بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) چیست؟
بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) که به اختصار به آن بتن AAC نیز گفته میشود یکی از انواع کاربردی بتن با ساختار متخلخل بوده که از وزن سبک و مقاومت بالایی برخوردار است. در ساخت این بتنها از متریال مختلفی چون آهک، سیمان و سیلیس استفاده میشود که اضافه کردن عامل حباب ساز به این بتنها باعث ایجاد منافذ هوایی بسیار در ساختار آنها میشود. فرایند ساخت این بتنها به روش اتوکلاو بدین صورت بوده که متریال مورد نظر پس از اختلاط در داخل قالب هایی قرار میگیرند.
طی این فرایند آهک و سیمان با سیلیس واکنش داده و باعث تولید سیلیکات کلسیم هیدراته میشود که از خاصیت چسبندگی بالایی برخوردار است. سپس بتن از قالب خارج شده و تحت بخار پخته میشود. در فرایند ساخت بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) نیازی به مصرف حجم بالایی از انرژی نیست و به همین دلیل جزو مصالح مقرون به صرفه به شمار می روند. با گذشت زمان مهندسان و مجریان سازه به قابلیتهای بسیار این بتنها مانند خاصیت عایقی آنها در کنار وزن پایین و استحکام بالای این بتنها پی بردند.
به عبارت دیگر ساختار متخلخل و با منافذ بالای این بلوکها سبب شده که بتوان از آنها به عنوان یک عایق حرارتی و صوتی نیز استفاده کرد. از دیگر ویژگیهای این بتنها میتوان به مقاومت بالای آنها در برابر آتش سوزی اشاره کرد. این بتنها از دوام و طول عمر بالایی برخوردار بوده و قادر به تحمل وزن و بار سنگین است. این بتنها در ابعاد دقیق طراحی و عرضه میشوند و در حین استفاده در پوشش نازک یا ضخیمی از ملات قرار میگیرند.
شکل و ویژگیهای ظاهری بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) چگونه است؟
از ویژگیهای ظاهری این بتنها میتوان به وجود حفرههای ریز در ساختار آنها اشاره کرد که باعث میشود ظاهری بسیار شبیه به کیک کشمشی داشته باشند. بتن اتوکلاو به رنگ روشن بوده و منافذ موجود در آن باعث ایجاد خاصیت عایقی در این بتنها میشود؛ چرا که این منافذ از عبور امواج صوتی و تبادل حرارتی بین فضای دو طرف بتن جلوگیری میکند. اگر چه در طراحی این بتنها هیچ مسیری برای عبور آب وجود ندارد، با این وجود امکان انتقال رطوبت در آنها وجود داشته که جهت جلوگیری از این مسئله لازم است در کار با آنها از یک پوشش مناسب جهت جلوگیری از نفوذ رطوبت استفاده شود.
بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) در ویکی پدیا
طبق تعریف ویکی پدیا این بتن همان بتن گازی متخلخل و سبک بوده که با عناوین بتن هوادار اتوکلاوی و بلوک سبک بتنی هوادار اتوکلاو نیز شناخته می شود که به اختصار به آن بتن AAC (Autoclaved Aerated Concrete) میگویند. در مورد تاریخچه پیدایش بتن AAC می توان گفت که این بتن در اروپا و توسط یک مهندس سوئدی با نام یوهان اکسل اریکسون (Johan Axel Erikson) در سال ۱۹۲۴ میلادی اختراع شد و بعد از آن مورد توجه جامعه مهندسین قرار گرفت.
یوهان طی آزمایشهای متعددی که در این زمینه انجام داد به این نتیجه رسید که با عمل آوری یک سری مواد در حرارت و فشار بالا می توان به یک بتن متخلخل با مقاومت بالا دست یافت. این بتن در حال حاضر در آمریکا و اروپا با عناوین تجاری هبلکس (HEBEL)، YTONG و سیپورکس (Siporex) عرضه میشود و کاربرد گستردهای در ساخت و سازها دارد. در ساخت این بتنها از روش اختلاط و پخت متریال اولیه (روش اتوکلاو) استفاده میشود.
