با این حال، انجام این کار ممکن است قدرت آن را کاهش دهد. سنگدانه سبک برای بلوک های بتنی پیش ساخته یا آرماتورهای فولادی مناسب است. با این حال، انواع متراکم تر، نتایج پیوند بهتری را بین فولاد و بتن، همراه با افزایش حفاظت در برابر خوردگی فولاد نشان می دهند.
-
بتن هوادهی یا فوم دار
این نوع بتن سبک با نام بتن گازی یا بتن فومدار نیز شناخته می شود، زیرا با وارد کردن حفره های بزرگ به داخل توده ملات یا بتن ساخته می شود. حفره ها معمولاً از طریق یک واکنش شیمیایی یا با استفاده از یک عامل حباب کننده هوا تزریق می شوند. بتن هوادهی یا فوم دار نیازی به مسطح شدن ندارد، عایق حرارتی مناسبی را نشان می دهد و خود متراکم است. این امر آن را برای استفاده در فضاهای صعب العبور و سیستم های فاضلاب ایده آل می کند.
-
بتن NO-FINES
این شکل از بتن با حذف سنگدانه های ریز از مخلوط ایجاد می شود. بنابراین منجر به ساخت بتنی می شود که فقط از فضاهای خالی بزرگ و سنگدانه های درشت تشکیل شده است. به همین دلیل است که بتن No-Fines عایق بهتری دارد و انقباض خشک شدن نسبتاً کمتری دارد.
بتن بدون ریز برای دیوارهای باربر مناسب است و می تواند برای ساخت و سازهای داخلی و خارجی استفاده شود. البته این نوع بتن سبک به خصوص به دلیل چگالی کمتر و محتوای سیمان آن نباید با بتن مسلح استفاده شود.
مزایا و معایب بتن سبک
بتن سبک یک مصالح ساختمانی انعطاف پذیر و به راحتی قابل حمل است و به حمایت کمی از مصالح نیاز دارد مانند فولاد یا بتن اضافی. این امر باعث می شود که مقرون به صرفه باشد، به خصوص برای پروژه های ساختمانی بزرگتر. علاوه بر این، به دلیل رسانایی حرارتی کم و مقاومت در برابر آتش، یک ماده ایده آل برای عایق کاری در برابر آسیب حرارتی است. با وجود کاهش تراکم، سازه های ساخته شده با بتن سبک بعید است که فرو بریزند. در واقع، بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی احتمال انقباض کمتری دارد و همچنین مقاومت بیشتری در برابر پوسیدگی و آلودگی موریانه نشان می دهد.
با این حال، این نوع بتن محدودیت هایی هم دارد. از آنجایی که محتوای آب بیشتری دارد، خشک شدن آن به زمان بیشتری نیاز دارد. علاوه بر این، افزودن بیش از حد آب میتواند منجر به تشکیل لایه های متعددی شود، در حالی که به دام انداختن آب در ساختار آن، برای جبران این محدودیت ممکن است منجر به مخلوط ضعیف تر شود.
از آنجایی که بتن سبک نیز بسیار متخلخل است، قرار دادن مخلوط به درستی دشوار است. مشکل دیگر در مورد این بتن، این است که سیمان در صورت مخلوط شدن نادرست از سنگدانه ها جدا می شود.
به طور خلاصه
بتن سبک یک جایگزین مقرون به صرفه برای بتن معمولی است، به خصوص که مقاومت سازه را به خطر نمی اندازد. تخلخل بالاترش همچنین بر هدایت حرارتی آن تأثیر می گذارد و آن را برای پروژه هایی که نیاز به عایق در برابر آسیب گرما دارند مناسب می کند.
از دیگر تفاوت های بتن معمولی و سبک
بر خلاف بتن معمولی، بتن سبک دارای محتوای آب بیشتری است. استفاده از سنگدانه های متخلخل زمان خشک شدن را افزایش می دهد. از این رو، برای رفع این مشکل، سنگدانه ها قبل از اضافه شدن به سیمان، از قبل در آب خیس می شوند. همانطور که قبلاً ذکر شد، بتن معمولی می تواند بین 140 تا 150 پوند بر فوت³ وزن داشته باشد که دلیل آن وجود سنگدانه های متراکم تر در حالت طبیعی است. در نتیجه، بسیاری بر این باورند که بتن معمولی در مقایسه با بتن سبک، ارزان تر است. با این حال، پروژه های ساخته شده با بتن معمولی به مواد اضافی برای قاب، روکش فلزی و تقویت کننده های فولادی نیاز دارند که در نهایت هزینه کلی را افزایش می دهد. از این رو، بتن سبک یک مصالح ساختمانی مقرون به صرفه باقی می ماند، به ویژه برای پروژه های بزرگتر.
