تاريخچه و وضعيت موجود توليد AAC در جهان

تاريخچه و وضعيت موجود توليد AAC در جهان

بتن گازي (A)) در دهه 1920 در كشور سوئد توليد گرديد انگيزه توليد آن دستيابي به ماده با خواص چوب نظير سبكي، عايق حرارتي و قابليت برش و شكل دادن و در عوض بدون معايب چوب همانند قابليت اشتعال و فساد پذيري آن بود. پس از سالهاي 1950 ساخت AAC در ديگر كشورها نيز آغاز شد و امروزه اين محصول با روش هاي مختلف و نامهاي متفاوت در بسياري از كشورها توليد مي گردد. محصولاتي كه تحت نام هاي تجاري ثبت شده نظير yatong , hebelx  siporex , durox , unipol توليد و عرضه مي شوند كه در نسبت هاي طرح اختلاط ، مواد اوليه ، روش برش دادن بتن و مراحل پيش و پس فرآيند تفاوتهايي با يكديگر دارند.

بتن گازی ( Atuoclaved Aerated Conceret )

بتن گازی ( Atuoclaved Aerated Conceret )

بتن هوادار اتو كلاو شده (AAC) يا بتن گازي يكي از انواع خاص بتن سبك متخلخل مي باشد اين نوع بتن به علت وزن كم وخواص عايق حرارتي خود، باعث كاهش وزن ساختمان و صرفه جويي در مصرف انرژي مي گردد و بدين لحاظ كاربرد آن در سطح جهان در حال گسترش مي باشد محصولي كه امروز بنام AAC نامگذاري گرديده طي 70 سال اخير در سطح جهان خصوصا سوئد توليده شده است.
 اين محصول شامل دو فرآيند اصلي ايجاد حباب هوا در دوغاب مخلوط سيمان آهك، و پودر سيليس وعمل آوري بتن حاصل در سيستم اتوكلاو مي باشد از خواص عمده بتن گازي وزن مخصوص كم، مقاومت مناسب، عايق بندي حرارتي و مقاومت در برابر آتش قابل ذكر مي باشد با توجه به خصوصيات ذكر شده از كاربردهاي عمده بتن توليد بلوكهاي سبك ساختماني جهت ساخت ديوارهاي جدا كننده و باربر مي باشد همچنين كاربردهاي عمده بتن گازي توليد بلوكهاي سبك ساختماني جهت ساخت ديوارهاي جدا كننده و باربر مانند پانلهاي سقف و ديوار مورد استفاده قرار مي گيرند.

رفتار بتن اسفنجی

رفتار بتن اسفنجی

همچنین به منظور اشنایی بیشتر با رفتار این بتن ویژگیهای آن در زیر بیان شده است.

مشخصات	مقدار
اسلامپ	20mm
چگالی	1600to2000 kg/m^3
زمان گیرش	1 ساعت
تخلخل	15%to25%
میزان نفوذ پذیری	120L/m^2/minto320
مقاومت فشاری	3.5mpato28mpa
مقاومت خمشی	1mpa to 3.8mpa
افت بتن	200x10^-6

نسبت مواد مختلف در بتن اسفنجی

نسبت مواد مختلف در بتن اسفنجی

نسبت مواد	مقدار مواد
1)مواد دارای خواص بتن	270to415kg/m^3
(2سنگدانه	1190to1480 kg/m^3
3)نسبت اب به سیمان	0.27to030
4)نسبت سنگدانه به سیمان	4to4.5:1
نسبت سنگدانه ریزبه سنگدانه درشت	0to1:1

بتن هاي اسفنجي

بتن هاي اسفنجي

بتن اسفنجی یک مخلوط سنگدانه درشت.سیمان.آب وماسه به میزان اندک(وگاهی اوقات بدون ماسه).در ساختار این بتن15-25%(از لحاظ حجم )فضای خلی وجود دارد و این امر موجب عبور آب از داخل این بتن می شود.
در بتن اسفنجی از آب نسبت به دیگر انواع بتن کمتر استفاده می شود و این مسئله باعث شده تا پس از ساختن مخلوط بتن آب ان به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یک ساعت کاملا ار اب تخلیه خواه شد.
در بتن اسفنجي منافذ هوا درون خمير سيمان ايجاد ميگردد دو نوع اصلي بتن اسفنجي عبارتند از :
1- بتن كفي                                           2- بتن گازي
در توليد بتن گازي منافذ عمدتا از طريق واكنش هاي شيميايي ايجادگرديده و فرآيند عمل آوري توسظ سيستم اتوكلاو صورت ميگيرد و در بتن كفي با ادغام حبابهاي هواي از پيش آماده شده (كف) در خمير سيمان يا ملات، آب و ماسه ريز ايجاد گرديده و عمل آوري آن بصورت معمولي و غير اتوكلاو انجام مي گردد.