تاریخچه بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC)
تاریخچه پیدایش این بتن به سال ۱۹۲۴ میلادی در کشور سوئد برمیگیرد که در آن یک مهندس سوئدی به نام دکتر یوهان اکسل اریکسون طی آزمایشهای متعددی موفق به ساخت یک بتن متخلخل با ساختار مقاوم و سبک شد. ایده ساخت این بتن از آنجا شکل گرفت که در سال ۱۹۲۰ به دلیل کمبود چوب جهت ساخت سازه ها، مهندسان به دنبال مصالح جایگزین برای آن بودند. سالها بعد و در اواخر قرن بیستم (۴۵ سال پیش) یک پیمانکار ساختمانی در آلمان غربی به نام جوزف هبل اقدام به مکانیزه کردن سیستم تولید این بتن ها کرد.
آقای هبل سیستمی را برای این منظور طراحی کرد که طی آن فرایند اختلاط، قالب گیری و برش بلوکها با دقت و سرعت بالایی انجام میشود. با گسترش استفاده از بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) و افزایش هر چه بیشتر استحکام این بتنها آرماتور نیز به ساختار آنها اضافه شد. افزایش تقاضا برای استفاده از این بتنها سبب شد که در سال ۱۹۹۵ میلادی، بالغ بر ۵۱ کارخانه برای ساخت و عرضه آنها راه اندازی شود که این آمار سه سال بعد و در سال ۱۹۹۸ میلادی به ۱۵۰ کارخانه و واحد تولیدی افزایش یافت.
بدین ترتیب که در تمامی قارهها و در اکثر نقاط جهان واحدهای تولیدی بسیاری در زمینه ساخت و عرضه این بتنها به چشم می خورد. از مهم ترین اقدامات انجام شده در این دوره میتوان به تأسیس انجمن AAC آمریکا و انجمن AAC اروپا جهت حمایت از تولید و گسترش بتن AAC اشاره کرد. خط تولید این بتن در ایران برای اولین بار در سال ۱۳۶۵ شمسی و با نام تجاری Siporex آغاز شد و دو سال بعد این بتن با عنوان Heblex نیز به مردم معرفی شد.
کاربردهای سازهای و غیر سازهای بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) چیست؟
بتنهای هوادهی اتوکلاو شده به دو صورت بلوکی و پنلی طراحی میشوند و از آنها در اجرای المانهای مختلف سازه از جمله دیوارها، نعل درگاه، سقف، کف، تیر و غیره استفاده میشود. این بتنها به دلیل ویژگیها و مزایای بسیاری که دارند از کاربردهای گسترده ای برخوردار هستند که از جمله آنها میتوان به استفاده از این بتنها در طراحی دیوارهای سازهای (باربر) داخلی و خارجی، دیوارهای غیرسازهای (غیرباربر) داخلی، عضو میانی دیوارهای دو جداره، روکاری سازهها، اجرای نما، هواکش، دودکش و غیره اشاره کرد. همچنین در سازههایی که در طراحی آنها نیاز به استفاده از عایقهای حرارتی و صوتی بوده میتوان از این بتنها استفاده کرد.
مزایا استفاده از بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) چیست؟
این بتن به دلیل نوع ساختار و کاربری که دارد از مزایای بسیاری برخوردار بوده که باعث می شود در بسیاری از حوزههای کاری مورد استفاده قرار گیرد. از مزایای بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) میتوان به وزن پایین آن اشاره کرد که باعث کاهش بار مرده سازه میشود. وزن این بتنها ۷۰ درصد وزن بتن معمولی بوده و از جمله مصالح سبک به شمار میروند. مزیت دیگر این بتنها سرعت اجرای بالای آنها بوده که باعث صرفه جویی در زمان اجرای پروژه میشود. استفاده از بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) باعث کاهش ۲۰ درصد زمان اجرایی پروژه میشود.