بتن سبک چندین مزیت مهم برای صنعت ساختمان دارد؛
- وزن سبک تر در بار سازه ای ساختمان
- جذب بیشتر صدا
- جذب ضربه
- انعطاف پذیری بهتر
- عایق بهتر - در مقایسه با مخلوط های بتن معمولی.
با این حال، در افزایش موارد خرابی کفپوش های مرتبط با رطوبت نیز مواردی گزارش شده است. دانستن مزایا و معایب بتن سبک می تواند زمینه ساز انتخاب بهتر در مراحل طراحی و نصب باشد.
تفاوت های ساختاری بتن سبک و بتن معمولی
تفاوت اصلی بین مخلوط بتن استاندارد و مخلوط بتن سبک در سنگدانه ای است که در مخلوط بتن استفاده می شود. مخلوط های بتن استاندارد معمولاً از سنگ طبیعی خرد شده به عنوان سنگدانه درشت در مخلوط (همراه با سیمان پرتلند، آب و ماسه) استفاده می کنند. وزن واقعی ممکن است بسته به سنگ محلی موجود کمی متفاوت باشد، اما به طور کلی، سنگ طبیعی نسبت به اندازه خود متراکم است و به وزن مخلوط بتن اضافه می کند. (این همچنین به افزایش هزینه های حمل و نقل و تجهیزات می افزاید.)
در عوض بتن سبک از انواع مصالح سنگدانه های متناوب استفاده می کند که ممکن است شامل سنگ متخلخل تری مانند پوکه، تولید محصولات جانبی مانند خاکستر بادی یا سرباره، یا خاک رس، شیل یا تخته سنگی باشد که با فرآیند حرارتی پردازش شده است که باعث انبساط مواد و ایجاد یک سری می شود. منافذ داخلی در سنگدانه در واقع، این مواد جرم کمتری در هر حجم در سنگدانه ایجاد می کنند. بتن سبک همچنین ممکن است با مخلوط کردن دوغاب سیمان به فوم از پیش ساخته شده یا AAC (بتن هوادهی اتوکلاو شده) در فرآیندی که هوای خارج شده را به مخلوط وارد می کند تا وزن نهایی بتن را کاهش دهد، فوم شود.
در حالی که به نظر نمی رسد تغییر در سنگدانه برای بتن سبک به طور قابل توجهی بر مقاومت فشاری بتن نهایی تأثیر بگذارد، هر نوع بتن سبک وزن در دو زمینه سود قابل توجهی دارد: مزیت کاهش وزن سازه پس از خشک شدن، و مضرات حفظ رطوبت که فرآیند خشک کردن را به میزان قابل توجهی طولانی تر می کند.
تفاوت تست رطوبت در دو بتن سبک و معمولی
1. تست رطوبت در بتن سبک
بتن سبک ممکن است بهترین مزایا را داشته باشد، اما همان ویژگی که وزن را کاهش می دهد - منافذ در سنگدانه یا فوم یا هوای وارد شده در هنگام اختلاط - همچنین به فضاهای اضافی در بتن تبدیل می شود که می تواند رطوبت را به دام بیندازد و حفظ کند. مگر اینکه یک ماده خود خشک کن یا ماده شیمیایی دیگری که رطوبت را در دال قفل می کند نیز وارد شود. بنابراین آب حاصل از مخلوط اولیه و فرآیند هیدراتاسیون باید در نهایت راه خود را به سطح پیدا کند تا تبخیر شود. برخی از افزودنی ها مانند خاکستر بادی رطوبت را برای مدت طولانی تری حفظ می کنند، و حجم خالص منافذ اضافی بسیاری از سنگدانه ها نیز باعث افزایش مقدار آب باقی مانده و همچنین وزنی می شود که رطوبت اضافی تا زمان آزاد شدن آن ایجاد می کند.