چگونگی تولید بتن سبک

چگونگی تولید بتن سبک

بتن دارای دو جز اصلی می باشد:1- خمیرسیمان 2- سنگدانه؛ سبک سازی می تواند در هر دو جز صورت پذیرد،

که سبک سازی در هر قسمت دارای ویژگیهای خاص و با استفاده از روشهای متفاوتی صورت می گیرد.
1- سبک کردن خمیر سیمان:
برای این منظور از موادی با پایه حیوانی مانند: سم، شاخ،خون و دیگر اعضا احشام و یا مواد خاص شیمیایی استفاده میگردد؛ این مواد که حباب زا می باشند با ایجاد تخلخل در خمیر سیمان، وزن بتن تولیدی را کاهش می دهند. این نوع بتن سبک، بتن کفی یا گازی) (CLC Cellular  Lightweight Concrete نامیده می شود.
 مواد شرکت کننده در تر کیب این نوع بتن سبک عبارتند از:سیمان،ماسه،آهک(بسته به نوع بتن کفی)، مواد حبابزا،آب و افزودنی هایی مانند:میکرو سیلیس(Micro Silica)، فوق روان کننده ها(Super Plasticizer)، خاکستربادی (Fly Ash) ، الیاف پروپیلین،پلون و غیره.
البته نوعی از مواد حباب زا در پایین آوردن جذب آب بتن نیز کاربرد دارند؛ این مواد با ایجاد حفرات بسیار ریز که برای حداکثر قطر آنها استاندارد تعریف شده، حفرات موئینه داخل بتن را بسته و مانع از نفوذ آب در آنها می شود.
مواد حباب زا یا کف ساز شیمیایی، معمولاً از نظر محیط زیست تجزیه ناپذیرند و برای تامین پایداری آنها از کلراید استفاده می گردد و به این نکته باید توجه خاص نمود که خود کلراید، خورندگی زیادی در تماس با فولاد دارد؛ و از مواد حباب زا ی دارای کلراید نباید در بتن مسلح استفاده گردد و به همین دلیل بتن تولیدی با این مواد، دارای کاربرد سازه ای نمی باشند.
در تولید نوع دیگری از بتن کفی یا گازی از فوم استفاده می گردد به این نحو که فوم در داخل میکسر با بتن مخلوط گردیده و باعث کاهش وزن بتن تولیدی می گردد. امروزه با تولید فوم های ارزان قیمت، این نوع از بتن کفی کاربرد وسیعی پیدا کرده و با توجه به صرفه اقتصادی آن شرکتهای بزرگ ساختمانی اقدام به بکارگیری این نوع بتن کرده اند.

بتن تولیدی با این روش دارای قابلیت های زیر می باشد:
-         کاهش وزن مخصوص.
-         کاستن هزینه تولید بتن.
-         افزایش اسلامپ بتن و در نتیجه آن می توان نسبت آب به سیمان طرح اختلاط را کاهش داد.
-         امکان شکل دهی مناسب به سطح بتن.
-         پمپ کردن آسان آن به طبقات.
-         مقاومت مطلوب در برابر یخ زدگی.
بتن سبک تولیدی با این روش(بتن کفی یاگازی) با توجه به تخلخل خمیر سیمان و مقاومت پایین آن که منتج به پایین آمدن مقاومت بتن تولیدی میگردد، کمتر به عنوان سازه ای کاربرد دارد و بیشتر در تولید مصالحی بکار می روند که نقش باربری کمی دارند در نمودار (1) رابطه بین چگالی بتن کفی و مقاومت 28 روزه آن را مشخص می نماید:

عمل آوری بتن سبک کفی نیز متنوع می باشد به عنوان مثال، برای نوع خاصی از بتن کفی، بعد از مخلوط کردن مواد اولیه مانند سیمان، آهک، ماسه، مواد منبسط شونده و سایر افزودنی ها، مخلوط در داخل قالب مورد نظر ریخته شده و در دستگاه اتوکلاو قرار می گیرد و بعد طی زمان معینی از دستگاه اتوکلاو خارج می گردید، محصول نهایی بتن سبکی است که دارای شکل مورد نظرو همان قالب می باشد(شکل2).
 این نوع بتن سبک را که پیداش آن به سال 1914 و کشور سوئد می رسد Autoclaved Aerated Concrete (AAC) و یا  Autoclaved Cellular Concrete (ACC)می نامندو کاربرد بسیار وسیعی در 50 سال اخیر در صنعت ساختمان و بویژه در اروپا و آمریکا داشته است.
 این نوع بتن سبک جایگزین مناسبی برای مصالح رایج بنایی مورد استفاده در ساختمان می باشد و می تواند به عنوان قطعاتی در دیوارها، سقف و سایر قسمتهای ساختمان کاربرد داشته باشد. عمده ماده منبسط شونده در تولید این نوع بتن سبک، پودر آلومینیوم می باشد. محصول نهایی که ماده ای منبسط شده است دارای حجمی تقریباً 5 برابر مواد مصرفی می باشد که این خاصیت سبب شده به عنوان مصالحی اقتصادی ودر عین حال کاربردی شناخته شود.
طیف وزنی آنها وابسته به مقدار سیمان و نیز قطر سنگدانه می باشد بطوریکه با استفاده از ماسه هایی با قطر بیشتر محصولی با وزن مخصوص بالا تر تولید می گردد و بالعکس.
خوشبختانه در دهه اخیر در کشور خودمان نیز شاهد تولید، انواع این نوع بتن سبک هستیم و عموماً با نامهایی مانند هبلکس و یا سیفورکس شناخته شده هستند. بیشترین کاربرد آنها در صنعت ساختمان ایران، به عنوان جداکننده هایی است که نقش باربری ندارند، در حالی که امروزه نمونه های جدید تولیدی این محصول، با توجه به وزن پایین و همچنین ماندگاری مناسب، به عنوان نمای ساختمانی و نیز تزیینات داخلی کاربرد دارد.
 
2- استفاده از سبک دانه:
سبکدانه ها سنگدانه هایی با فضای متخلخل داخلی می باشند.سبکدانه هایی که جهت تولید بتن سبک کاربرد دارند متنوع بوده و هم به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی وجود دارند؛ از انواع طبیعی آن می توان به سنگدانه هایی مانند:ورمیکولیت، پامیس یا سنگ پا وبرخی سربارهای آتش فشانی اشاره کرد و سبکدانه های مصنوعی، که عمده آنها به شکل گلوله هایی ازجنس خاک رس منبسط شده می باشند. البته سبکدانه هایی بر پایه سیلیس، خاکستربادی وغیره نیز وجود دارندکه با توجه به نوع مواد اولیه و نحوه تولید دارای کاربرد کمتر نسبت به سبکدانه های رسی می باشند. سبکدانه ها رسی با عناوین تجاری مختلف مانند: Argex,fibo,liapor,lecaبه بازارهای بین المللی عرضه میگردد.
سبکدانه هایی از این جنس، علاوه بر سبک بودن به سبب شرایط خاص تولیدی ؛ دارای مزایای ویژه ای هستند، که از آن جمله می توان به این موارد اشاره نمود:
-        به عنوان محصولی صنعتی از نظر کیفیت دارای یکنواختی مطلوبی می باشد.
-        مانند سنگدانه های طبیعی محدودیتی از نظر معادن ندارد.
-        فاقد مواد زیان آوری است که ممکن است در سنگدانه های طبیعی باشد و PH آن در حد نرمال و در حدود 7.2 می باشد.
-        به علت قرار گرفتن در معرض حرارت بیش از 1200 درجه سانتی گراد فاقد مواد آلی مضر می باشد.
به دلیل ذکر شده در بند بالا مقاومت مطلوبی در برابر شوکهای حرارتی دارند.
بتن تولیدی با این روش می تواند به صورت سازهای کاربرد داشته باشد به این منظور باید از خمیر سیمان با مقاومت بالا استفاده نمود و به همین منظور در تولید این نوع بتن سبک که کاربرد سازه ای نیز دارد از میکرو سیلیس و کاهنده های آب اختلاط و ترکیبی از سنگدانه و سبک دانه استفاده می شود.
به دلیل کاربرد سازه ای این نوع بتن، به بررسی مختصر ویژگی های آن می پردازیم.