از طرفی این بتنها به دلیل خاصیت عایق حرارتی که دارند به کاهش هزینههای گرمایشی و تهویه ساختمان کمک زیادی می کنند. همچنین ساختار متخلخل این بتن ها باعث می شود که از قابلیت جذب صدا برخوردار باشند و بتوان از آنها به عنوان یک عایق صوتی استفاده کرد. بتنهای اتوکلاو شده به دلیل ساختار منعطفی که دارند به راحتی میتوان عملیات برش، شیارزنی، میخ کوبی و غیره را در آنها انجام داد. از دیگر ویژگیها و مزایای این بتنها میتوان به مقاومت بالای آنها در برابر آتش سوزی و ارتعاش اشاره کرد.
بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) قادر به تحمل دماهای بسیار بالا تا ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۸ ساعت بوده و به دلیل ساختار مستحکم و منسجمی که دارد از مقاومت بالایی در برابر بارهای لرزهای برخوردار است. این بتنها برخلاف بتن های معمولی برای عمل آوری نیازی به استفاده از آب ندارند و همین امر نیز باعث کاهش مصرف آب در فرایند اجرایی آنها میشود. بتنهای اتوکلاو جزو مصالح سازگار با محیط زیست به شمار می روند و از اهمیت بالایی در این زمینه برخوردارند.
معایب استفاده از بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) چیست؟
بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) با وجود مزایا و قابلیتهایی که دارد از یک سری معایب نیز برخوردار بوده که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت. مورد اول عدم آشنایی کافی پیمانکاران با این بتنها بوده که باعث میشود بسیاری از آنها تمایلی به استفاده از بتن اتوکلاو نداشته باشند. مورد دوم در این زمینه قیمت بالای این بتنها در هنگام خرید بوده که باعث میشود پیمانکاران جهت استفاده از این مصالح دچار تردید شوند. از طرفی ظاهر شکننده این بتنها نیز باعث ترید افراد در استفاده از آنها میشود.
اگر چه این بتنها از مقاومت و استحکام بالایی برخوردار هستند ولی میزان استحکام آنها به اندازه بتنهای معمولی نیست و همین مسئله نیز از معایب آنها به شمار میرود. طبق تحقیقات و بررسیهای انجام شده مقاومت بتن AAC در مقایسه با بتنهای معمولی کمتر است. همچنین این بتن از مقاومت پایینی در برابر نفوذ رطوبت برخوردار بوده و استفاده از آن در شرایط آب و هوایی نامناسب میتواند با مشکلاتی همراه باشد.
تفاوت بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) و بتن پیش ساخته چیست؟
بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) و بتن پیش ساخته به دلیل نوع طراحی و ساختاری که دارند از تفاوتهایی برخوردار هستند که از جمله آنها میتوان به نوع متریال بکار رفته در ساخت این بتنها اشاره کرد. در ساخت بتن اتوکلاو شده از سیمان، آهک و سیلیس استفاده میشود، در حالی که سیمان و سنگدانهها از متریال تشکیل دهنده بتنهای پیش ساخته هستند. تفاوت دوم این بلوکها به ساختار آنها برمیگردد که در نوع اتوکلاو شده برخلاف نوع بتن پیش ساخته به صورت متخلخل و دارای منفذ است.
