مزایا و معایب فوم بتن در ساخت و ساز ساختمان

اخیرا، فوم بتن به عنوان عامل اصلی خرابی‌های مرطوب در سیستم کفپوش شناخته شده است.

اگرچه تکنیک‌های ساخت و ساز سریع و تغییرات قوانین دولتی در تولید چسب‌های کفپوش نیز به وقوع این مشکلات کمک کرده است، برخی منتقدان بر این باورند که پیامدهای خرابی کف، بیشتر از مزایای استفاده از فوم بتن وزن در پروژه‌ها است.

با توجه به این موضوع، ارزیابی مزایا و معایب فوم بتن حائز اهمیت شده است، این امر نه تنها به دلیل تعاملات آن با سیستم‌های کفپوش، بلکه همچنین تاثیر آن روی جنبه‌های ساختمان مانند وزن فولاد، پی‌ها و امتیازهای مربوط به مقاومت در برابر آتش مورد توجه قرار می‌گیرد.

با وجود چالش‌های مربوط به رطوبت فوم بتن، دال‌های بتنی سبکی که به درستی طراحی و ساخته شده‌اند مزایای متعددی را در مقایسه با دال‌های بتنی معمولی مورد استفاده در پروژه‌ها دارا هستند.

فوم بتن چیست؟

فوم بتن چیز جدیدی نیست. در طول قرن‌های پیشین در قالب‌های مختلف ارائه شده است. انواع مختلفی از فوم بتن وجود دارد. برای اهداف این مقاله، ما تنها بتن‌های سبک سازه‌ای را در نظر می‌گیریم: مخلوطی از سیمان پرتلند، آب، شن و ماسه و رس، رسوب، سنگدانه‌های درشت و یا پودر سنگ. در حالیکه مخلوط بتن معمولی وزنی معادل 145 تا 155 pcf دارد، فوم بتن دارای وزن 110 تا 115 pcf می‌باشد. فوم بتن سازه‌ای بطور معمول دارای مقاومت 28 روز فشاری بتن معمولی است.

تفاوت اصلی بین بتن‌های سبک و بتن‌های معمولی در کاربری‌های سازه‌ای، مصالح تشکیل دهنده و سنگدانه‌های آن است. سنگدانه‌های معمولی عمدتا از سنگ‌های خرد شده طبیعی تشکیل می‌شوند، در حالی که سنگدانه‌های فوم بتن با پردازش رس، شل یا پودر سنگ در یک کوره دوار با دمای 2000 درجه فارنهایت تولید می‌شوند.

در این دماها، سنگدانه‌ها گسترش یافته و یک شبکه متخلخل در اندازه‌های 5 تا 300 میکرون (Chua، 2009) ایجاد می‌کنند. این شبکه متخلخل تراکم کمتری نسبت به مخلوط‌های معمولی دارد.

اگر چه مقاومت فشاری بتن به طور کلی با مقاومت فشاری سنگدانه‌های درشت آن ارتباط دارد، موسسه بتن آمریکا (ACI) 213R-03 گزارش می‌دهد که برای مقاومت‌های فشاری معمولی ساختمان، تا حدود 5،000 psi –  هیچ رابطه قابل اعتمادی بین مقاومت سنگدانه‌ها و مقاومت بتن وجود ندارد.

آب در مخلوط فوم بتن

استفاده از فوم بتن اغلب منجر به وقوع مشکلات مربوط به رطوبت می‌شود، زیرا عمدتا دارای مقدار آب بسیار بالاتری نسبت به بتن معمولی هستند.

برخلاف سنگدانه‌های طبیعی که تمایل به اشباع شدن تنها در سطوح خود دارند، شبکه‌های متخلخل سنگدانه‌ها آب زیادی را جذب و درون خود ذخیره می‌کنند و به تدریج در طول زمان  آن را آزاد می‌کنند.

برای درک چگونگی تاثیر آب بر بتن، ما باید بدانیم که چگونه آب درون این مخلوط واکنش نشان می‌دهد. ACI 304.2، با بتن ریزی به روش پمپاژ، دو نوع آب را در فوم بتن در نظر می‌گیرد: آب آزاد و آب جذب شده. آب آزاد بر حجم مخلوط، اسلامپ و کارآیی مخلوط و مقدار آب موجود در واکنش برای هیدراتاسیون سیمان تاثیر می‌گذارد. آب جذب شده نیز در سوراخهای فوم بتن نگهداری می‌شود.

در هنگام اختلاط، بخشی از آب آزاد به آب جذب شده تبدیل می‌شود، که در نهایت باعث کاهش اسلامپ و مقدار آب موجود برای هیدراتاسیون می‌شود.

علاوه بر این، فشار پمپاژ، آب اضافی آزاد را به درون مخلوط فوم بتن متخلخل هدایت می‌کند و باعث کاهش میزان اسلامپ بین قیف پمپ و نقطه تخلیه می‌شود. برای کاهش مقدار آب جذب شده در مخلوط توسط سنگدانه‌های سبک ، تولید کنندگان بتن قبل از بتن ریزی فضاهای خالی را پر می‌کنند.

تولید کنندگان بتن اغلب از افزودنی‌های کاهش دهنده آب استفاده می‌کنند تا به کاهش مقدار کل آب مخلوط و به تبع آن مقدار آبی که به طور بالقوه در طی زمان قالب را ترک می‌کند، کمک کنند.

در بتن معمولی و فوم بتن، آبی که در هیدراتاسیون ذرات سیمان مصرف نمی‌شود، به آرامی از طریق سطوح در معرض هوا تبخیر می‌شود و همانطور که قبلا بحث شد، می‌تواند مشکلاتی را برای کف ایجاد کند. تقریبا تمام مخلوط‌های بتن حاوی آب بیشتری نسبت به واکنش‌های هیدراتاسیون سیمان هستند، اما آب اضافی باعث می‌شود که بتن ریزی و تراز کردن سطح آن راحت‌تر شود.

پس از اینکه ملات سیمان سخت می‌شود، واکنش هیدراتاسیون، هرچند با سرعت‌های پایین‌تر، در طول عمر بتن با تبخیر آب اضافی آن ادامه می‌یابد. در مخلوط‌های فوم بتن، مقداری از آب جذب شده خارج می‌شود که به هیدراتاسیون کامل سیمان در یک لایه در اطراف سنگدانه‌ها کمک می‌کند، اما مقدار قابل توجهی آب جذب شده در منافذ وجود دارد که در طول زمان تخلیه می‌شود.

با سرعت فزاینده ساخت و ساز، زمان خشک شدن بتن کاهش یافته است، زمان بین اتمام بتن ریزی و زمانی که می‌توانید سیستم کف را نصب کنید، که اغلب دارای اهمیت زیادی در جدول زمان بندی پروژه است.

دال‌های ریخته شده بر روی عرشه‌های فولادی حساسیت بیشتری به زمان خشک شدن دارند، زیرا آب تنها می‌تواند از طریق سطح بالای دال تبخیر شود.

به استثنای بعضی از تکنیک‌هایی که بعدا در این مقاله مورد بحث قرار خواهند گرفت، اقدامات نسبتا کمتری را می‌توان بر روی مخلوط بتن به جز کاهش آب درون مخلوط استفاده کرد. ACI 302.2R-96 گزارش می‌دهد که هیچ دلیلی برای افزودن یا حذف هر گونه مصالح به استثنای افزودن فوم سیلیس (به جای بعضی سیمان پرتلند) برای کاهش زمان خشک شدن وجود ندارد.

این گزارش می‌گوید که جایگزین کردن 5 تا 10 درصد سیمان پرتلند با فوم سیلیس می‌تواند زمان خشک شدن بتن را چندین هفته کاهش دهد. با این حال، این امر اغلب کمک کمتری به کاهش خشک شدن برای ساخت و ساز سریع می‌کند.

کاربردهای دیگر استفاده از فوم بتن

فوم بتن دارای کاربردهای متنوع در سازه‌هایی با کاربری مختلف است و کاربرد این ماده را می‌توان در بسیاری از سازه‌ها مشاهده کرد.

