بتن اتوکلاو شده | این بتن سبک چه جایگاهی در صنعت ساخت دارد؟
بتن هوادار اتوکلاو شده یا بتن سبک گازی
بتن هوادار اتوکلاو شده (بتن سبک گازی) به اختصار A.A.C نامیده می‌شود. این محصول نوع مخصوصی از بتن سبک و متخلخل است که از موادی با پایه سیمان، آهک و سیلیس تولید می‌شود. این نوع از بتن شامل دو فرآیند ایجاد تخلخل در دوغاب مخلوط پودر سیلیس و سیمان و آهک و عمل آوری بتن حاصله توسط اتوکلاو است. مواد چسبنده که سیمان و آهک هستند در فرآیند اتوکلاو، با مصالح سیلیسی واکنش نشان داده و سیلیکات کلسیم هیدراته تولید می‌کنند. این مخلوط سیلیکاته خاصیت چسبانندگی فوق العاده‌ای دارد. در این مطلب همه چیز درباره عمل آوری بتن تحت فشار زیاد را به شما می‌گوییم.
اتوکلاو چه دستگاهی است و چه ویژگی‌هایی دارد؟
پیش از اینکه با بتن اتوکلاو شده آشنا شوید خوب است تا کمی درباره دستگاه اتوکلاو اطلاعات به دست بیاورید. اتوکلاو (Autoclave)، دستگاهی با کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی است که به منظور اعمال فشار و دمای بالا به تجهیزات یا مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این دستگاه اغلب در صنایع پزشکی (استریل کردن تجهیزات)، صنایع شیمیایی (عمل آوری پوشش‌دهی و ولکانش لاستیک)، سنتز هیدروترمال و ساخت مواد کامپوزیت به کار گرفته می‌شود. علاوه بر این موارد، اتوکلاو، یکی از تجهیزات اصلی در تولید نوع خاصی از بتن‌های سبک به نام بتن اتوکلاو شده است. اتوکلاو با اعمال دما و فشار مشخص در حین فرآیند عمل آمدن، سرعت این فرآیند را افزایش می‌دهد. به علاوه، استفاده از این دستگاه، ساختار بتن را منظم‌تر می‌کند.
بتن اتوکلاو شده دقیقا چیست؟
بتن هوادار اتوکلاو شده (Autoclaved Aerated Concrete) یا بتن AAC، یکی از انواع بتن‌های سبک است که به صورت پیش‌ساخته تهیه می‌شود. بتن اتوکلاو اغلب به شکل بلوک ساختمانی برای ساخت عضوهای باربر و غیر باربر نظیر دیوار و پارتیشن مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع بتن به همراه فوم بتن، از پرکاربردترین انواع بتن اسفنجی هستند.
بتن اتوکلاو با عنوان‌های متعددی شناخته می‌شود که از رایج‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بتن اسفنجی اتوکلاو شده
- بتن سبک اتوکلاو شده
- بتن گازی
- بتن سبک
- بتن هوادار
- بتن اتوکلاوی
- بتن اسفنجی اتوکلاوی
- بتن متخلخل
- بتن هبلکس
کاربردهای سازه‌ای و غیر سازه‌ای بتن اتوکلاو شده
بتن اتوکلاو دارای کاربردهای سازه‌ای و غیر سازه‌ای فراوانی است. این نوع بتن معمولا به شکل بلوک‌های ساختمانی و پنل برای اجرای المان‌هایی نظیر دیوار، سقف یا کف، نعل درگاه و تیر در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
از مهم‌ترین کاربردهای بتن هوادار اتوکلاو شده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دیوار باربر و غیر باربر داخلی با خصوصیات حفاظت در برابر آتش، عایق حرارتی، عایق صوتی
- دیوار باربر خارجی
- پارتیشن و دیوار سه بعدی
- عایق میانی دیوار دو جداره
- نما و روکاری ساختمان‌های مسکونی و تجاری
- دودکش و هواکش
استفاده از بتن اتوکلاو شده چه مزایایی دارد؟
بتن هوادار اتوکلاو شده به دلیل مزایای فراوان از محبوبیت زیادی بین سازندگان برخوردار است. سازگاری بالا با محیط زیست، اجرای سریع، سبکی، عایق حرارتی، مقاومت بالا در برابر آتش و انعطاف‌پذیری بالا در طراحی از جمله مزایای این متریال هستند.
