اولین استفاده مدرن از بتن سبک یا LWC (Lightweight Concrete) 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 حتی سیستم های فاضلاب مقاوم تبدیل شده است. اما منظور از بتن سبک چیست؟

بتن سبک وزن چیست؟

بتن سبک مخلوطی است که با سنگدانه های درشت سبک مانند شیل، خاک رس یا تخته سنگ ساخته می شود که به آن چگالی کم می دهد. باید اشاره کرد که LWC سازه ای دارای چگالی در محل 0.0014416617 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب تا 0.0018421233 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب است، در حالی که چگالی بتن با وزن معمولی حدود 0.0022425849 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب است.

این امر بتن سبک وزن را برای ساخت سازه های مدرنی که به حداقل سطح مقطع در فونداسیون نیاز دارند، ایده آل می کند، تا جایی که به عنوان یک جایگزین مناسب برای بتن معمولی ظاهر شده است.

با اینکه مقاومت فشاری بالاتر از 7000 تا 10000 psi را می توان با LWC بدست آورد اما ممکن است چگالی مخلوط را به خطر بیندازد زیرا در این شرایط نیاز به افزودن پوزولان های بیشتر و افزودنی های کاهش دهنده آب به بتن دارد.

تفاوت بین بتن معمولی و سبک

بر خلاف بتن سنتی، بتن سبک دارای محتوای آب بیشتری است. استفاده از سنگدانه های متخلخل، زمان خشک شدن را افزایش می دهد. از این رو، برای جبران این مشکل، سنگدانه ها قبل از اضافه شدن به سیمان، از قبل در آب خیس می شوند.
همانطور که قبلا ذکر شد، بتن معمولی به دلیل وجود سنگدانه های متراکم تر در حالت طبیعی، می تواند بین 140 تا 150 پوند بر فوت³ وزن داشته باشد.

در نتیجه، بسیاری معتقدند که بتن معمولی در مقایسه با بتن سبک ارزان‌تر است. با این حال، پروژه‌هایی که با بتن معمولی ساخته می‌شوند به مواد اضافی برای قاب‌بندی، روکش فلزی و تقویت‌کننده‌های فولادی نیاز دارند که در نهایت هزینه کلی را افزایش می‌دهد. از این رو، LWC یک مصالح ساختمانی مقرون به صرفه به ویژه برای پروژه های بزرگتر باقی می ماند.

کاربرد بتن سبک

یکی از محبوب‌ترین سازه‌هایی که در دنیا با LWC ساخته شده است، ساختمان بانک آمریکا در شارلوت است. از بتن سبک می توان برای ساخت موفقیت آمیز پل ها، عرشه ها، تیرها، اسکله ها، سازه های پیش ساخته و ساختمان های بلند با تراکم کمتر استفاده کرد.

به دلیل رسانایی حرارتی کم و مقاومت حرارتی بالای این محصول، امروزه معمولاً برای عایق کاری لوله های آب، دیوارها، پشت بام ها و غیره نیز از آن استفاده می شود. همنین LWC با تشکیل یک لایه محافظ از خوردگی فولاد محافظت می کند که برای عایق کاری سازه های فولادی در برابر پوسیدگی، بسیار عالی عمل می کند.

انواع بتن سبک

بتن سبک با سنگدانه ریز

این فرم از بتن سبک با استفاده از سنگدانه های متخلخل و سبک از جمله خاک رس، 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 های سبک مثل پوکه معدنی برای بلوک های بتنی سبک یا آرماتورهای فولادی مناسب هستند. با این حال، انواع متراکم تر، نتایج پیوند بهتری را بین فولاد و بتن، همراه با محافظت بیشتر در برابر خوردگی فولاد نشان می دهند.

بتن فوم شده

این نوع LWC 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 از خود نشان می دهد و خود تراکم می شود. این امر آن را برای استفاده در فضاهای صعب العبور و سیستم های فاضلاب ایده آل می کند.

بتن سبک با سنگدانه درشت

این شکل از بتن با حذف سنگدانه های ریز از مخلوط ایجاد می شود و منجر به ساخت بتنی می شود که فقط از فضاهای خالی بزرگ و سنگدانه های درشت تشکیل شده است. این نوع بتن، عایق بهتری نسبت به بتنی که با سنگدانه ریز ساخته شده است دارد و انقباض خشک شدن آن نیز نسبتاً کمتر است.

بتن بدون سنگدانه 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 انعطاف‌پذیر و به راحتی قابل حمل است و به حمایت کمی از مصالحی مانند فولاد یا بتن اضافی نیاز دارد. این امر باعث می شود که، به خصوص برای پروژه های ساختمانی بزرگتر مقرون به صرفه باشد.

علاوه بر این، به دلیل رسانایی حرارتی کم و مقاومت در برابر آتش، یک ماده ایده آل برای عایق کاری در برابر آسیب گرما است.
با وجود کاهش تراکم، سازه های ساخته شده با LWC بعید است که فرو بریزند. در واقع، در مقایسه با بتن معمولی احتمال انقباض کمتری دارد و همچنین مقاومت بیشتری در برابر پوسیدگی و هجوم موریانه نشان می دهد.

با این حال، این محصول نیز دارای چند محدودیت وعیب است. از آنجایی که LWC محتوای آب بیشتری دارد، خشک شدن آن زمان بیشتری می برد. علاوه بر این، افزودن بیش از حد آب می‌تواند منجر به تشکیل لایه‌های لایه‌ای شود، در حالی که با کم کردن آب برای جبران این محدودیت ممکن است مخلوط نهایی ضعیف‌تر شود.

از آنجایی که LWC بسیار متخلخل است، قرار دادن مخلوط به درستی دشوار است. یکی دیگر از مشکلات LWC 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 بالاتر LWC 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.

مدیر سایتAuthor posts

Avatar for مدیر سایت

نگار زمانی هستم، دانش‌آموخته ارشد مهندسی فناوری اطلاعات و در زمینه سئو، تولید محتوا و طراحی سایت فعالیت می کنم. ایمیل ارتباط با من: n.zamani96@yahoo.com

نظری ثبت نشده است!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *