بتن های هوادار از جمله گونه های مهم بتن هستند که توانسته اند تغییرات شگرفی در صنعت ساختمان سازی به وجود آورند. در این متن به معرفی بتن سبک هوادار، مزایا و ویژگی های آن و همچنین نحوه تولید آن خواهیم پرداخت.

اهمیت بتن در دنیای امروز

امروزه بتن به عنوان یکی از رایج ترین و محبوب ترین مصالح در صنایع ساختمان سازی استفاده می شود، از زمانی که این ترکیب شناخته شده توانسته صنایع ساختمان سازی را کاملا متحول کند، می توان ویژگی هایی مانند ارزان بودن مواد اولیه، استحکام کافی، مقاومت در مقابل حرارت و رطوبت و تحمل فشار بالا را از اصلی ترین امتیازات این ماده نسبت به سایر مواد مرسوم در ساخت بناهای مختلف دانست.

بتن در حالت عادی از ترکیب خاصی از سیمان، شن، آب و ماسه ساخته می شود، وزن زیادی که بتن به ساختمان تحمیل می کند و میزان بالای مصالح مصرف شده از عیب های بتن است.

به مرور زمان و با پیشرفت علوم مختلف در روش های ساخت بتن نیز تحولاتی به وجود آمد و سبب شد نسخه های مختلفی از بتن برای کاربردهای مختلف ساخته شود، با افزودن مواد شیمیایی دیگر به این ترکیب و یا تغییر نوع سیمان می توان خواصی مانند استحکام، سفتی و نرمی، چگالی، وزن و موارد دیگر را تغییر داد و مشکلاتی که در حوزه ساخت بناهای مختلف وجود دارد را از بین برد، بتن سبک هوادار هم حاصل همین پیشرفت ها و تغییرها در روش های ساخت بتن ها است.

معرفی بتن سبک هوادار

بتن سبک فومی‌‌ یا بتن سبک هوادار به نوع خاصی از بتن گفته می شود که در فرایند ساخت آن از مواد هواساز استفاده می شود محصول نهایی ساخته شده با این روش دارای فضاهای خالی ریزی است که در مجموع  ۱۵-۲۵ درصد از حجم آن هوا خواهد بود، این نوع بتن برای اولین بار در سال ۱۹۲۴ در کشور سوئد توسط دکتر اکسل اریکسون ابداع شد، بتن های سبک هوادار برخلاف بتن های معمولی که عموما دارای چگالی ۲۰۰۰-۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب هستند در دو نوع چگالی متفاوت تولید می شوند:

• ۴۰۰-۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب که برای ساخت بلوک های ساختمانی استفاده می شود.

• ۱۰۰۰-۱۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب که برای ساخت قطعات حامل بار ساختمان مانند کف و سقف ساختمان استفاده می شود.

نحوه تولید و مواد به کار رفته

در تولید بتن سبک هوادار از سیمان پرتلند و آهک برای ایجاد خاصیت چسبندگی استفاده می شود، این مواد در طی فرایند خاصی با ماده دیگری با پایه سیلیس ترکیب می شوند  و سیلیکات کلسیم هیدراته تولید می شود، در گام بعدی باید به بتن مورد نظر گاز تزریق شود تا حباب های کوچک در داخل بتن تولید شوند، برای این منظور مواد شیمیایی خاصی با بتن اولیه ترکیب شده که باعث تولید گاز می شوند،

سرعت تولید گاز و مقدار گاز تولید شده پارامترهایی هستند که باید کاملا کنترل شده باشند، یکی از رایج ترین روش های تولید حباب در بتن اضافه کردن پودر آلومینیوم به هیدروکسید کلسیم است که باعث آزاد شدن هیدروژن می شود و حباب ها به همین سبب تولید می شوند.

ویژگی های بتن سبک هوادار

• استفاده از هوا باعث می شود که وزن بتن هوادار پایین تر از بتن های دیگر باشد، این مسئله از آنجایی اهمیت دارد که کاهش وزن در این حالت موجب کاهش استحکام بتن نمی شود.