زیربنای جاده با فوم بتن

فوم بتن می‌تواند عملیات ساخت و ساز جاده‌ای را سبک‌تر کند. این ماده کمک می‌کند تا مشکل روش‌های ساخت سنتی جاده‌های سنگین که دارای نشست هستند، به ویژه در مناطق با زمین نرم حل شود. با ساخت زیربنای جاده‌ها از مواد سبک مانند فوم بتن، وزن کلی سازه می‌تواند به شدت کاهش یابد.

از آنجا که دامنه استفاده از فوم بتن بسیار متنوع بوده و با طیف وسیعی از چگالی‌ها در دسترس است ثابت شده که این یک ماده ایده‌آل و مقرون به صرفه برای حل این مشکل خواهد بود.

این ماده خاصیت عایق داشته و در صورت استفاده از آن در زیر بنای جاده‌ها از نفوذ رطوبت به سطح جلوگیری کرده و باعث خواهد شد دوام سطح جاده بالا رود که هزینه‌های نگهداری را به میزان قابل توجهی پایین خواهد آورد.

ساخت دیوار

فوم بتن را می‌توان برای ساخت دیوارها در محل ساخت و ساز مورد استفاده قرار داد. این می‌تواند با استفاده از قالب‌های سنتی یا قالب‌های پلی استایرن توخالی ساخته شود.

این یک روش ساخت سریع و ارزان با استفاده از عایق‌های حرارتی است. دیوار ساخته شده از فوم بتن فشرده با مقاومت 1200kg / m2 ، عایق حرارتی مشابهی با دیوار ساخته شده از بتن متراکم با 5 برابر ضخامت و دیوار ساخته شده از مصالح دیگر با 10 برابر ضخامت را به ارمغان می‌آورد. که می‌تواند نقش موثری در کاهش مصرف انرژی داشته باشد.  

ساخت تونل

فوم بتن یک ماده ایده‌آل برای ساخت و تعمیر تونل است. این ماده هم برای پر کردن حفره‌های ایجاد شده در هنگام ساخت تونل و هم به هنگام ایجاد روکش برای پر کردن حفره‌های پشت تونل استفاده می‌شود.

ساخت کف

فوم بتن ماده بسیار خوبی برای ساخت و ساز کف را ارائه می‌دهد. این ماده برای ساخت زیر طبقه با سرعت زیاد با قیمت ارزان بسیار مناسب است و می‌تواند برای ساخت کف‌های مسطح و افزایش ارتفاع کف و همچنین برای عایق کاری استفاده شود. به راحتی شکل گرفته و تمامی شکاف‌ها را پر می‌کند و می‌توان به راحتی بر روی آن کف سازی را انجام داد.

بلوک‌های پیش ساخته سبک

روش سنتی ساخت بلوک‌های پیش ساخته سبک شامل افزودن پودر آلومینیوم به مخلوط ملات خیس و سپس اتوکلاو کردن آن است. این روش به دلیل آلودگی ناشی از آن محبوب نیست. فوم بتن یک جایگزین سازگار با محیط زیست است زیرا هیچگونه ماده آلاینده در تولید آن وجود ندارد و تمام مواد مورد استفاده غیر خطرناک هستند. این ماده وزن سبکی دارد که آن را برای مصارف مختلف مناسب می‌سازد.

کارهای زیرساختی

فوم بتن می‌تواند در انواع مختلف پروژه‌های زیرساختی استفاده شود، از جمله: ایجاد ثبات در خاک‌های زیرزمینی پس از زمین لرزه، طرح‌های گسترش بزرگراه، احیاء زمین و پر کردن بندرها.

از آنجا که این موارد در خاک نرم فرو نمی‌روند، توسعه مجدد آنها می‌تواند خیلی سریع‌تر پس از شروع پروژه با استفاده از روش‌های سنتی انجام شود. به دلایل مشابه، این ماده همچنین برای زیرساخت‌های جاده‌ای ایده‌آل است.

آتش خاموش کن

ویژگی‌های مقاومت در برابر آتش فوم بتن آنها را به یک ماده ایده‌آل برای مقابله با آتش در ساختمان‌هایی که فضاهای بزرگ بدون جداکننده دارند تبدیل می‌کند. این ماده برای جلوگیری از نفوذ آتش به بخش خدماتی بین طبقه‌ها و سقف در ساخت و سازهای مدرن و همچنین برای محافظت از طبقه‌های چوبی در خانه‌های قدیمی استفاده می‌شود.

عایق صوتی

فوم بتن موجب کاهش سر و صدای فضای بیرونی و یا ناشی از ضربه می‌شود. بنابراین، این یک ماده ایده‌آل برای دیوارهای داخلی و کف‌های معلق در ساختمان‌های چند طبقه، به ویژه آنهایی است که دارای استفاده‌های عمومی هستند، خواهد بود.

فوم بتن کاربردهای بسیاری در ساخت و ساز دارد و دارای یک سری ویژگی‌های معمول برای عایق کاری سقف است. این ماده دارای وزن کم و مقاومت بالایی بوده و از آن می‌توان در بسیاری از فضاها استفاده کرد. از این ماده برای پوشش سقف در خانه‌ها و ساختمان‌های بزرگ به خاطر وزن کم آن، استفاده می‌شود. در اینجا نمونه‌هایی از آنها نشان داده شده است:

استفاده از فوم بتن در کوله پل‌ها

فوم بتن به طور ویژه‌ای برای کوله پل‌ها مناسب است، زیرا بارهای جانبی کمتری را به پل تحمیل می‌کند، که می‌تواند یکی از مشکلات استفاده از مواد دانه‌ای سنتی به حساب آید. در کوله‌های سنتی، فشار جانبی زیادی بر دیوارهای پل اعمال شده که ناشی از مواد مورد استفاده و چگالی آنها است.

با استفاده از فوم بتن فومی فشار جانبی عملا از بین می‌رود، بنابراین دیوارهای پل نیاز نیست خیلی ضخیم باشند. این بدان معنی است که پایه‌های دیوار پل می‌توانند سبک‌تر ساخته شوند. با کاهش ضخامت دیوارها و اندازه فونداسیون آنها صرفه جویی زیادی در هزینه‌ها رخ می‌دهد. از طرف دیگر زمان ساخت هم پایین خواهد آمد.

کوله‌های سنتی همچنین به دلیل تراکم مواد دانه‌ای و همچنین به دلیل فرو ریختن کل سازه به درون زمین‌های نرم، اغلب نشست‌های قابل توجهی را تجربه می‌کنند. این دست نشست‌ها و فرورفتن در زمین، هزینه‌های تعمیر و نگهداری زیادی را ایجاد می‌کند.

هنگامی که فوم بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد، هیچ گونه نشستی رخ نمی‌دهد و با تنظیم وزن کوله با انتخاب یک طراح اختلاط مناسب، میزان فرورفتگی در زمین نیز کاهش می‌یابد. در صورتی که محاسبات به درستی انجام شده باشد در سازه هیچ نشستی رخ نمی‌دهد.

فوم بتن برای بازسازی ترانشه

فوم بتن یک ماده ایده آل برای بازسازی ترانشه‌ها است (پر کردن ترانشه‌هایی که در جاده‌ها حفاری می‌شوند و برای جا گذاری لوله‌ها یا تعمیرات مورد استفاده قرار می‌گیرند).

روش‌های سنتی برای پر کردن ترانشه‌ها در جاده‌ها، با استفاده از مواد پرکننده دانه‌ای است که منجر به ایجاد نشست در جاده و به طور بالقوه آسیب رسیدن به لوله‌ها می‌شود.

با استفاده از فوم بتن هیچ گونه نشستی رخ نمی‌دهد؛ و به دلیل اینکه فوم بتن به صورت مایع است، می‌تواند هرگونه حفره و فضای خالی را در قسمت ترانشه پر کند.

همچنین ویژگی‌های بارگذاری فوق العاده فوم بتن به این معنی است که بارهای محوری به طور مستقیم به بخش‌های سرویس دهی ترانشه انتقال نمی‌یابند، بنابراین لوله‌ها بر اثر وزن ترافیک آسیب نمی‌بینند.

این ماده به خاطر اینکه در تمام پستی و بلندی‌ها نفوذ می‌کند، فشاری که به آن وارد می‌شود را به تمامی دیواره و اطراف منتقل می‌کند.

مواد خاکریز دانه‌ای سنتی نیاز به تراکم دارند. فوم بتن نیازی به تراکم ندارد، بنابراین به استفاده از هر نوع روش فشرده سازی نیاز نیست و بعد از ریختن فقط باید آن را مسطح کرد.

