بتن هوادهی اتوکلاو شده چیست و چه مزایایی دارد؟

بتن هوادهی و اتوکلاو شده یا AAC، به بتنی گفته می شود که دارای منافذ هوایی زیادی است. این نوع بتن سبک وزن بوده و با اضافه کردن یک عامل حباب ساز درون قالب هایی ویژه ساخته می شوند. سپس بلوک های بتنی از قالب جدا شده و در بخار پخته می شوند؛ به این فرایند عمل اتوکلاو کردن می گویند.
میزان مصرف انرژی در تولید این نوع بتن متعادل و مقرون به صرفه است و به دلیل ساختار منفذدار و ترکیب منحصربه فردش به میزان رضایت بخشی عایق صدا و حرارت است. از طرفی بتون اتوکلاو شده قابل اشتعال نیست؛ بنابراین می تواند مانع خوبی برای جلوگیری از آتش سوزی باشد. همچنین ساختار آن به گونه ای است که تحمل وزن بالا و عمر طولانی دارد.

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 ابعاد بسیار دقیق ساخته می شوند و معمولا در پوششی از ملات تخت نازک قرار می گیرند؛ اگرچه استفاده از ملات ضخیم نیز مرسوم است.
از بتن های اتوکلاو در ساخت دیوار، سقف و کف نیز استفاده می شود. در ساخت پانل های دیواری بتنی اولا دقت می شود که دقیقا به اندازه ارتفاع طبقات باشند ثانیا تقویت شوند تا از نظر مکانیکی ثابت بمانند و مشکلی برای ساختمان ایجاد نکنند.
استفاده از بتن اتوکلاو شده باعث تولید گازهای سمی نمی شود بنابراین دوستدار محیط زیست است.
در ادامه با ویژگی های بتن اتوکلاو بیشتر آشنا خواهیم شد.

شکل و ویژگی های ظاهری بتن اتوکلاو

رنگ بتن AAC روشن است. این بتن شامل حفره های بسیار ریزی است که وقتی از نزدیک به آن نگاه کنید به راحتی می توانید آنها را ببنید. ( همانند حباب های درون کیک شکلاتی)
گازی که در فرایند تولید بتن برای حباب دهی استفاده می شود دارای هیدروژن است که حاصل واکنش خمیر آلومینیوم با عناصر قلیایی درون سیمان است. این منافذ خاصیت عایق بودن مواد را بیشتر می کنند.

برخلاف سایر مصالح ساختمانی، هیچ مسیر مستقیمی برای حرکت آب بین مواد وجود ندارد. با این حال می تواند رطوبت را منتقل کند. بنابراین برای جلوگیری از نفوذ آب باید از یک پوشش مناسب بر روی آن استفاده کرد.

قابلیت ها و توانایی های ساختاری بتن اتوکلاو

میزان استحکام بتن AAC نسبت به فشار بسیار عالی است. چگالی بتن اتوکلاو یک پنجم چگالی بتن عادی اما قدرت تحمل آن دو برابر بتن عادی است و با اطمینان می توان تا ارتفاع سه طبقه از بتن های هوادهی شده استفاده کرد.
با این نوع بتن می توانید کل ساختار اصلی ساختمان را بسازید. از جمله: دیوارهای طبقات، سقف، تیر سردر، کف، پنل های سقف و غیره.
لازم به ذکر است که پنل ها و تیرهای سردر ساخته شده با بتن اتوکلاو با فولاد تقویت شده اند تا در نصب استحکام و پشتیبانی کافی را داشته باشند.

حجم حرارتی و گرمایی بتن اتوکلاو

عملکرد حرارتی بتن AAC بستگی مستقیم به آب و هوایی دارد که در آن استفاده شده است. اصولا وجود منافذ هوایی در ترکیب بتن اتوکلاو کارایی حرارتی آن را در سطح متوسطی قرار می دهد.
استفاده از این بتن در دیوارهای داخلی و کف می تواند حجم حرارتی قابل توجهی ایجاد کند.

ویژگی های عایق حرارتی و صوتی بتن اتوکلاو

بتن هوادهی شده نسبت به سایر مصالح ساختمانی، عایق حرارتی بهتری است و حجم بیشتری از گرما را درون خود نگه می دارد.
حباب های هوایی درون بتن AAC عایق صدای بسیار خوبی است. همانند تمام مصالح ساختمانی دیگر باید دقت شود که هیچگونه شکاف و درزی باقی نماند تا صداهای ناخواسته منتقل نشوند.
با ترکیب بتن AAC (که دارای سیستم حفره ای نامتقارن است) با یک عایق بندی مناسب می توان به دیواری با خواص عایق صدایی عالی دست یافت.

میزان مقاومت در برابر آتش و حشرات

ساختار بتن اتوکلاو از مواد غیرمعدنی و غیرقابل احتراق است. بنابراین منفجر نمی شود و بسته به کاربرد و ضخامت بلوک ها (پنل های بتنی) می تواند تا ۴ ساعت آتش را تحمل کند. همچنین به دلیل نوع ساختار آن پناهگاه خوبی برای حشرات نیست و آنها را جذب نمی کند.