2. تست رطوبت در بتن با وزن معمولی
از آنجایی که بتن سبک دارای این ظرفیت افزایش یافته برای جذب رطوبت است، خشک شدن آن دو تا سه برابر بیشتر از بتن سنگدانه معمولی طول می کشد. اگر این ویژگی بتن سبک در مرحله طراحی و برنامه ریزی در نظر گرفته نشود، این می تواند چالش های واقعی را برای سازنده یا پیمانکاری که وظیفه دارد برنامه زمان بندی ساختمان را در مسیر و زیر بودجه نگه دارد، ایجاد کند. تأخیر ها می تواند تاخیر قابل توجهی برای برنامه یا هزینه های اضافی برای فرآیند ها و تجهیزات رطوبت زدایی باشد.
همچنین به این معنی است که روش های آزمایش رطوبت بتن مبتنی بر سطح در تلاش برای اندازهگیری سطح رطوبت در یک دال بتنی سبک، در یک نقطه ضعف شدید قرار دارند. در واقع، این امر زمانی آشکار شد که خرابی های کفپوش مربوط به رطوبت با گسترش استفاده از بتن سبک رایج تر شد و بر اساس یافته ها، ASTM به طور خاص آزمایش کلرید کلسیم (CaCl) را برای بتن سبک ممنوع کرده است.
بنابراین چگونه می توانید مضرات تمایل بتن سبک برای حفظ رطوبت را هنگام اعمال کفپوش یا پرداخت روی دال کاهش دهید؟
1. افزایش زمان مجاز برای خشک شدن بتن
همانطور که قبلاً اشاره شد، بتن سبک وزن به میزان قابل توجهی برای خشک شدن زمان نیاز دارد. با درک این موضوع در مرحله برنامه ریزی، می توان برنامه را برای به حداکثر رساندن زمان خشک شدن تنظیم کرد.
2. بهینه سازی شرایط محیطی
تعدادی از عوامل محیطی وجود دارد که بر زمان خشک شدن بتن تأثیر می گذارد. داشتن دال در شرایط سرویس، یا تنظیم جریان هوا، سطوح رطوبت نسبی (RH) و دما برای به حداکثر رساندن فرآیند خشک کردن، می تواند حرکت رطوبت را از دال به سطح و دور کردن آن بهینه کند.
3. تست RH
تست RH، می تواند به طور دقیق وضعیت رطوبت یک دال بتنی سبک را اندازه گیری کند. از آنجا که در این تست، حسگرها را در داخل دال در عمق نقطه انتخاب قرار می دهند، نتایج آزمایش تصویر دقیقی از RH درون دال ارائه میکند و امکان تصمیمگیری آگاهانه در مورد برنامههای نصب، انتخاب چسب یا پایان و در صورت لزوم مراحل اصلاح را فراهم میکند. Rapid RH فناوری سریع و آسان برای به روز رسانی فوری شرایط دال را ارائه می دهد. همچنین با ASTM F2170 مطابقت دارد تا در صورت لزوم اطلاعات گارانتی مستند را ارائه دهد.
سخن آخر
هر دو بتن سبک و معمولی دارای مزایا و معایب متمایز در صنعت ساختمان است. دانستن اینکه آن ها چه هستند، به متخصصان ساختمان و کف سازی اجازه می دهد تا تصمیمات آگاهانه بگیرند که شامل لزوم انجام آزمایش دقیق RH برای تأیید و مستند سازی آمادگی دال می شود.
-
چسب بتن چیست؟ کاربرد، انواع و نحوه استفاده
2024-12-10 13:39:52
-
بتن مگر چیست و اجرای آن چگونه است؟
2024-12-11 06:27:14
-
بتن بهتر است یا فولاد؟ مقایسه کامل هر 2 سازه
2024-12-11 06:03:30
-
مزایا و معایب قطعات پیش ساخته بتنی چیست؟
2024-12-11 06:58:43
-
انواع ترک در بتن (دلایل ترک در بتن و راهکار)
2024-12-10 13:52:44
-
بهترین سیمان برای بتن ریزی کدام است؟
2024-12-10 18:39:16
-
روش های مقاوم سازی ساختمان بتنی (تکنیک های اصولی)
2024-12-10 13:53:40
-
بلوک بتنی - مشخصات انواع بلوک سبک + قیمت و خرید
2022-02-27 01:07:47
-
ساخت بتن پلیمری|انواع، کاربرد،تولید،سفارش عمده|بتن پلیمری
2024-12-11 06:44:09
-
مراحل تولید، ساخت و توزیع دال های بتنی
2024-12-11 05:53:56