بتن اسفنجی ، مزایای بتن اسفنجی و موارد کاربرد آن چیست ؟


بتن اسفنجی یک مخلوط سنگدانه درشت (شن) ، سیمان ، آب و ماسه به میزان اندک و گاهی اوقات بدون ماسه است . 

همانطور که می دانیم امروزه صنعت بتن نقش بسیار مهمی در ساخت و سازهای جوامع بشری ایفا می کند و یکی از عوامل بسیار موثر در سازه های بتنی در جهان است .

در این راستا انجمن سیمان پرتلند (PCA) تحقیقاتی را به منظور استفاده از بتن در دیگر پروژه ها آغاز نموده پس از آزمایشات و تحقیقات فراوان موفق شد به راه حل بسیار خوبی به نام بتن اسفنجی (بتن تراوا) دست یابد .

بتن اسفنجی که حاصل این دست رنج بود ، توانست تحولات زیادی را در محوطه سازی های شهرهای اروپا و آمریکا ایجاد کند .
البته این نوع بتن هنوز در ایران جا نیفتاده ، ولی امید است با تلاش مسئولین ادارات ، مهندسین و متخصصین ، این بتن به منظور حفظ بیشتر محیط زیست و مقرون به صرفه بودن مورد استفاده در پروژه های کشورمان نیز قرار بگیرد .

بتن اسفنجی یک مخلوط سنگدانه درشت (شن) ، سیمان ، آب و ماسه به میزان اندک و گاهی اوقات بدون ماسه است .
در ساختار این بتن 15 تا 25 درصد از لحاظ حجم فضای خالی 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 آن به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یک ساعت کاملا از آب تخلیه خواهد شد .

خواص بتن اسفنجی عبارتند از :

* مقاومت فشاری از 500 تا 4000 psi
* مقاومت خمشی 150 تا 550 psi
* افت بتن 6 تا 10x200

اگر چه بتن اسفنجی می تواند توسط همان تهیه کننده های بتن توپر تهیه شده و توسط همان کامیون های بتن توپر تحویل داده شود ، اما این ویژگی های فیزیکی منحصر به فردش است که نیاز به یک پیمانکار با تجربه تخصصی دارد .

همچنین تفاوت های ساختاری ما بین بتن اسفنجی و بتن غیر قابل نفوذ نصب متفاوت آن را نیازمند است .
به هر حال ، کیفیت و عملکرد بتن اسفنجی بستگی به میزان آشنایی و عملکرد نصب کننده و خاصیت ضربه های ساختاری (کمپکت) دارد .

این نوع بتن به دلیل مقاومت نسبتا پایین آن 400 الی 4000 psi اساس مشخص شده و پذیرفته شده ای برای مقاومت بالا نیست و مساله مهم تر در موفقیت یک روسازی بتن اسفنجی مقدار پوکی (فضای خالی) آن است .

البته باید بدانیم که زیرسازی این بتن و زمین زیرینش نباید کاملا غیر قابل نفوذ باشد و باید حداقل اندکی خاکی و زیرسازی آن نفوذپذیری داشته باشد .

در مناطق ماسه ای هم بتن اسفنجی مستقیما بالای ماسه گذاشته می شود .

همچنین باید به این موضوع اشاره کرد که یخ زدن آب در داخل این بتن مشکلی ایجاد نمی کند ، زیرا آزمایش هایی صورت گرفته که در آن بتن اسفنجی را به مدت بیش از 15 سال در آب و هوای سرد گذاشته و آب باران و برف پس از ورود به داخل بتن یخ میزد .

کاربرد موفق بتن اسفنجی در این مناطق این مساله را حل نموده است و مشکلی در به کار بردن این بتن در این مناطق وجود ندارد .

نقش مواد افزودنی (مواد دارای خواص سیمانی) در بتن اسفنجی

نقش مواد افزودنی (مواد دارای خواص سیمانی) در بتن اسفنجی

مواد افزودنی یا همان مواد دارای خواص سیمانی که در بتن اسفنجی به کار می رود عبارتند از :

  • رقیق کننده های سیمان
  • خاکستر بادی و پوزولان طبیعی
  • روباره
  • بخار سیلیس

برخی از آن ها که نقش بسیار مهمی در ساختار بتن دارند و می توانند به جای سیمان مورد استفاده قرار گیرند که در ایران از آنها به ندرت استفاده میشود اشاره می کنیم .