بتن سبک سازه ای ( Structural Lightweight concrete )

بتن سبک سازه ای ( Structural Lightweight concrete )

آیین نامه های موجود در زمینه تولید بتن سبک تعاریف مختلفی در رابطه با بتن سبک سازه ای ارایه داده اند و بهترین تعریفی که اکثر آنها را پوشش بدهدبه قرار ذیل می باشد:

به بتنِ سبکی، سازه ای گفته می شود که دارای وزن مخصوصی بین1440 تا 1840  کیلوگرم برمتر مکعب و مقاومت فشاری بالای  17 Mpa و یا 2500 Psi باشد و از آنجایی که هر چقدر بتن سبکتر گردد شکل پذیری آن نیز کاهش می یابد، برای بتن سبک سازه ای مقدار حداقل وزن مخصوص در نظر گرفته می شود.
مقاومت نمونه های بتنی سبک سازه ای با وزن مخصوص رابطه ای تقریباً لگاریتمی دارد  و باتوجه به نوع بتن سبک دارای طیف مقاومتی متفاوتی میباشد.

مزایای کاربرد بتن سبک

مزایای کاربرد بتن سبک

با کاهش بار وارد بر روی فونداسیون، موجب کوچکتر شدن ابعاد آن، کمتر شدن تعداد و کوچکتر شدن شمعها و کاهش مقدار آرماتورهای و به طبع آن اجرای سریع تر و آسان تر فونداسیون می گردد.

 کاهش بار مرده سبب کوچک تر شدن اعضا نگهدار می شود.

کاهش بار مرده بزور مستقیم باعث کاهش نیروهای لرزه ای وارد بر سازه می گردد.

در گسترش پلها می توان با استفاده از مواد سبک مانند بتن سبک می توان عرشه پل را جهت تحمل ترافیک بیشتر بزرگ ترنمود بدون اینکه تغییری در سازه و یا فونداسیون پل ایجاد کنیم.

با توجه به مقاومت مطلوب بتن سبکدانه در برابر آتش سوزی می توان از حداقل توصیه شده ضخامت بتن در کفها کاست(بیان شده در ACI-216) .

حمل و نقل قطعات پیش ساخته با بتن سبک بسیار راحت تر بوده و هزینه کمتری در بر دارد.

بتن سبک ( LightWeight Concrete )

بتن سبک ( LightWeight Concrete )

تهیه کننده: مهندس محمّد علیدوستی

با گسترش استفاده از بتن سبک در سراسر دنیا بویژه در کشورهای پیشرفته و شکل گیری آیین نامه های اجرایی آنها، متاسفانه این نوع بتن که دارای قابلیت های منحصر به فردی می باشد در کشورمان هنوز شناخته شده نیست؛ در این مقاله سعی برآن شده تا با معرفی انواع این بتن کارا، جامعه ساختمانی بیش از پیش با بتن سبک و موارد کاربرد آن آشنا شوند.

لغات کلیدی: بتن، بتن سبک،بارمرده، بتن سبک سازه ای، بتن کفی ،
  Cellular  Lightweight Concrete(CLC)، Autoclaved Aerated Concrete(AAC)،Autoclaved Cellular Concrete (ACC) ، Leca