کار با این ماده بسیار ساده بوده و احتیاج به وسایل اضافه مانند ویبره نیست. این مورد بسیار مهمی است زیرا استفاده از چنین ابزارهایی می‌تواند موجب ایجاد بیماری‌های ناشی از ارتعاش در میان کارگران شود و از طرف دیگر به خاطر شکل پذیری بالا از این ماده می‌توان برای پر کردن انواع ترک و یا حفاری مورد استفاده قرار داد.

بلوک‌ها و پانل‌های فوم بتن سبک CFC

فوم بتن برای ساخت بلوک‌های سبک در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار می‌گیرد. بلوک‌های فوم بتن به طور عمده برای ساخت دیوار‌های پارتیشن استفاده می‌شوند.

ماهیت سبک وزن این ماده بدین معنی است که حداقل بارگذاری را به ساختمان‌ها تحمیل می‌کند. بلوک‌های فوم بتن همچنین عایق حرارتی و صوتی مناسبی هستند. کارخانه‌های مدرن و اتوماتیک تولید بلوک از یک دستگاه برش سیمی استفاده می‌کند تا بلوک‌های بزرگ را به بلوک‌های کوچکتر برش دهند.

راه اندازی یک کارخانه تولید بلوک فوم بتن (سلولی / CLC) نیاز به حداقل سرمایه گذاری برای تجهیزات دارد. بلوک‌ها را می‌توان با تقریبا هر ابعاد دلخواهی ساخت. ابعاد پرطرفدار دارای کاربردهای فراوان هستند.

پانل‌های پیش ساخته همچنین می‌توانند از این ماده ساخته شوند. آخرین نوآوری این پانل‌ها، پانل‌های همپوش 60*50 سانتیمتری و پانل‌های متصل کننده 1.2 متری توخالی است. این پانل‌ها می‌توانند یک دیوار غیر باربر را بسیار سریعتر از بلوک‌های کوچک بسازند، در حالی که بار وارده کلی به ساختمان را کاهش می‌دهند.

این ماده دارای نرخ جذب آب کم و یک ساختار سلولی بسته است. هنگام بارش باران، آب از آن به راحتی عبور نمی‌کند.

فوم بتن برای پر کردن حفره‌ها

فوم بتن همچنین برای پر کردن حفره‌های خالی بسیار مفید است. از آنجا که به صورت مایع است، به راحتی می‌تواند به مکان‌های غیر قابل دسترسی ریخته شود. این نه تنها می‌تواند برای پروژه‌های از پیش برنامه ریزی شده، بلکه در شرایط اضطراری برای ارائه تکیه گاه و پشتیبانی بسیار سریع استفاده شود.

فوم بتن برای پر کردن فاضلاب‌های قدیمی، زیرزمین‌ها، مخازن ذخیره سازی و حفره‌های زیر جاده‌ای ناشی از باران‌های سنگین مورد استفاده قرار گرفته است. این نوع بتن را حتی می‌توان در دهانه‌های کوچک مورد استفاده قرار داد که کار را بسیار آسان‌تر و ارزان‌تر از روش‌های دیگر می‌کند.

در صورت وم، آن را همچنین می‌توانید به موقعیت‌هایی که در فاصله قابل توجهی از محل قرار دارند پمپ کنید.

هنگامی که برای پر کردن حفره‌های خالی استفاده می‌شود، این ماده را می‌توان به عنوان پرکننده قابل جریان، مواد کم مقاومت کنترل شده (CLSM) یا مواد کم مقاومت کنترل شده با چگالی کم (LD-CLSM) طبقه بندی کرد.

فوم بتن عایق بام

برای چندین سال که فوم بتن ایرانیان ، مصالحی را برای عایق کاری بام تامین می‌کند. یک مخلوط با چگالی کم انتخاب شده و مقدار هوای خالص درون آن یک ماده عایق حرارتی مناسب را فراهم می‌کند. چگالی کم آن نیز دارای مزایایی است که به طور کلی وزن کلی سقف را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

عایق کاری سقف، احتمالا گسترده‌ترین کاربرد آن است. فوم بتن دارای دو مزیت کلی است که برای سقف‌ها استفاده می‌شود. اولین مزیت این است که میزان عایق حرارتی بالایی را فراهم می‌کند.

مزیت دوم نیز این است که می‌توانید آن را در بام‌های تخت به صورت شیب دار، برای زهکشی مناسب مورد استفاده قرار دهید. در کشورهایی که سقف‌ها مسطح هستند و از آنها به عنوان بخشی از زندگی روزمره استفاده می‌شود، این ماده به اندازه کافی قوی است تا بتواند میزان تردد یا حتی ترافیک افراد را بر روی سقف تحمل کند.

این ماده بسیار سبک‌تر از شیب‌های ساخته شده از ملات است. این بدان معنی است که یک سقف شیب‌دار ساخته شده از فوم بتن، بارگذاری کمتری را بر سازه تحمیل می‌کند.

تعمیرات اضطراری، پر کردن حفره‌ها و پشتیبانی

این‌ها معمولا به این دلیل بوجود می‌آیند که برخی موارد و سازه‌ها، نشانه‌هایی از فروپاشی را نشان می‌دهند و ممکن است خطری برای هر آنچه در بالای آنها قرار دارند محسوب شوند.

در چنین شرایطی ضروری است که به سرعت و با رعایت نکات ایمنی کار کنید. روش‌های جایگزین برای فوم بتن اغلب غیر عملی هستند. ممکن است زمان کافی برای ساخت تکیه گاه‌های مناسب وجود نداشته باشد؛ استفاده از زمین فشرده شده یا مواد پرکننده شل، بیش از حد طول می‌کشد و در شرایط مختلف ممکن است امکان پذیر نباشد.

به طور قابل توجهی، نمی‌توان مواد پشتیبان جانبی را فشرده کرد، بنابراین مسیر تردد زیرزمینی و "حفره‌ها بر روی زمین" با چنین ابزارهای سنتی پشتیبانی نمی‌شوند. راه حل واضح این است که از فوم بتن استفاده کنید و اولویت را به موارد اضطراری دهید، پس از آن می‌توانید وقت خود را برای تصمیم گیری برای رسیدن به یک راه حل بلندمدت برای مشکل اختصاص دهید.

در بعضی موارد فوم بتن می‌تواند به عنوان یک پایه دائمی در ساخت و سازهای بعدی استفاده شود. ممکن است لازم باشد مجددا از مواد پرکننده اضطراری استفاده کنید، در این صورت فوم بتن می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

با توجه به ساختار سلولی فوم بتن، به راحتی می‌توانید آن را برش داده و جدا کنید، از این رو حفاری مجدد آن نسبتا آسان است.

مثال‌هایی برای تعمیرات با فوم بتن

لیست و جزئیات مختصری از پر کننده حفره‌ها در زیر آورده شده است. دو مورد اول در فهرست (تونل هیترو و حفره زیرزمینی در لوبلین، لهستان) نمونه‌هایی از شرایط اضطراری هستند که با استفاده از فوم بتن رفع شده‌اند.

نمونه‌هایی از پر کردن حفره با استفاده از فوم بتن

 1. تونل راه آهن هیترو

در حین تونل زنی برای یک خط راه آهن زیرزمینی جدید به سمت فرودگاه هیترو با استفاده از روش نوآورانه شامل بتن مسلح با اسپری و بدون تکیه گاه سنتی، بخشی از سازه فروپاشید که باعث ایجاد یک حفره بزرگ در سطح زمین شد.

اگر چه، خوشبختانه یک فاجعه فوری رخ نداد، یکی از ساختمان‌های بزرگ هیترو با خطر فروپاشی مواجه شد که در نزدیکی این حفره قرار داشت.

اولویت نخست این بود که اطمینان حاصل شود که فروپاشی تونل به این ساختمان گسترش نخواهد یافت. 200 کامیون حامل فوم بتن آماده در یک اقدام اضطراری برای تثبیت وضعیت در این حفره ریخته شد.

 2. تخریب جاده در لوبلین، لهستان

جاده‌ای که اخیرا بر روی یک سطح فرسوده غیر فشرده ساخته شده بود به علت شسته شدن توسط باران‌های سنگین، در معرض فروپاشی قرار گرفت. در زیر جاده‌ای که در ارتفاع 30 متری معلق شده بود، یک حفره بزرگ ایجاد شد.