• استفاده از بتن های سبک هوادار سبب کاهش استفاده از مصالح در ساختمان می شود و می تواند از نظر اقتصادی صرفه جویی زیادی را به همراه داشته باشد.

• وجود هوا در میان اجزای سازنده بتن باعث شده تا این ماده عایق بسیار خوبی در برابر گرما، صوت، سرما و رطوبت باشد، همین امر صرفه جویی زیادی در انرژی برای ساکنین ساختمان به همراه خواهد داشت.

• عایق بودن این نوع بتن در مقابل گرما از آنجایی اهمیت دارد که در هنگام آتش سوزی های بزرگ میلگردها و ستون های فلزی که در داخل بتن قرار گرفته باید کاملا از معرض حرارت دور باشد در غیر این صورت حرارت زیاد موجب ذوب شدن این فلزات می شود و با ایجاد فضای خالی در داخل بتن باعث تخریب ساختمان خواهد شد.

• سبک بودن بتن هوادار بار وارد به سازه را کمتر خواهد کرد این کم شدن بار هم می تواند سبب کاهش استفاده از مصالح دیگر مانند میلگرد و ستون های فلزی برای تحمل بار شود و هم می تواند به استحکام بنا کمک زیادی کند.

• یکی از جالب ترین مزیت های بتن سبک هوادار آسان شدن نصب وسایل روی آن با استفاده از پیچ و رول است. در بتن سبک هوادار می توان بسیار راحت تر  پیچ و رول ها را نصب کرد، در حالی که در بتن معمولی این کار بسیار مشکل است.

• همواره یخ زدگی بتن های معمولی که در بناهایی مانند پل های نزدیک آب دیده می شود به عنوان یک چالش در مناطق سردسیر شناخته می شود و باعث می شود تا با مرور زمان بتن دچار خوردگی و تخریب شود برای جلوگیری از این مورد باید به صورت دوره ای لایه رویی بتن مورد مرمت و تعویض قرار گیرد یا از موادی استفاده شود که باعث افزایش وزن و تغییرات دیگر در بتن می شود که هر دوی این روش ها هزینه های زیادی را نیاز دارد. در مقابل اما بتن های هوادار در برابر سرمای شدید و یخ زدگی بسیار مقاوم هستند، در شرایط دمای زیر صفر آب موجود در داخل بتن تبدیل به یخ می شود و حجم آن افزایش پیدا می کند این افزایش حجم می تواند به مرور زمان و در صورتی که در قسمت حساسی از ساختمان قرار داشته باشد خسارت هایی وارد کند، در بتن هوادار از آنجایی که فضاهای ریز برای هوا وجود دارد یخ می تواند از این فضاها استفاده کند و افزایش حجم خود را در آنجا انجام دهد، در نتیجه فشاری به بتن وارد نمی شود.

• در بتن سبک هوادار مسیر عبور تاسیسات الکترونیکی و مکانیکی را می توان بسیار راحت تر ایجاد کرد، برای ایجاد این مسیرها تنها یک دستگاه برش ساده مانند فرز کافی است اما در بتن های معمولی دستگاه های برش عادی جواب نمی دهد و باید از دستگاه هایی با صفحات برش خاص استفاده کرد.

کاربردهای بتن سبک هوادار 

• مناسب استفاده در ساخت دیوار، کف و سقف طبقات ساختمان هایی که هدر رفت انرژی در آنها زیاد است.

• به دلیل مقاومت خوب در برابر یخ زدگی و رطوبت از این نوع بتن برای ساخت سطوح پیاده روها، جاده ها و فرودگاه ها می توان استفاده کرد.

• عایق مناسب برای لوله کشی ساختمان

• استفاده در ساخت پل، تونل، سد و سیلوهای نگهداری مواد غذایی

• مناسب برای ساخت بخش های تزئینی ساختمان

• قابلیت استفاده برای ساخت ماکت های اولیه ساختمان