طول عمر و مقاومت بتن هوادهی شده اتوکلاو در برابر رطوبت

منفذ دار بودن بتن AAC به رطوبت اجازه می دهد تا به عمق آن نفوذ پیدا کند اما استفاده از لایه های محافظتی مقاوم در برابر رطوبت و پوشش دهی مناسب بتن از این اتفاق جلوگیری کرده و باعث می شود بتن در شرایط آب و هوایی سخت هم دوام بیاورد و تخریب نشود اما کارایی حرارتی آن ممکن است آسیب ببیند. از طرفی ماهیت سبک بودن بتن اتوکلاو باعث می شود که نسبت به ضربه تاثیرپذیر باشد.
در بتن های اتوکلاو سفارشی، پوششی از جنس پلیمر اکلیریک و بسیار بادوام بر روی بتن استفاده می شود که مقاومت بتن AAC را در برابر آب به حداکثر می رساند. برای استفاده از این نوع پوشش باید بتن ها قبل از استفاده در محیط های مرطوب مثل حمام با پلیمر اکلیریک پوشانده شوند. استفاده از این نوع سیستم پوششی به همراه آماده سازی سطح و دستورالعمل نصب مناسب می تواند باعث شود تا بتن ها ضد آب شوند. جنس این نوع روکش ها برخلاف روکش های معمولی بتن، غیرپلاستیکی و با ضخامت تقریبا ۱۰ میلی متر است.

مقدار و میزان مواد سمی موجود در بتن اتوکلاو و توانایی تبادل هوایی در آن

ماهیت حبابی بودن بتن اتوکلاو باعث شده است تا شرایط تبادل هوایی تسهیل گردد. هیچگونه ماده سمی و یا بوی خاصی در محصول نهایی وجود ندارد. با این حال AAC یک محصول بتنی است و همانند سایر محصولات برای برش و استفاده نیازمند رعایت موارد احتیاطی است. فردی که می خواهد کارهای مربوط به برش را انجام دهد، بهتر است از تجهیزاتی مانند دستکش، عینک و ماسک های مخصوص استفاده کند تا از گرد و غبار حاصل از برش در امان باشد.
در صورتی که بر روی دیوار بتنی اتوکلاو از پوشش هایی با درجه سمی بسیار پایین استفاده شود می تواند یکی از مصالح ساختمانی ایده آل برای خانه هایی باشد که افراد آن خانه به مواد شیمیایی حساسیت دارند.

تاثیرات محیطی بتن هوادهی اتوکلاو

به هر میزان که بتن اتوکلاو ساخته می شود انرژی مصرف خواهد شد و گازهای گلخانه ای مشابه با دیگر محصولات بتنی در هوا منتشر می شود. اما می توان این میزان را به یک چهارم یا حتی یک پنجم کاهش داد. در روش های نوین ساخت محصولات بتنی هوادهی شده، در هر متر مربع انرژی بسیار کمتری مصرف می شود. علاوه بر این میزان بالای عایق بودن بتن AAC باعث کاهش مصرف انرژی گرمایشی و سرمایشی در داخل منزل خواهد شد. این بتن دارای مزایای زیست محیطی قابل توجهی از جمله طول عمر بالاتر، عایق بودن و تطابق ساختاری بیشتر نسبت به سایر مصالح ساختمانی بتنی است.

قابلیت ساخت و در دسترس بودن بتن اتوکلاو

از آنجا که وزن بتن اتوکلاو یک پنجم وزن بتن معمولی است استفاده از آن نسبتا ساده است. از طرفی این نوع بتن در اندازه های متفاوتی ساخته می شوند که به راحتی می توان آن را تراشید، برش داد و یا شکل دلخواه درآورد. اما برای نصب نیازمند یک بررسی و نظارت دقیق و تخصصی است. نجاران و آجرچینان ماهر به راحتی می توانند با بتن هوادهی شده کار کنند اما تحمل ابعادی بتن زمانی که از ملات با ضخامت کم استفاده شود بسیار کم است. هرچند ملات های ضخیم بهتر است اما چندان عمومیت ندارد و جزء گزینه های ترجیحی برای صنعت به حساب نمی آید.

یکی از ویژگی های دیگر استفاده از بتن های اتوکلاو این است که با توجه به ابعاد نسبتا بزرگ آنها میزان اتصالات در ساختمان کمتر شده و در نتیجه سرعت ساخت و ساز بالا می رود. همچنین فرایند ساخت و ساز با محصولات بتنی هوادهی شده ضایعات کمی دارند. زیرا از اضافه های بلوک ها برای ساخت دیوارها استفاده می کنند.
مجموعه این ویژگی ها باعث شده تا بتن اتوکلاو کاربردهای بسیار وسیعی در ساختمان سازی مدرن داشته باشد.

در یک جمع بندی می توان گفت که برای سرمایه گذاری یا صرفه جویی در مواد و انرژی، بتن اتوکلاو غالبا می تواند گزینه انتخابی مناسبی باشد چراکه باعث افزایش طول عمر مفید ساختمان می شود. از طرفی میزان ضایعات اندک آن نیز به کارخانه تولید کننده برای بازیافت بازگردانده می شود و یا به عنوان ضایعات بتنی برای استفاده مجدد در ترکیبات دیگر فرستاده می شود. از سوی دیگر می توان از تکه های غیرعادی بتن AAC به طور مستقیم در ساخت و ساز استفاده کرد به عنوان نمونه برای دیوار باغ یا تزئین آبنما و غیره.
البته یک نکته حائز اهمیت این است که باید پنل ها طبق استانداردهای لازم و در ابعاد منطقی ساخته شوند تا میزان ضایعات آن تا حد ممکن کاهش یابد و ساخت و ساز را با بهره وری انرژی همراه کند.

منابع:

1. S.Aroni and G.Svanholm, “Autoclaved aerated concrete: properties, testing and design“, RILEM Technical Committees 78-MCA and 51-ALC ,1993.
2.  Bill Lawson, “Building materials energy and the environment: towards ecologically sustainable development“, Royal Australian Institute of Architects, Red Hill, ACT ,1996.