با استفاده از روش‌های سنتی، عملیات تعمیر به مدت 3 هفته طول می‌کشید که شامل برچیدن و ساخت مجدد جاده بود که شامل استفاده از ملات نیز بود. با استفاده از فوم بتن کل عملیات ترمیم جاده تنها در عرض 48 ساعت تکمیل شد.

 3. تعویض سیستم فاضلاب در لوبلین، لهستان

قبل از اینکه یک لوله جدید در بالای آن گذاشته شود، در طول مسیر یک جاده اصلی در درون شهر باید یک فاضلاب قدیمی ایمن سازی می‌شد. این کار همچنین شامل استفاده از چندین محفظه بازرسی از سیستم فاضلاب قدیمی بود.

 4. پر کردن حفره زیرزمینی

یک خانه قدیمی در معرض خطر سقوط بود. تصمیم بر این شد که زیر آن با بتن پر شود. بتن با تراکم معمولی نمی‌توانست مورد استفاده قرار گیرد چرا که یک دیوار خارجی بالاتر از سطح زمین بود، چون خانه در کنار یک تپه در امتداد یک جاده ساخته شده بود.

فشار از سمت دیوار زیرزمین که پر از بتن‌های متراکم بود باعث می‌شد که دیوار ساختمان سقوط کند. به جای آن از فوم بتن استفاده شد زیرا فشار جانبی کمتری را اعمال می‌کند.

فوم بتن ایرانیان به دلیل ویژگی‌های قرار گیری خود، یک ماده مناسب برای پر کردن حفره‌ها است.

فوم بتن ها

نشست نمی‌کند، از این رو نیازی به فشرده سازی ندارد و سبک وزن بوده و بارهای سنگین را تحمل می‌کند. با جریان آزاد برای پر کردن حفره‌ها گسترش می‌یابد که به دلیل ویژگی‌های توزیع بار عالی آن است.

پس از قرارگیری نیازی به نگهداری ندارد و مقاومت بسیار خوبی در برابر چرخه یخ زدگی و ذوب شدن دارد. بارهای جانبی را تحمل کرده و قابلیت جذب آب کمی در طول زمان دارد و این ماده بسیار مقرون به صرفه و غیر خطرناک است.

قابلیت پر کردن حفره‌ها به دو دسته تقسیم می‌شود، برنامه ریزی شده و اضطراری.

پر کردن حفره‌ها به صورت برنامه ریزی شده

عملیات معمول برنامه ریزی شده” شامل پر کردن موارد زیر است:

1. مخازن سوخت قدیمی زیرزمینی، که در غیر این صورت باید حفاری، بریده، برداشته و دور ریخته شوند، که وقت گیر بوده و به طور بالقوه خطرناک است.
2. فاضلاب‌های فرعی، خطوط لوله، دریچه‌ها و تونل‌ها.
3. (در یک عملیات لوله گذاری مجدد فاضلاب) فاصله بین دیوار فاضلاب قدیمی و لوله جدید در داخل آن.
4. هر سوراخ” بازشو بزرگ برای ایجاد منطقه توسعه مجدد، نمونه‌هایی از چنین عملیاتی شامل استخرهای شنا، مخازن آب، کارخانه‌های معدن سطحی و شفت‌های معدن می‌شوند.
5. حفره‌های زیرزمینی پنهان، نامنظم و ناشناخته که باعث تخریب می‌شوند.
6. حفره در سازه‌ها، کانال‌های سرویس دهی در پل‌ها، انبارها و زیرزمین ساختمان‌های قدیمی.

در برخی موارد روش جایگزینی برای پر کردن حفره‌ها وجود ندارد، هر چند روش‌های دیگری برای مقابله با این وضعیت ممکن است وجود داشته باشد. گاهی اوقات روش‌های جایگزینی وجود دارند (مخازن خالی می‌توانند به عنوان مثال برای تخریب سازه‌ها یا حتی دفن زباله‌های خانگی استفاده شوند، در حالی که پرکننده‌های ضخیم سنتی نیز می‌توانند برای پر کردن آنها استفاده شوند). مزیت استفاده از فوم بتن اغلب آشکار است. سرعت تکمیل، قابلیت اطمینان، توانایی دقیق محاسبه هزینه، همگی عوامل کلیدی برای انتخاب فوم بتن هستند.

چندین مزیت فنی همچنین فوم بتن را به عنوان یک ماده پرکننده مهم حفره، مخصوصا در مورد زیرزمین، معرفی می‌کند

1. واقعیت این است که فوم بتن مایع است و می‌تواند از طریق انبساط، جاذبه زمین یا پمپ بتن معمولی ریخته شود که به این معنی است که عملیات را بدون اختلال بیش از اندازه می‌توانید پیش ببرید.
2. با انتخاب یک طرح اختلاط مناسب می‌توانید آن را به راحتی به جریان دربیاورید و اطمینان حاصل کنید تمام خلل و فرج‌ها، حتی در مکان‌های غیر قابل دسترس، به طور کامل پر شده است.
3. اما شاید ویژگی که بیشترین اهمیت را دارد این واقعیت است که فوم بتن پس از بتن ریزی نشست نمی‌کند. این مسئله حائز اهمیت است که مواد پرکننده باید حجم خود را پس از قرارگیری، بدون نشست یا کاهش حجم قابل توجهی حفظ کنند.
4. در غیر این صورت مشکل پر کردن حفره به طور کامل حل نخواهد شد. این به راحتی با استفاده از فوم بتن قابل دسترس است. بر خلاف این ماده، ملات ماسه / آب، روش انتخاب شده در معادن برخی کشورها است. در صورت تخلیه آب، ماسه نشست می‌کند و در سقف ترک‌ها و حفره‌هایی به وجود می‌آید.

احتمالا فوم بتن ایرانیان بیشتر از هر چیزی در ساختن سقف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در چنین حالتی دارای دو مزیت بزرگ خواهد بود.

اولین مزیت این است که عایق گرما و صدا است. دومین مزیت این است که می‌توان آن را برای اهداف مشخص سوراخ کرد، به عبارت دیگر می‌توان لوله کشی فاضلاب را از آن عبور داد.

در کشورهایی که سقف به صورت مسطح ساخته شده و در زندگی روزمره نقش مهمی دارند، ترکیبات فوم بتن به اندازه کافی استحکام دارد تا فشار وارد شده توسط افراد یا حتی وسایل نقلیه را تحمل کند. همچنین این ماده نسبت به ملات سیمانی بسیار سبک‌تر است.

این یعنی سقف ساخته شده توسط فوم بتن فشار بسیار کمتری را به اسکلت ساختمان وارد خواهد کرد.

خصوصیات فوم بتن به کار رفته در ساختن سقف

معمولا فوم بتن با چگالی بین 400 تا 600 kg/m3 ساخته می‌شود. در این بازه چگالی، رسانایی گرمای آن چیزی حدود 0.1 W/mK است و مقاومت کششی 28 روزه آن تقریبا 1.0 – 2.5 N/mm2 است.

خصوصیات معمول فوم بتن مورد استفاده برای ساختن سقف

فوم بتن با چگالی خشک بین 400 تا 600 kg/m3 اغلب با استفاده از سیمان ترکیبی ساخته می‌شود. همچنین ساختن فوم بتن دارای ماسه در این چگالی ممکن است، که از نسبت طراحی 1:1:0.55 یا حتی 1.5:1:0.55 استفاده می‌کند.

مزیت اضافه کردن ماسه این است که میزان سیمان مورد نیاز را کاهش می‌دهد و در نهایت هزینه ساخت آن را تا حد زیادی پایین می‌آورد.

با این حال، چنین کاری مقاومت فوم بتن را نیز کاهش می‌دهد.

در چنین حالت خیسی، فوم‌بتن ساخته شده توسط سیمان ترکیبی نسبت به ماسه تکان خواه‌تر یا چسبنده‌تر خواهد بود. در هنگام ساختن شیب توسط فوم بتن، بهتر است که بتن تکان خواه‌تر باشد.

خصوصیات معمول فوم بتن مورد استفاده برای ساختن سقف

خصوصیات معمول ساختن سقف در پایین توضیح داده شده است. در کشورهای گرم که دمای هوا به 45 درجه سانتیگراد می‌رسد، عایق اضافی را می‌توان با استفاده از پلی استیرن فراهم کرد.