از طرفی وزن بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) به دلیل ساختار متخلخلی که دارد در مقایسه با بتن پیش ساخته کمتر است. از طرف دیگر بتن های اتوکلاو شده با وجود استحکام بالایی که دارند مقاومت آنها در مقایسه با بتنهای پیش ساخته کمتر است. سرعت فرایند اجرایی در بتنهای اتوکلاو شده به دلیل وزن پایین آنها در مقایسه با بتنهای پیش ساخته بیشتر است. تفاوت دیگر این بتنها به خاصیت عایق حرارتی و صوتی آنها برمیگردد که در بتنهای اتوکلاو شده به دلیل ساختار متخلخلی که دارند در مقایسه با بتنهای پیش ساخته بیشتر است. در ادامه برای آشنایی بیشتر با بتن پیش ساخته و انواع قطعات ساخته شده با آن مطالعه مقاله “انواع قطعات بتنی پیش ساخته را بشناسید!” را پیشنهاد می کنیم.
تفاوت بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) و فوم بتن چیست؟
اولین تفاوت بتن اتوکلاو و فوم بتن به نوع عمل آوری آنها مربوط میشود. بدین صورت که عمل آوری بتن اتوکلاو شده از طریق روش اتوکلاو انجام میشود ولی برای عمل آوری فوم بتن از عامل کف ساز استفاده میگردد. تفاوت دیگر این بتنها به وزن مخصوص آنها برمیگردد که مقدار آن در فوم بتن بیشتر از بتن اتوکلاو است. از دیگر تفاوتهای این دو نوع بتن میتوان به مقاومت فشاری آنها اشاره کرد. مقاومت فشاری فوم بتن به دلیل نوع ساختاری که دارد از بتن اتوکلاو بیشتر است.
البته نوع متریال بکار رفته در طراحی این بتنها نیز باعث ایجاد تفاوت در آنها میشود. همان طور که اشاره کردیم در ساخت بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) از سیمان، آهک و سیلیس استفاده میشود، در حالی که سیمان، ماسه، شن، خاکستر بادی و کف از متریال تشکیل دهنده فوم بتن هستند. البته نوع کاربری این بتنها نیز باعث ایجاد تفاوت در آنها میشود. از بتن اتوکلاو بیشتر در طراحی دیوارهای جداکننده استفاده میشود، در حالی که فوم بتن بیشتر نقش پرکننده دارد و از آن در حفاریها و یا به عنوان لایه میانی ساندویچ پنلها استفاده میشود.
پانل مسلح AAC یا بلوک هبلکس چیست؟
پانل مسلح AAC یک جزء پیش ساخته بوده که با عناوین مختلفی چون بلوک هبلکس، بلوک ساروج، بلوک سبک و بلوک گازی شناخته میشود و از آن در بافت ساختمان استفاده میگردد. طراحی این پانلها اغلب به شکل مکعب مستطیل بوده و به عنوان مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار میگیرند. این بلوکها کاربرد گسترده ای در زمینه دیوارچینی دارند و با تنوع بالایی عرضه میشوند. قابلیتهای بالای این پانلها باعث شده که بتوان از آنها در شرایط کاری مختلف استفاده کرد.
استفاده از این بلوکها در فرایند دیوارچینی باعث بالا رفتن سرعت اجرای پروژه و صرفه جویی در زمان اجرایی میشود. نصب این پانلها از طریق هوک داخلی آنها صورت میگیرد و جهت اتصال مؤثر آنها میتوان از چسب بلوک مخصوص استفاده کرد. پانلهای مسلح AAC در دو نوع ساده و زبانه دار طراحی و عرضه میشوند و از قابلیت اتصال به ستونها در سازههای فلزی و بتنی برخوردار هستند.
معرفی استانداردها مرتبط با بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC)
طراحی و ساخت بتنهای هوادهی اتوکلاو شده باید بر اساس یک سری استاندارها صورت گیرد که این مسئله تأثیر زیادی بر کارایی و دوام این بتنها دارد. از جمله این استاندارها میتوان به استاندارد ملی INSO 8593 اشاره کرد که خود معادل استانداردهای اروپایی و امریکایی EN771-4:2003 و ASTM C1386-2000 است.