مقدمه:
بی شک، بشر زمانی پیشرفت و تمدن را تجربه کرد که برای مدتی طولانی، در محل مشخصی سکونت یافت؛ دیگر توان بشر صرف مهاجرت های طولانی نمی شد و برای برطرف کردن مشکلات به راه حلهای تازه و افکار تازه ای روی آورد. برای ماندگار شدن در مکانی ثابت، بدون شک، داشتن خانه ی مناسب دقدقه اصلی آنها بوده، خانه ای که آنها را در برابر بلایای طبیعی، حمله وحوش و حتی بیگانگان محافظت کند؛ پیشینیان با توجه به این که امکانات حمل و نقل محدودی داشتند، برای این منظور از مصالح در دسترس استفاده می کردند: چوب، سنگ، گل، پوست احشام و...
بدون تردید، ماندگارترین این نوع مصالح که از تخت جمشید ایران تا اهرام مصر سالیان سال پایدار مانده سنگ است؛ اما سنگ به صورت اولیه؛ با توجه به شکل پذیری کم و حمل و نقل دشوار نمی تواند به عنوان مصالح اصلی در ساختمانهای امروزی کاربرد داشته باشد و این امر باعث شد که نوعی سنگ مصنوعی توسط بشر خلق گردد، که علاوه بر داشتن خواص سنگ مانند ماندگاری بالا و سازگاری با محیط اطراف، دارای قابلیتهایی مانند شکل پذیری مناسب وحمل آسان نیز باشد؛ امروزه این نوع مصالح را به نام بتن می شناسیم.
در دنیای پیشرفته امروزی و با توجه به پیشرفتهای صورت گرفته در زمینه های مختلف علمی، صنعت بتن نیزدچار تحول گردیده، تولید بتن سبک نیز حاصل همین پیشرفتها می باشد؛ بتنی که علاوه بر کاهش بار مرده ساختمان از نیروی وارد به سازه در اثر شتاب زلزله می کاهد و در صورت تخریب، وزن آوار حاصل نیز کاهش می یابد و امروزه آنرا به عنوان بتن قرن می نامند. بتن سبک با توجه به ویژه گیهای خاصی که دارد دارای کاربردهای مختلف می باشد، که برحسب وزن مخصوص ومقاومت فشاری آن تفکیک می گردد.

تولید بتن سبک با مقاومت بالا

نتایج آزمایش های انجام  شده برای تولید بتن سبک با مقاومت بالا

_سری اول : با افزایش مقدار سیمان مقاومت فشاری تا
30 Mpa افزایش می یابد.ولی با به کار بردن میکروسیلیس و فوق روان کننده مقاومت فشاری70Mpa  افزایش میابد.
_سری دوم : در این آزمایش بهترین مقاومت زمانی حاصل میشود که مقدار سیمان 500kg/m3 و نوع سیمان تیپ 2 باشد و مخلوط شامل خاکستر بادی و میکروسیلیس باشد.همچنین به کار بردن مواد سیمانی تکمیلی خواص بهتری را در رابطه با جمع شدگی , سایش و حرارت هیدراتاسیون به دست می دهد.

جمع بندی نتایج آزمایشات :

1.مهمترین عامل تعیین کننده مقاومت در بتن سبک نوع سنگ دانه است.
2.در بتن سبک بر خلاف بتن معمولی مقاومت نهایی زودتر از 28 روز حاصل می شود.
3.استفاده از میکروسیلیس و فوق روان کننده به شدت موجب افزایش مقاومت فشاری در بتن سبک می شود.

بتن سبك با مقاومت متوسط

بتن سبك با مقاومت متوسط

بتنهای سبک موجود در این طبقه عمدتا از نوع بتنهای سبکدانه و بتنهای با ساختار باز می باشند. به عبارت دیگر برای کاهش چگالی بتن از سنگدانه های سبک طبیعی یا مصنوعی استفاده شده است. سبکدانه های مورد استفاده در بتنهای سبک با مقاومت متوسط معمولا از یکی از روشهای آهكي شدن سنگدانه‌ي كلينگر، محصولات منبسط شده‌اي نظير روباره‌هاي منبسط شده، خاكستر بادي، شيل و اسليت يا سنگدانه‌هاي توليدي از مصالح طبيعي مانند پوكه سنگ‌هاي آذرين و سنگ‌هاي آذرين متخلخل (توف) توليد مي‌شوند. جرم مخصوص بتن ساخته شده با سنگدانه‌هاي فوق بين 800 تا 1400 كيلوگرم بر مترمكعب است. كاربرد مواد افزودني نظير تسريع كننده‌ها و روان‌كننده‌ها مي‌تواند در تغيير مقاومت بتن‌هاي ساخته شده با سنگدانه‌هاي توليد شده از روش‌هاي مذكور موثر باشد. کاربرد این بتنها معمولا در بلوکهای مجوف بتنی، کف سازیها و موارد مشابه است.

مقاله ای در درس تکنولوژی بتن

مقاله ای در درس تکنولوژی بتن ( بتن سبک)

دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودهن

 

تهیه کنندگان: مهدی حاجی کندی

دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودهن

(به حجم 0.9 مگابایت و فایل نهایی در فرمت پاورپوینت در 32 صفحه)

http://iransaze.com/modules.php?name=Forums&file=download&id=6943

 

به نقل از: http://iransaze.com

افزودنی تبدیل گچ به سیمان