در واقع این مواد بر عملکرد زمان گیرش ، میزان افزایش مقاومت ، تخلخل ، نفوذپذیری و ... در بتن تاثیر می گذارند و در یک کلام کلید عملکرد بالای بتن ، در استفاده از مواد افزودنی است .

از آن جمله به گاز سیلیس ، خاکستر بادی و روباره که همگی دوام بتن را به وسیله کم کردن نفوذ پذیری و شکاف (ترک خوردگی) افزایش می دهند اشاره می گردد :

گاز سیلیس (silica fume) :

یک فرآورده فرعی (محصول جانبی) از تولید سیلیکون است و از دانه های خیلی ریز و ذرات کروی شکلی تشکیل شده است و به طور موثری مقاومت و دوام بتن را افزایش می دهد .

به طور مکرر برای ارتفاعات بلند ساختمان ها به منظور افزایش مقاومت فشاری بتن ( با استفاده از گاز سیلیس مقاومت بتن از 20000 psi هم فراتر می رود ) استفاده می شود و می توان از آن 5 تا 12 درصد به جای سیمان در بتن استفاده کرد .

خاکستر بادی (fly ash):

حاکستر بادی ، محصول فرعی انبار زغال سنگ سوزان در نیروگاه های برق است و سال ها قبل به عنوان ماده ای بی مصرف روی زمین انباشته می شد و بدون استفاده بود .
اما حالا به عنوان یک ماده مهم در صنعت سیمان سازی به کار برده می شود و می توان از آن 5 تا 65 درصد به جای سیمان در بتن استفاده کرد .

روباره (Blastfurnace Slag) :

روباره محصول فرعی زباله در صنعت پولاد (فولاد) است و سهم آن در مقاومت و دوام بتن بیشتر است و می توان از آن 20 تا 70 درصد به جای سیمان در بتن اسفاده کرد .

مزایای بتن اسفنجی و موارد کاربرد

بتن اسفنجی دارای مزایای اقتصادی و زیست محیطی فراوانی است که البته مزایای زیست محیطی آن بیشتر مدنظر است .
از مزایای اقتصادی آن می توان به پایین آمدن هزینه های فراوان به منظور هدایت آب باران و فاضلاب اشاره داشت .
در واقع با وجود بتن اسفنجی نیازی به ساختن جوی های آب فراوان در سطح شهر و کنار خیابان و کوچه ها و همچنین کانال های بزرگ اب نیست .
زیرا این بتن بر گونه بارندگی را مستقیما به زمین و سفره های آب زیرزمینی منتقل می کند و در واقع یک مزیت زیست محیطی نیز محسوب می شود .

از دیگر مزایای زیست محیطی بتن اسفنجی می توان به موارد زیر اشاره کرد :

  • جلوگیری از بروز آب گرفتگی در معابر و مکان ها به هنگام بارندگی
  • جلوگیری از آلوده شدن آب بارندگی ها ( زیرا اگر زمین غیر قابل نفوذ باشد ، آب باران و برف در سطح زمین که آلودگی فراوان دارد جریان می یابد و منجر به آلوده شدن آب بارندگی می شود )
  • پر شدن ذخابر آب زیرزمینی
  • در نقاط سرد که ماندن برف و باران روی زمین (بعد از بارش) منجر به سرد شدن آن مناطق می شود می توان با استفاده از این بتن ، آب باران و برف را به داخل زمین هدایت کرد و از سرد تر شدن آن ناحیه جلوگیری کرد .
  • از این نوع بتن در مکان هایی که نیاز به زمین خشک است استفاده کرد مثلا در زیرسازی چمن های استادیوم های فوتبال .
  • در مناطق سردسیر ، به دلیل عبور آب از این بتن ، از یخ زدگی سطح معابر و در نتیجه ایجاد خطر جلوگیری می کند که شهرداری های می توانند از این بتن در پیاده رو سازی ها و محوطه سازی پارک ها ، پارکینگ ها و معابری که مشکل آبگیری دارند استفاده نمایند .
  • ایجاد مناظری زیبا به هنگام بارندگی ، زیرا با وجود این بتن دیگر هنگام بارندگی آب گرفتگی وجود ندارد .

نظر خود را بنویسید