مراحل اجرای سازه با بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) چگونه است؟
اجرای سازه با بتن اتوکلاو شده شامل چهار بخش اجرای بلوک، اجرای پانل، اتصالات بتن و پرداخت بلوک AAC بوده که در ادامه به نحوه اجرای آنها خواهیم پرداخت. برای اجرای بلوک اتوکلاو نخست ردیف اول بلوکها را بر روی سطح مورد نظر چیده شده و سپس با دقت تراز میگردد. برای تراز بلوکها و چینش بهتر آنها میتوان از ابزار شاقول و چکش پلاستیکی استفاده کرد. برای اتصال بلوکهای دیگر ردیفها از یک لایه نازک ملات استفاده میشود. برای برش گوشهها و بخشهای اضافه بلوکها میتوان از اره برش استفاده کرد.
در فرایند اجرایی بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) لازم است محلهایی جهت جانمایی میلگردها در نظر گرفته شود و سپس بر روی آنها ملات ریخته میشود. نحوه اجرای پانل AAC به صورت تکی بوده که این فرایند نخست از گوشهها شروع میشود. سپس پانلها در داخل یک لایه نازک از ملات قرار میگیرند. البته قبل از اجرای پنل بعدی لازم است از اتصال مؤثر آرماتورهای طولی به میلگرد بیرون زده از کف اطمینان حاصل شود. پس از اجرای دیوار نوبت به برش بازکنندهها میرسد که در برخی شرایط ایجاد بازکنندهها قبل از اجرا دیوار صورت میگیرد.
در فرایند اتصال بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC)، قاب سقف به تسمه اتصالی که بر روی تیر کلاف واقع شده است متصل میگردد. برای اتصال قاب کف نیز میتوان از بستهای متصل به کناره بلوک یا پنل استفاده کرد. از آن جایی که این بلوک یا پانلها در برابر نفوذ آب و رطوبت از مقاومت کافی برخوردار نیستند لازم است از گچهای پلیمری مخصوص جهت پرداخت آنها استفاده کرد. همچنین برای این کار میتوان پوششهای چندلایهای را به صورت مکانیکی متصل نمود.
بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) چگونه ساخته میشود؟
ساخت بتن اتوکلاو نیازمند پیمودن یک سری مراحل بوده که در این بخش به معرفی آنها میپردازیم. مرحله اول ساخت بتن اتوکلاو به آماده سازی مواد اولیه اختصاص داده میشود. در این مرحله مواد اولیه مانند سیمان، آهک و غیره به داخل میکسرها منتقل میشوند. در مرحله دوم با اضافه کردن مقدار مشخصی آب و ماسه سیلیسی، گل ماسهای با چگالی و دانه بندی مشخص ساخته میشود. سپس مواد اولیه در مخازنی جدا از هم وزن و ذخیره میگردند.
پس از آن نوبت به اختلاط مواد ذخیره شده می رسد و این کار آن قدر ادامه مییابد تا مخلوط حالت همگنی به خود بگیرد. در مرحله بعدی ساخت بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) نوبت به جانمایی میلگردها میرسد که البته این کار برای بتنهای مسلح شده انجام میشود. با اتمام این مرحله بتن ریزی قالبها انجام شده که برای این کار نخست قالبها روغن کاری می شوند. سپس قالب ها به مدت ۲.۵ الی ۴ ساعت در محفظهای جای میگیرند که تحت دمای بسیار بالا قرار دارد. در نهایت با سخت شدن اولیه بتن، قالبها به آرامی برداشته میشوند.
در این مرحله بتن به اندازه کافی سخت نشده و از استحکام کافی برخوردار نیست. به همین دلیل به راحتی می توان فرایند برش را بر روی آن اجرا کرد و بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) را در اندازه های دلخواه به صورت بلوک برش داد. سپس بلوک های برش داده شده جهت عمل آوری به محفظه اتوکلاو انتقال می یابند که فرایند اجرایی آن ۱۰ الی ۱۲ ساعت طول می کشد. در محفظه اتوکلاو بلوکها تحت دما و فشار بالا قرار گرفته و پس از عمل آوری از محفظه خارج و به بخش بسته بندی و در نهایت انبار انتقال مییابند. بتن غلتکی یا RCC یکی دیگر از انواع بتن ها می باشد که پیشنهاد می شود برای آشنایی با این بتن، طرح اختلاط و نحوه ساخت آن، به مطالعه مقاله ” بتن غلتکی چیست؟ ” بپردازید.