گذاشتن فوم بتن بر روی سقف

معمولا برای ساختن سقف از فوم بتن با ضخامت 50 تا 200 میلی متر استفاده می‌شود.

این ویژگی‌ها شامل یک لایه عایق قبل از فوم که در کشورهای دارای آب و هوای گرم مورد استفاده قرار می‌گیرند که دمای هوا به 45 درجه سانتیگراد می‌رسد.

صفحه عایق فوم را می‌توان در کشورهای خنک‌تر نادیده گرفت.

اگرچه به کار بردن لایه ضد آب می‌تواند مفید باشد، اما فوم بتن میزان جذب آب پایینی دارد و می‌توان از این مورد هم چشم پوشی کرد.

برای ساختن شیب بر روی سقف، عمق فوم بتن به چندین روش و بسته به شرایط بررسی می‌شود.

در سقف‌های باریک می‌توان خطوط را بر روی نرده کشید. در سقف‌های عریض‌تر، بهترین کار این است که در فواصل 2 تا 3 متر کار شود و می‌توان بعدا از ریختن، آن را با استفاده از یک تخته بلند صاف کرد.

تخته‌ها را می‌توان در دو سر سقف قرار داد، که در این حالت تخته بالایی بلندتر و تخته پایینی کوتاه‌تر خواهد بود.

یا اینکه می‌توان تخته را در درازای شیب قرار داد، که در این حالت آنها با همدیگر برابر خواهند بود و با زاویه خطوط شیب هم راستا هستند.

همچنین استفاده از میخ چوبی با طول‌های مختلف برای علامت گذاری شیب راه حل مناسبی است.

یک راه دیگر استفاده از میله برای پیش بردن کار است. آنها را می‌توان بعد از ریختن بتن در همانجا رها کرد، برخلاف تخته‌های چوبی که می‌توان آنها را درآورد و دوباره استفاده کرد.

زمانی که سقف را به چند قطعه تقسیم کرده‌اید (سقف‌های بزرگ)، شیوه معمول این است که از قطعه‌های جایگزین استفاده کنید تا رفت و آمد کارگران و صاف کردن بتن راحت‌تر شود. به محض اینکه اعداد زوج به پایان رسیدند این امکان را در اختیار دارید تا به سراغ اعداد فرد بروید.

زمانی که بر روی تکه‌های کوچک یا سقف‌های پیچیده کار می‌کنید که درست کردن شیب با استفاده از تخته و میله ممکن نیست، یکی از راه حل‌های ممکن استفاده از اسکویجی است. شاید حتی کارگران مجبور باشند به جای راه رفتن در کناره‌ها بر روی فوم بتن راه بروند تا آن را صاف کنند.

اگر سقف با استفاده از تخته‌های چوبی و کارگران ماهر به خوبی مدیریت شود، پمپ کردن و قرار دادن 6  متر مکعب فوم بتن در یک عملیات کلی ممکن است.

در واقع، این کار چندان هم ساده نیست و کار معمولا به صورت 1 متر مربع در هر عملیات به انجام می‌رسد.

در این حالت، خالی کردن یک کامیون ممکن است 2 تا 3 ساعت زمان بگیرد، که در کشورهای گرم غیرعملی است.

در این وضعیت، استفاده از کامیون دارای ظرفیت 2 متر مکعب یا مخلوط کردن فوم بتن در محل ساخت و ساز بهترین گزینه ممکن خواهد بود.

اگر چنین کاری انجام شود، حتی ساختن فوم بتن بر روی سقف نیز در دسترس خواهد بود و بدین ترتیب می‌توان از دردسرهای پمپ کردن آن بر روی سقف اجتناب کرد.

کوله‌های سنتی پل شامل استفاده از سنگدانه‌های فشرده، معمولا شن و ماسه هستند. این باعث اعمال فشار بیش از حد به سمت دیوارهای پل می‌شود که باید به منظور مقاومت در برابر نیروهای جانبی که توسط وزن شن و ماسه اعمال می‌شود، ضخامت کافی داشته باشد.

علاوه بر این، لازم است که از فونداسیون‌های قدرتمندی برای حمایت از این دیوارهای ضخیم استفاده شود. مشکل اصلی در این زمینه هزینه است. دیوارهای ضخیم و فونداسیون‌های عظیم گران بوده و زمان زیادی برای ساخت احتیاج دارند.

در هنگام ساخت پل‌ها با مصالح سنتی مشکلات زیادی مربوط به نشست وجود خواهد داشت. دو زمینه اصلی برای نگرانی وجود دارد: نشست سنگدانه‌ها به علت وزن ترافیک و فرورفتن سازه پل در زمین نرم. اولین مورد زمانی رخ می‌دهد که حتی پل بر روی زمین نرم ساخته نشده است و در نتیجه ترک خوردگی و سقوط سطح جاده به وقوع می‌پیوندد. هنگام ساخت پل بر روی زمین نرم، این مشکلات تشدید می‌شوند.

فوم بتن جایگزینی مناسب

هزینه‌های ساخت به هنگام استفاده از فوم بتن ایرانیان برای کوله‌ها می‌تواند به شدت کاهش یابد. فوم بتن یک ماده بسیار متنوع است که می‌تواند متناسب با اامات خاص هر پروژه تهیه شود. با انتخاب یک مخلوط مناسب، می‌توانید یک طراحی ایده آل مطابق با شرایط محلی انجام دهید.

1. اول از همه، فوم بتن که به خوبی ساخته شده باشد مانند سنگدانه‌های شل نشست نمی‌کند. علاوه بر این، با استفاده از  اجرای فوم بتن با یک چگالی مناسب، هر گونه نشست کلی می‌تواند به طور قابل توجهی کاهش یابد. وزن کوله را می‌توانید به گونه‌ای تنظیم کنید تا مانع از این اتفاق در مناطق با زمین نرم شود.
2. با میزان نشست کم و یا افت سطح جاده، فرو رفتن جاده یک مشکل اصلی نیست، از این رو پس از ساخت پل به عملیات نگهداری بسیار کمتری نیاز خواهید داشت.
3. ثانیا، فشار جانبی بیش از حد بر روی دیواره‌های جانبی حذف می‌شود، بنابراین می‌توان آنها را با ضخامت کمتر ساخت و فونداسیون آنها کوچکتر خواهد بود. به این دلیل، می‌توانید صرفه جویی زیادی در هزینه‌ها داشته باشید.
4. علاوه بر این، ویژگی‌های بارگیری فوم بتن به این معنی است که مواد در قسمت پایین کوله را می‌توان از مخلوط ضعیف‌تر از لایه‌های بالاتر ساخت، بنابراین در میزان مصرف سیمان نیز صرفه جویی می‌شود. این موارد هزینه‌های کلی ساخت پل را کاهش می‌دهد.

مزایای دیگری نیز برای استفاده از فوم بتن برای ساخت کوله پل وجود دارد:

1. بر خلاف سنگدانه‌های سنتی، فوم بتن، نیازی به فشرده سازی ندارد.
2. جانمایی آن بسیار آسان است، زیرا می‌تواند از طریق یک پمپ بتن معمولی آن را به داخل سازه پل بریزد.
3. در حالت مایع، عمدتا به طور خودکار تراز می‌شود، بنابراین به هیچ گونه اقدامات اضافی برای اطمینان از تراز بودن سطح آن نیاز نیست.
4. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که فوم بتن بطور قابل توجهی تحت تاثیر چرخه یخ زدگی قرار نمی‌گیرد.
5. به طور متوالی، فوم بتن قابل بازیابی است و از این رو کنترل کیفیت آن آسان‌تر است. این کار با سنگدانه‌های صلب پرکننده ممکن نیست، که ممکن است برای هر نوع بارگذاری متفاوت باشد که به دلیل تغییرات در محتوای آب رخ می‌دهد.

استفاده از دستگاه فوم بتن در کوله پل‌ها تا به امروز گسترش چندانی نداشته است، اما در چندین پروژه بزرگ در انگلستان و ایالات متحده آمریکا استفاده شده است. در اولین استفاده از این نوع در انگلستان، در کلچستر، مشکل اضافی ناشی از زمین نرم وجود داشت.