در ادامه با مزایای این نوع از بتن بیشتر آشنا می‌شویم:
- سازگاری با محیط زیست: استفاده از پسماندهای صنعتی نظیر خاکستر بادی، عدم استفاده مواد سمی، عدم تولید گازهای آلاینده و کاهش مصرف انرژی، باعث کاهش اثرات مخرب زیست‌محیطی بتن AAC نسبت به بتن‌های معمولی شده است
- سبکی: وزن بتن AAC حدود 25 تا 30 درصد وزن آجر و 70 درصد وزن بتن معمولی است. این ویژگی باعث کاهش باره مرده ساختمان و امکان ساخت سازه‌هایی با ارتفاع بیشتر می‌شود
- اجرای سریع: ساخت سازه با استفاده از بتن AAC، سرعت اجرای عملیات‌ها را به اندازه ۲۰ درصد کاهش می‌دهد. ابعاد مختلف بلوک‌های AAC، باعث کاهش نیاز به استفاده از اتصالات و وزن سبک آن‌ها، باعث افزایش سرعت جابجایی، جانمایی و ساخت می‌شود
- عایق حرارتی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی: وجود حفره‌های ریز هوا در ساختار بتن AAC، آن را به یک عایق حرارتی خوب تبدیل کرده است. این ویژگی، هزینه گرمایش و تهویه سازه را کاهش می‌دهد
- کارایی خوب و انعطاف‌پذیری در طراحی: بتن AAC به راحتی قابل برش، حفاری، میخکوبی و شیارزنی است. به علاوه این نوع بتن، در ابعاد و شکل‌های بسیار متنوع ارائه می‌شود
- مقاومت در برابر آتش: بتن AAC می‌تواند حرارت مستقیم آتش با دمای ۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد را تا ۸ ساعت تحمل کند
- عایق صوتی: به دلیل ماهیت متخلخل بتن AAC، قابلیت جذب صدای آن بسیار عالی است. این نوع بتن می‌تواند صدا را به اندازه ۴۲ دسیبل کاهش دهد. این ویژگی، بتن AAC را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت مدرسه، بیمارستان، هتل، ساختمان اداری و آپارتمان تبدیل می‌کند
- مقاومت در برابر ارتعاش: با کاهش وزن سازه، تاثیر بارهای لرزه‌ای نیز کاهش می‌یابد
- کاهش مصرف آب: در بتن AAC، برخلاف بتن معمولی، نیازی به استفاده از آب برای عمل آوری نیست
بتن اتوکلاو شده چگونه ساخته می‌شود؟
تولید این نوع بتن متخلخل اتوکلاو شده دارای دو ویژگی منحصر بفرد است. اول شرایط سوسپانسیونی کامل با نسبت آب به سیمان ۰/۳۵-۰/۲۵ و دوم عمل آوری تحت فشار و حرارت بالا در اتوکلاو طی مدت زمان حدود ۱۴ ساعت است. به همین دلیل برای تأمین شرط اول تمامی مواد اولیه مورد استفاده، باید به صورت میکرونیزه وارد فرآیند شوند. این موضوع باعث می‌شود که فرآیند تولید این محصول با انواع دیگر محصولات بتنی تفاوت اساسی داشته باشد.
وجود ذراتی در ابعاد میکرون
همچنین تأمین شرط دوم و عمل آوری در اتوکلاو هم نیازمند وجود ذراتی در ابعاد میکرون است چرا که عمل برقراری پیوند شیمیایی و تشکیل فازهای مختلف سلیکات کلسیم در اتوکلاو (تحت فشار و حرارت بالا و در زمان محدود) تنها در ابعاد میکرون امکان پذیر بوده و بالا رفتن نرمی مواد اولیه با حجم تشکیل پیوندهای سیلیکات کلسیم و تأمین مقاومت فشاری مورد انتظار نسبت مستقیم دارد.
لذا دو ویژگی فوق باعث می‌شود که در فرآیند تولید مواد اولیه اصلی شامل سیلیس، آهک و سیمان در ابعاد کمتر از ۱۰۰ میکرون و پس از انجام عملیات و آسیاب وارد پروسه شوند. سیلیس مورد استفاده باید حداقل دارای خلوص ۷۵٪ و اکتیوتیه (درجه فعالیت) آهک مورد استفاده از ۸۰٪ کمتر نباشد. سیمان مورد استفاده از نوع پرتلند تیپ ۱ بوده و پودر آلومینیوم به عنوان عامل گازساز در محیط قلیایی و سوسپانسیونی ایجاد شده ناشی از اختلاط مواد فوق الذکر با حجم معین آب طبق واکنش ذیل ایجاد گاز هیدروژن می‌نماید.
بتن اتوکلاو شده؛ یک محصول منحصر‌به‌فرد در صنعت ساختمان
درصورتی که بلوک اتوکلاو مرطوب باشد و یا به هنگام نصب ترک خورده باشد، مقاومت خود را از دست می‌دهد. جهت جلوگیری از این مشکل از خشک و سالم بودن بلوک به هنگام نصب اطمینان حاصل کنید. کار کردن با این بتن نسبتا ساده است و می توان آن را به وسیله ابزارهای دستی مانند ابزارهای نجاری، برش زده و شکل دلخواه را به آن داد. بلوک های بتنی هوادهی شده در ابعادی بسیار دقیق ساخته می‌شوند و معمولا در پوششی از ملات تخت نازک قرار می‌گیرند. اگرچه استفاده از ملات ضخیم نیز مرسوم است.