فتح الله شفیعی

فتح الله شفیعی

مهندسین عمران روستای بردکوه
فتح الله شفیعی

فتح الله شفیعی

مهندسین عمران روستای بردکوه

زلزله و نکات مهم در ساختمان سنتی(مصالح بنایی+ کلاف افقی)


زلزله و نکات مهم در ساختمان سنتی(مصالح بنایی+ کلاف افقی)

زلزله و نکات مهم در ساختمان سنتی(مصالح بنایی+ کلاف افقی) زلزله جدی ترین حادثه طبیعی است که منجر به آسیب های انسانی،اجتماعی،اقتصادی و سیاسی بسیار شدید می شود.آئین نامه 2800 زلزله در پیوست 1 خود درجه بندی خطر نسبی زلزله را برای شهر ها و نقاط مختلف ایران بر اساس چهار تقسیم بندی خطر نسبی زلزله شامل : کم،متوسط،زیاد و خیلی زیاد انجام داده است که بهبهان را در درجه خطر نسبی زیاد قرار داده و این بیان کننده وضعیت خاصی است برای مردم،دست اندرکاران و ادارات مرتبط و نیز مهندسان و هم چنین سازندگان مسکن و سایر مجریان پروژه های عمرانی و زیربنایی و ... مبحث زلزله بسیار گسترده بوده و سعی داریم که در مقالات متعدد اطلاعات لازم برای کاربران محترم در رده های مختلف ارائه نماییم و لیکن در این مقاله کلیاتی از توصیه های لازم الاجرا در بخش ساختمان سازی سنتی که توسط آیین نامه های معتبر و مقررات ملی ساختمانی ایران صادر شده یادآوری می کنیم:

 1-در ساختمان های با مصالح بنایی،شناژبندی افقی و قائم اجباری است. 2-طول ساختمان (زیر بنا) از سه برابر عرض آن یا 25 متر بیشتر نباشد.در غیر اینصورت استفاده از درز انقطاع الزامی است.3-ساختمان نسبت به هر دو محور اصلی تقریبا قرینه باشد. 4-حداکثر تعداد طبقات در این ساختمان ها شامل زیر زمین + دو طبقه روی زمین می باشد. 5-تراز روی بام نسبت به متوسط زمین زمین مجاور از 8 متر بیشتر نباشد. 6-حتی المقدور از ایجاد اختلاف سطح در طبقه پرهیز شود(مگر با تمهیدات خاص) 7-روی هیچ قسمت از پیشامدگی ساختمان نباید دیواری ساخته شود ولی ساخت جان پناه تا 70 سانتی متر مجاز است. 8-ساخت شالوده به صورت شیب دار مجاز نیست. 9-کلیه دیوارهای پیرامونی (بار بر و غیر بار بر) باید 35 سانتی متر اجرا شود. 10-رگ های دیوار چینی در تمام قسمتهای ساختمان باید همزمان (در ارتفاع) اجرا شود و استفاده از روش هشت گیر در ساخت دیوارها مجاز نمی باشد. 11-دیوارها در محل اجرای کلافهای قائم بتن مسلح به صورت هشت گیر اجرا گردند.به جای استفاده از هشت گیر می توان در هنگام اجرای دیوار با تعبیه شاخکها یا میلگردهای افقی در هر 50 سانتی متر ارتفاع،اتصال بین دیوار و کلاف را تامین نمود. 12-دیوارها باید پس از اجرا حداقل به مدت سه روز مرطوب نگه داشته شوند. 13-در ساخت دیوارها باربر از یک نوع آجر استفاده شود. 14-باز شوها (در و پنجره و ...) نباید سبب قطع کلافها شوند. 15-طول نشیمن نعل درگاه بر روی دیوار در هر طرف باید حداقل 25 سانتی متر باشد. 16-در کلیه دیوارهای باربر،باید کلاف های افقی در تراز زیر دیوار و زیر سقف ساخته شود. 17-کلاف های قائم باید در محل تقاطع دیوار ها تعبیه گردند.در صورتی که طول دیوار بین دو کلاف بیش از 5 متر باشد باید کلاف های قائم با توزیع یکنواخت در فواصل کمتر از 5 متر در داخل دیوار تعبیه گردد. 18-کلاف افقی نباید در هیچ جا منقطع باشد.عبور لوله با قطر بیش از یک ششم عرض کلاف از درون کلاف مجاز نمی باشد. 19-میلگرد مورد استفاده در بتن پوشش سقف،حداقل به قطر 6 میلی متر و به فواصل حداکثر 25 سانتی متر در جهت عمود بر تیرچه ها قرار داده شود. 20-بتن پوشش روی بلوکها حداقل دارای 5 سانتی متر ضخامت باشد. 21-در صورت تجاوز دهانه تیرچه ها از 4 متر،تیرچه ها به وسیله کلاف عرضی (شناژ مخفی) به هم متصل شوند. 22-حداکثر ارتفاع جان پناه به ضخامت 20 سانتی متر برابر 70 سانتی متر می باشد. 23-ارتفاع خر پشته از طبقه زیرین خود حداکثر 3 متر و اجرای کلاف افقی و قائم آن الزامی است. 24-در نماسازی در صورتی که آجر نما پس از احداث آجر پشت کار چیده می شود باید با مهار کردن مفتول های فلزی در داخل ملات پشت کار و قرار دادن سرآزاد این مفتولها در ملات آجر نما،این دو قسمت آجر کاری به هم متصل شوند.فاصله این مفتولها در هر یک از جهات افقی و قائم نباید از 50 سانتی متر بیشتر باشد.