پل دارای هفت متر ارتفاع بود؛ شش متر اول دارای مقاومت 7 روزه  N / mm2 3 و چگالی خشک حدود 1125 کیلوگرم در متر مکعب بود و یک متر بالاتر دارای مقاومت 7 روزه  N / mm2 4.5 بود و چگالی خشک حدود 1300 کیلوگرم در متر مکعب است.

این در واقع بیش از یک مشخصات فنی بود، مهندسان در اصل از بتن سبک وزن با سنگدانه‌های سبک، به جای ترکیبات فوم بتن استفاده می‌کنند. آنها به دنبال یک مقاومت نهایی به میزان  N / mm2 4.5 بودند، با این حال هنگامی که تصمیم به استفاده از فوم بتن گرفتند، آنها نمی‌دانستند که فوم بتن در طول زمان بسیار طولانی‌تری مقاومت خود را به دست می‌آورد. بنابراین یک مقاومت نهایی 7 روزه پایین‌تر کافی است.

مراحل ریختن فوم بتن

فوم بتن در چند مرحله به عمق نیم متر در هر روز ریخته می‌شود. این کار حدود هشت ساعت در روز طول می‌کشد که در آن به طور متوسط ​​حدود 240 متر مکعب بتن ریخته می‌شود.

دوغاب ملات سیمان به وسیله یک ناوگان متشکل از پنج کامیون میکسر به سایت تحویل داده می‌شوند که در طول روز هشت بار تحویل انجام می‌دهند. به محض ورود به سایت، فوم به هر کامیون اضافه می‌شود تا فوم بتن ایجاد شود. سپس به منطقه کوله ریخته می‌شود. (منطقه مربوط به بتن ریزی برای هر روز آماده می‌شود.)

در کل، 4500 متر مکعب فوم بتن برای این کار کنار گذاشته شده است و این دومین استفاده فوم بتن در انگلستان برای یک قرارداد کاری بود. تقریبا 40 شمع کمتر از مقدار مورد نیاز در کنار مصالح صلب سنتی مورد استفاده قرار گرفتند و ضخامت دیواره کوله در حدود 500 میلی متر کاهش یافت. همچنین میزان نشست پروژه به میزان 50٪ کاهش یافت.

واضح است که فوم بتن نه تنها به عنوان یک ماده پر کننده برای کوله‌های پل بهتر عمل می‌کند، بلکه از مصالح مصنوعی سنتی نیز مقرون به صرفه‌تر است. اگر این موفقیت ادامه یابد، پل‌های بیشتر و بیشتری با فوم بتن ساخته خواهد شد.

چندین عنصر به تخریب سیستم‌های کفپوش کمک می‌کنند فارغ از اینکه آنها از فوم بتن و یا معمولی ساخته باشند. اولین مورد در بالای این لیست تغییر ترکیب‌های چسبنده کفپوش به علت استفاده مجدد از مواد خطرناک و ترکیبات آلی فرار (VOCs) است.

به عنوان مثال، استانداردهای انتشار اکسید ناپیوسته محدودیت‌های مربوط به میزان VOC سیستم کف، حفاظت بتن پوشش دهنده، سیلر و لکه‌ها را تعیین می‌کنند. چسب‌های کفپوش بدون ماده فرار و یا حاوی مقدار کمی VOC به صورت امولسیون آکریلیک مبتنی بر آب هستند، که بعضی از آنها در هنگام قرار گرفتن در معرض آب و محیط قلیایی در یک دال بتنی دچار حساسیت می‌شوند.

این چسب‌های حساس به رطوبت را با فشار جداول زمان بندی ساخت و ساز برای نصب کف در نظر بگیرید تا به سریع‌ترین زمان ممکن دست یابید و اغلب اوقات زمان کافی برای انتظار برای خشک شدن کامل دال وجود ندارد.

استراتژی‌هایی وجود دارد که می‌تواند احتمال تخریب سیستم کف ناشی از رطوبت را کاهش دهد. یکی از این روش‌ها، استفاده از دال‌های مقاوم در برابر رطوبت  به جای اجزای آب بندی و زهکشی است.

اجزای آب بندی رطوبت را از درون فوم بتن آزاد می‌کنند تا فرآیند عمل آوری فوم بتن را آغاز کنند، اما تا زمانی که آنها آزاد می‌شوند (معمولا کمی قبل از نصب کفپوش)، از خشک شدن فوم بتن جلوگیری می‌کنند. استفاده محدود از مواد جذب کننده، سرباره و خاکستر همچنین می‌تواند به کاهش زمان خشک شدن کمک کند.

همچنین، هنگامی که دال در معرض باران و رطوبت است، نمی‌تواند به اندازه کافی خشک شود. محوطه سازی ساختمان و فعال سازی سیستم تهویه مطبوع زمانی است که خشک شدن دال آغاز می‌شود. کاهش رطوبت نسبی محیط (RH) و افزایش دمای محیط به طور کلی زمان خشک شدن فوم بتن را کاهش می‌دهد.

نگاهی به آینده فوم بتن

مخلوط‌های فوم بتن که به صورت خودکار خشک می‌شوند در بازار در دسترس هستند. ACI بتن‌های دارای این قابلیت را تحت عنوان حذف آب آزاد با واکنش شیمیایی تعریف می‌کند تا آب کافی برای پوشش دادن سطوح جامد و کاهش رطوبت نسبی سیستم را تامین کند؛ که در بتن‌های آب بندی شده، ملات‌ها و خمیرها قابل استفاده است. به عبارت دیگر، واکنش هیدراتاسیون سیمان از تمام آب آزاد موجود به اندازه‌ای استفاده می‌کند تا آب کافی برای پوشش سطوح ذرات غیر هیدراته یا حفظ 100٪ رطوبت نسبی داخل بتن را تامین کند.

مخلوط بتن‌های با قابلیت خشک شدن سریع با استفاده از این مفهوم هیدراتاسیون داخلی برای سال‌ها به طور بین المللی مورد استفاده قرار گرفته‌اند و حتی اگر شهرتی کسب کرده‌اند، چند معایب را دارا هستند، از قبیل: دسترسی محدود به منطقه، عدم وجود گزینه‌های ترکیبی سبک، سرعت نصب پایین (در حدود 85 کیلو گرم / ساعت)، و چسبندگی به ماله تراز. تولیدکنندگان مخلوط‌های آماده در حال کار بر روی مشکلاتی هستند که به زودی در دسترس خواهند بود.

چسب‌های کفپوش ضد آب محبوب‌تر می‌شوند. این چسب‌ها نیاز به اقدامات کمتری برای آماده سازی سطح دارند که در برابر رطوبت و سطوح pH بالا مقاوم هستند. به هنگام استفاده از چسب‌های ضدآب نیازی به آماده سازی ندارید، اما آماده سازی سطح دال بتنی به میزان محدود ضروری است.

نتیجه گیری

اگر چه فوم بتن به طور بالقوه می‌تواند مشکلاتی را برای سیستم‌های کف پیوسته ایجاد کند، کف‌های بتنی معمولی همچنین می‌توانند بر مشکلات مربوط به رطوبت تأثیر بگذارند.

صرف نظر از چگالی بتن، تیم پروژه باید خطرات مربوط به رطوبت را در نظر بگیرند و در صورت وم به ارزیابی استراتژی‌های کاهش احتمال خطر بهره بگیرند. این تیم باید برآوردهای واقع بینانه‌ای برای زمان خشک شدن بتن و ارزیابی سیستم‌های انتخاب شده کف MVER را انجام دهند.

محدود کردن نسبت آب به سیمان بتن، ترکیب فوم سیلیکا و محدود کردن رطوبت پوزولان‌ها مانند خاکستر، موجب کاهش زمان خشک شدن می‌شوند. محوطه سازی ساختمان (برای محدود کردن منابع رطوبت زیست محیطی) و تهویه فضای داخلی نیز به خشک شدن دال بتنی کمک خواهد کرد.

افزودن مواد افزودنی به بتن که رطوبت آزاد در سطح دال را از طریق یک ماده بلوری شکل آزاد می‌کند که باعث افزایش سرعت نصب سیستم کف می‌شود، که معمولا قیمتی معادل 1 دلار به ازای هر فوت مربع را دارا هستند.