قیمت بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) چقدر است؟
عوامل و فاکتورهای مختلفی وجود دارد که میتواند بر قیمت بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) تأثیرگذار باشد که در این بخش به معرفی و بررسی آنها خواهیم پرداخت. عامل اول وضعیت پروژه و نیازهای مشتری بوده که طراحی این بتنها بر اساس آن انجام میشود و باعث ایجاد تفاوت در قیمت نهایی آنها میشود. عامل دوم نوع این بلوکها بوده که به دلیل نوع طراحی و فرایند ساختی که دارند از قیمت متفاوتی برخوردار هستند. به عنوان مثال قیمت بتن نوع سیپورکس در مقایسه با بتن نوع هبلکس بیشتر است.
از طرفی نوع متریال به کار رفته در ساخت بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) و کیفیت ساخت آن نیز می تواند باعث ایجاد تفاوت در قیمت نهایی این بتنها شود. به عنوان مثال قیمت هبلکس درجه یک در مقایسه با هبلکس درجه دو بیشتر است. یکی از دلایل آن میتواند استفاده از گچ به جای سیلیس در ساخت بلوکهای درجه دو باشد که در چنین حالتی بلوک هبلکس ماهیت اصلی خود را از دست داده و از قابلیتهای لازم برخوردار نمیباشد. همچنین بلوکهای درجه دو به دلیل کیفیت ساخت پایینتری که دارند امکان اختلاف سایز در طراحی آنها بیشتر بوده و همین امر نیز باعث پایین آمدن قیمت آنها میشود.
برند و شرکت سازنده بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) و فروشندهها نیز میتوانند باعث تغییر در قیمت نهایی این بتنها شوند. بتنهای اتوکلاوی که توسط شرکتهای معتبر و نام آشنا عرضه میشوند به دلیل کیفیت ساخت بهتری که دارند از دوام بیشتری برخوردار بوده و با قیمت بالاتری عرضه میشوند. در آخر متراژ پروژه و ابعاد دیوارها نیز باعث تفاوت در هزینههای اجرایی کار با این بتنها میشود که بر قیمت نهایی آنها تأثیرگذار خواهد بود
جمع بندی نهایی در مورد بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC)
بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) از مصالح کاربردی در بسیاری از ساخت و سازها بوده که به خاطر مقاومت بالا، وزن پایین و خاصیت عایقی که دارد از محبوبیت بالایی برخوردار است. این بتنها از مقاومت بالایی در برابر لرزش برخوردار هستند و به دلیل وزن پایینی که دارند یک گزینه مناسب برای اجرای سازههای مقاوم در برابر زلزله به شمار می روند. همچنین استفاده از این بتن ها به عنوان عایق حرارتی باعث جلوگیری از اتلاف انرژی و صرفه جویی در هزینههای ساختمان میشود.
قابلیت عایق صوتی این بتنها باعث شده که بتوان از آنها در طراحی سازه در مکانهای شلوغ و پر سر و صدا استفاده کرد. بعلاوه این بتن به دلیل ساختار ویژهای که دارد از مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی و آفات برخوردار است. قبل از خرید بتن هوادهی اتوکلاو شده (AAC) لازم است به یک سری نکات و فاکتورها توجه شود که از مهمترین آنها میتوان به نوع شرایط کاری، نیاز پروژه، نوع بتن، نوع متریال بکار رفته در طراحی آن، کیفیت ساخت بتن و شرکت تولیدکننده آن اشاره کرد.