سیلرهای رویه که عمدتا از تبخیر آب آزاد سطح بتن جلوگیری می‌کنند، سابقه عملکردی خوبی دارند، اما این می‌تواند هزینه‌ای بالغ بر 5 دلار در هر فوت مربع در پی داشته باشد. هر یک از این استراتژی‌ها می‌توانند هزینه اضافی به پروژه تحمیل کنند.

هزینه‌های یک سیستم کنترل رطوبتی که به خوبی طراحی و به درستی اجرا شده می‌تواند در مصرف فولاد سازه، پی و سیستم‌های مقاوم در برابر آتش صرفه جویی کند. برنامه ریزی دقیق توسط کل تیم پروژه، صاحبان، معماران، پیمانکاران و مهندسین در اوایل فرآیند طراحی می‌تواند به کاهش یا رفع خطرات تخریب ناشی از رطوبت در کفپوش در دال‌های بتنی معمولی یا سبک کمک کند.

مفهوم ارزیابی ارزش هر چیزی یک هنر است که به عنوان یک علم شناخته می‌شود. این مشاهدات به ویژه مربوط به تصمیمات مربوط به خرید خانه جدید است. یک فرد می‌تواند بهترین ارزش را در کمترین هزینه یا بالاترین کیفیت تعریف کند، در حالی که فردی دیگر این تصمیم گیری را صرفا بر مبنای ارزش‌های خالص یعنی آسایش، زیبایی شناسی، آرامش ذهنی انجام می‌دهد.

صرف نظر از روش تعیین ارزش، خریدار، سازنده و یا طراح باید تصمیمات آگاهانه‌ای را در مورد گزینه‌های ساخت و ساز خانه اتخاذ کند. این راهنما برای رفع این نیاز بر اساس ارزیابی هزینه‌ها و مزایای استفاده از فوم بتن در ساخت خانه یا دیگر ساختمان‌های مشابه آماده شده است.

از طریق مطالعات متعدد در مورد ساخت فوم بتن، مشخص شده است که استفاده از فوم بتن برای دیوارها به طور کلی نسبت به پوکه ریزی و یا استفاده از دیگر مواد هزینه کمتری خواهد داشت. 

به عبارت دیگر، اجرای کف به وسیله پوکه نیازمند پوشاندن روی لوله‌ها به وسیله ملات سیمان، کارگر، انتقال پوکه به طبقه مورد نظر و هزینه‌های پنهان دیگر از قبیل بالا رفتن زمان اجرای کار و غیره خواهد شد. هزینه فوم بتن باید در برابر مزایای بلند مدت آن ارزیابی شود.

مزایای متعددی از فوم بتن‌ها در این راهنما مورد بحث قرار می‌گیرند که به میزان قابلیت اطمینان بر اساس داده‌های فنی و تجزیه و تحلیل در دسترس هستند.

مزایای ساخت و ساز خانه‌ها با فوم بتن

ایمنی سازه‌ای: این عامل شامل توانایی فوم بتن برای مقاومت در برابر خسارت و حفاظت از ساکنین در برابر آتش، باد، زله و سیل است. از بین این موارد، مقاومت ذاتی فوم بتن در برابر بارهای شدید باد، از جمله طوفان و گردباد، بیشتر قابل توجه است.

راحتی: اگر چه تا حدودی غیر معمول است، راحتی با مسائل مهمی مانند عایق بودن در برابر انتقال دما از دیوارها و سقف در خانه و آرامش و یا ویژگی‌های صوتی در خانه همراه می‌شود. ساخت و ساز با فوم بتن باعث بهبود کاهش سر و صدا نسبت به روش‌های معمول ساخت و ساز خانه می‌شود و در برابر انتقال  دما نیز عایق است.

بهره‌وری انرژی: بهره وری انرژی به معنای حفظ توانایی شرایط مناسب زندگی در محیط داخلی (به عنوان مثال تهویه مطبوع یا گرمایش) با هزینه انرژی ماهانه کمتر است. ساخت و ساز با فوم بتن به طور کلی باعث افزایش بهره‌وری انرژی نسبت به روش‌های استاندارد ساخت خانه می‌شود.

دوام: این عامل با توانایی ساخت و ساز یا مواد برای مقاومت در برابر فرسایش، پوسیدگی، خوردگی، حمله آفت، و دیگر اشکال تخریب است که ممکن است در طول زمان همراه باشد. در حالی که بتن به شدت به خاطر مقاومت در برابر تخریب شناخته می‌شود، فوم بتن نیز به اندازه کافی استحکام و دوام بالایی برای ساخت و ساز استاندارد یک خانه را دارد.

برخی از مزایای ساخت و ساز فوم بتن مرتبط با کاهش هزینه‌های ماهانه خانه، با کاهش قبض برق و انرژی است. بر اساس هزینه‌های ماهانه برای داشتن خانه‌ای معمولی که در بالا توضیح داده شد، ساخت و ساز خانه با فوم بتن به مقدار قابل توجهی در هر ماه (به دلیل کاهش هزینه‌های ماهانه انرژی) در مقایسه با یک خانه معمولی از هزینه‌ها خواهد کاست.

یافته‌های زیر به بررسی نتایج اصلی این مطالعه می‌پردازد

1. هزینه ساخت و ساز فوم بتن در حدود 3 تا 5 درصد کمتر از هزینه‌های ساخت خانه‌های کف سازی شده با پوکه در بازار امروز است.
2. نسبت به شیوه‌های ساخت و ساز استاندارد، ساخت و ساز با فوم بتن مزایای عملکردی متعددی را ارائه می‌دهد.
3. بر اساس هر یک از مزایای استفاده از ساخت و ساز با فوم بتن، به طور کلی به روز رسانی سازه‌های استاندارد برای دستیابی به عملکرد معادل، مقرون به صرفه‌تر است.
4. عموما ساخت و ساز با فوم بتن براساس مزایای تجمعی اقتصادی‌تر و کاربردی‌تر است.
5. ویژگی عملکردی که بیشترین اهمیت فنی برای ساخت با فوم بتن را دارد، ایمنی سازه است.
6. بر اساس نتایج فوق، هزینه و مزایای ساخت و ساز فوم بتن بیشترین جذابیت را به عنوان یک بسته پیشنهادی با تاکید ویژه بر عملکرد سازه‌ای، مطلوب ارائه می‌دهد.

انواع مختلفی از مواد در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند و فوم بتن هم یکی از آنها است که در ساختمان سازی در این روزها مورد توجه سازندگان قرار گرفته است.

فوم بتن دارای مزایایی است که توجه مهندسین و سازندگان را به خود جلب کرده و در سازه‌های خود از آن استفاده می‌کنند. یکی از مزایای این ماده سبک بودن آن است که وزن کلی سازه را کمتر می‌کند و این امر باعث می‌شود از ستون‌ها و تیرهای کوچک‌تری در ساخت و ساز بتوان استفاده کرد.

از جهت دیگر فوم بتن دارای مقاومت بالایی در جلوگیری از انتقال آتش است و استفاده از آن در ساختمان‌های مسی باعث ایمنی بیشتر ساختمان‌ها خواهد شد. این دو مورد و موارد دیگر باعث شده است استفاده از این ماده رو به گسترش باشد.

این راهنما برای رفع نیاز به ارزیابی هزینه‌ها و مزایای استفاده از فرم‌های عایق کاری به وسیله فوم بتنی در ساخت خانه‌های مسی یا دیگر ساختمان‌های مشابه گردآوری شده است.

ارزشیابی و گردآوری اطلاعات در مورد استفاده از فوم بتن

سه هدف زیر محتوای این راهنما را تشکیل داده‌اند

• ارائه اطلاعات عینی در مورد هزینه ساخت و ساز معمولی با فوم بتن نسبت به ساخت و ساز مسکن استاندارد
• جمع آوری اطلاعات معتبر در مورد مزایای ساخت و ساز فوم بتن نسبت به ساخت خانه‌های استاندارد
• ارزیابی و مقایسه مزایای استفاده از فوم بتن و ساخت ساز به وسیله بتن معمولی

بسیاری از منابع اطلاعاتی فنی در دستیابی به اهداف فوق در نظر گرفته شده‌اند، از جمله برخی از آخرین داده‌های آزمایش بر روی مقاومت ساخت و ساز دیوار با فوم بتن و سایر مزایایی مانند بهره‌وری انرژی، مقاومت در برابر باد، مقاومت در برابر آتش و عایق صوتی این ماده. از آنجایی که فوم بتن‌ها مزایای زیادی نسبت به مصالح و روش‌های ساخت و ساز سنتی خانه ارائه می‌دهند، مهم است که مزایای کلی مربوط به ساخت با این ماده را نسبت به گزینه‌های دیگر، مانند ساخت و ساز استاندارد، درک کنید.

بنابراین، می‌توانید یک تصمیم آگاهانه در مورد ارزش ساخت و ساز با فوم بتن نسبت به سایر گزینه‌ها اتخاذ کنید. البته، ارزیابی نهایی بر عهده شما است تا یک تصمیم معقول را اتخاذ کنید. قصد این راهنما این است که به شما کمک کند تا یک تصمیم گیری آگاهانه داشته باشید.

این گزارش با بررسی مختصری از دیدگاه بازار مسکن در مورد ارزش ساخت و ساز با فوم بتن آغاز می‌شود. در بخش بعدی، داده‌ها برای ترسیم محدوده هزینه‌های ساخت و ساز واقعی سازه با فوم بتن و سازه‌هایی که از مصالح دیگر ساخته شده‌اند، ارائه شده است.

سپس، داده‌های تطبیقی ​​را در مورد مزایای عملکردی و ساختارهای استاندارد، از جمله ایمنی سازه، کاهش خطر، مقاومت در برابر آتش، دوام، بهره‌وری انرژی و عایق صوتی ارائه می‌دهد. در بخش‌ها و مقاله‌های بعدی هم ارزیابی هزینه و سود را با استفاده از اطلاعات ارائه شده در بخش‌های قبلی ارائه می‌دهد. در نهایت نتیجه گیری‌ها در مقاله آخر ارائه شده است.

چشم انداز بازار مسکن

یکی از عوامل مهم به هنگام هر خرید جدیدی در نظر گرفتن تجربه سایر کاربران درباره یک محصول است. در این بخش، تجربه و نظرات سازندگان مختلف، طراحان و صاحب خانه‌ها به منظور ارزیابی هزینه‌ها و مزایای ساخت و ساز فوم بتن ارائه می‌شود.

اطلاعات زیر از منابع مختلف از جمله مقالات خبری، گزارش‌ها، صفحات وب و ارتباطات شخصی جمع آوری شده‌اند. در حالی که این اطلاعات واقعا حیرت انگیز هستند، برای درک هر چه بیشتر ارزش ساخت و ساز با فوم بتن بر اساس تجربه واقعی خریداران خانه، سازندگان، مهندسان و افراد دیگری که از محصول استفاده می‌کنند، مورد نیاز هستند. تجارب منفی معمولا در منابع موجود یافت نشدند و به طور خاص در این مطالعه نیز مورد بحث قرار نگرفته‌اند.

هزینه انرژی در مقایسه با مزایای ارائه شده به مشتریان

خانه‌های ساخته شده از بتن فومی هزینه‌های انرژی کمتری را نسبت به دیگر مواد ساختمانی خواهند داشت. این مزایا توسط بسیاری از صاحب خانه‌های ساخته شده با فوم بتن که مایل به پرداخت هزینه‌های کمتر و در عین حال مایل به صرفه جویی در مصرف انرژی هستند در کنار ایمنی و راحتی اضافی ذکر شده‌اند.

فوم بتن عایقی ایده آل برای دیوارهای ساخته شده از مصالح بنایی مختلف، هر فضای خالی موجود را پر می‌کند و هیچ فاصله‌ای برای عبور سر و صدا یا گرما باقی نمی‌گذارد. در هرجایی می‌توان از آن استفاده کرد و از قابلیت‌های آن بهره برد. این ماده کمک می‌کند در مصرف انرژی صرفه جویی قابل ملاحظه‌ای صورت گیرد.

این ماده می‌تواند سایش ناپذیر بوده و اجازه ورود هیچ گونه ماده شیمیایی سمی را به داخل ساختمان نمی‌دهد. کارکرد با آن آسان بوده و ارزان‌تر از سایر روش‌های موجود است.

با این تعاریف، بتن فومی کار شده در محل ایده آل‌ترین گزینه به حساب می‌آید. با امکان تزریق داخل سلول‌های دیوارهای بلوک یا حفره دیوارهای سفالی، فوم بتن قادر به پر کردن تمام فضاهای باز است و می‌تواند ارزش R را تا 20 افزایش دهد.

انجام کار صحیح با فوم بتن شامل مراحل زیر است

ارزیابی دیوار برای تعیین اینکه فوم بتن در کجا تزریق شود و حصول اطمینان از اینکه فوم تمام سلول‌های خالی، حفره‌ها و شکاف‌های دیواره را پر کند. ایجاد حفره تزریق در یکی از وجوه دیوار برای ایجاد دسترسی به سلول‌های بلوک در اتصالات بستر. تزریق فوم بتن به همراه کنترل و اطمینان سرریز و کنترل چگالی فوم در هر ساعت و در انتها تمیز و تراز کردن پس از حدود 48 ساعت.

سیستم فومی بتن در محل می‌تواند سلول‌ها را بسیار کارآمد‌تر و کامل‌تر از دیوارهای بلوکی در مقایسه با دیوارهای غیر مسلح کند.  فوم بتن در صورت ایجاد یک سوراخ در دیوار نشست نخواهد کرد و بهره‌وری مصالح بنایی را تحت تاثیر قرار نمی‌دهد.

بتن فومی در محل همچنین منجر به بهبود عملکرد حرارتی و صوتی در ساخت و سازهای جدید و یا موجود می‌شود. تنها ایراد موجود در ساخت و ساز موجود نیاز به تعمیر حفره‌های تزریق است، اما این روش نفوذ ناپذیر بوده و بسیار موثر از روش‌های دیگر است.

مزیت بزرگ سیستم‌های فوم بتن در محل این است که به طور کامل شکاف‌های موجود بر روی دیوار را پر می‌کنند و بهبود قابل توجهی در عملکرد حرارتی و صوتی در مقایسه با دیوارهای توخالی و حتی یک مزیت جزئی در مقایسه با دیوارهای ساخته شده از پرکننده‌های دانه‌ای ایجاد می‌کنند.

یکی دیگر از مزیت‌های ادعا شده توسط برخی از تولید کنندگان، بهبود وضعیت مقاومت در برابر آتش در دیوارهای بلوکی پر شده با فوم بتن است. هزینه بتن فومی، نسبت به مزایایی که ارائه می‌دهد چندان بالا نیست.

یکی از مزایای بزرگ این روش است که این عنصر سازگار با محیط زیست بوده و هیچ گونه گاز سمی را در هنگام ساخت و یا فرآیند تولید خود ایجاد نمی‌کند و مانند فایبرگلاس تحریک کننده نیست. همچنین، در حضور آب و نور خورشید، قابل تجزیه به نیتروژن است. اما در فضاهای باز کارآیی مناسبی ندارد و باید بر روی آن یک لایه بتن کشیده شود.

دیوارهای حفره دار یکی دیگر از گزینه‌های مناسب هستند. یک سیستم کامل همچنان مورد نیاز است. فوم بتن در محل می‌تواند مشکلات مربوط به زهکشی ایجاد کند، و اگر عایق کاری به طور کامل سلول بسته نباشد، هر رطوبت جذب شده می‌تواند باعث کاهش میزان تاثیرگذاری آن شود.

فوم بتن هنوز در دوران اولیه ظهور خود است و در دیوارهای ساخته شده با مصالح بنایی تنها در 10 تا 15 سال گذشته استفاده شده است. با استفاده هر چه بیشتر از این مواد، فرایند بهبود یافته و کاربردهای آن گسترش خواهد یافت.

بعضی از مشکلات نیز با انجام تحقیقات در این زمینه قابل رفع است. با این حال، برای بسیاری از برنامه‌های کاربردی، این فرآیند دارای مزایای مشخصی است و باید به عنوان یکی از گزینه‌های عایق کاری مصالح بنایی در نظر گرفته شود.

نتیجه‌گیری

همه عایق‌های فومی یکسان نیستند. انتخاب خود را بر اساس کیفیت انجام دهید و نه قیمت. با استفاده از فوم بتن، مانع ورود رطوبت، صدا و گرما به محیط داخل شوید.