 منابع :

1-آیین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله

2-مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان

نکات مهم در ساختمان سنتی

زلزله جدی ترین حادثه طبیعی است که منجر به آسیب های انسانی،اجتماعی،اقتصادی و سیاسی بسیار شدید می شود.آئین نامه ۲۸۰۰ زلزله در پیوست ۱ خود درجه بندی خطر نسبی زلزله را برای شهر ها و نقاط مختلف ایران بر اساس چهار تقسیم بندی خطر نسبی زلزله شامل : کم،متوسط،زیاد و خیلی زیاد انجام داده است که بهبهان را در درجه خطر نسبی زیاد قرار داده و این بیان کننده وضعیت خاصی است برای مردم،دست اندرکاران و ادارات مرتبط و نیز مهندسان و هم چنین سازندگان مسکن و سایر مجریان پروژه های عمرانی و زیربنایی و …
مبحث زلزله بسیار گسترده بوده و سعی داریم که در مقالات متعدد اطلاعات لازم برای کاربران محترم در رده های مختلف ارائه نماییم و لیکن در این مقاله کلیاتی از توصیه های لازم الاجرا در بخش ساختمان سازی سنتی که توسط آیین نامه های معتبر و مقررات ملی ساختمانی ایران صادر شده یادآوری می کنیم:

۱-در ساختمان های با مصالح بنایی،شناژبندی افقی و قائم اجباری است.
۲-طول ساختمان (زیر بنا) از سه برابر عرض آن یا ۲۵ متر بیشتر نباشد.در غیر اینصورت استفاده از درز انقطاع الزامی است.
۳-ساختمان نسبت به هر دو محور اصلی تقریبا قرینه باشد.
۴-حداکثر تعداد طبقات در این ساختمان ها شامل زیر زمین + دو طبقه روی زمین می باشد.
۵-تراز روی بام نسبت به متوسط زمین زمین مجاور از ۸ متر بیشتر نباشد.
۶-حتی المقدور از ایجاد اختلاف سطح در طبقه پرهیز شود(مگر با تمهیدات خاص)
۷-روی هیچ قسمت از پیشامدگی ساختمان نباید دیواری ساخته شود ولی ساخت جان پناه تا ۷۰ سانتی متر مجاز است.
۸-ساخت شالوده به صورت شیب دار مجاز نیست.
۹-کلیه دیوارهای پیرامونی (بار بر و غیر بار بر) باید ۳۵ سانتی متر اجرا شود.
۱۰-رگ های دیوار چینی در تمام قسمتهای ساختمان باید همزمان (در ارتفاع) اجرا شود و استفاده از روش هشت گیر در ساخت دیوارها مجاز نمی باشد.
۱۱-دیوارها در محل اجرای کلافهای قائم بتن مسلح به صورت هشت گیر اجرا گردند.به جای استفاده از هشت گیر می توان در هنگام اجرای دیوار با تعبیه شاخکها یا میلگردهای افقی در هر ۵۰ سانتی متر ارتفاع،اتصال بین دیوار و کلاف را تامین نمود.
۱۲-دیوارها باید پس از اجرا حداقل به مدت سه روز مرطوب نگه داشته شوند.
۱۳-در ساخت دیوارها باربر از یک نوع آجر استفاده شود.
۱۴-باز شوها (در و پنجره و …) نباید سبب قطع کلافها شوند.
۱۵-طول نشیمن نعل درگاه بر روی دیوار در هر طرف باید حداقل ۲۵ سانتی متر باشد.
۱۶-در کلیه دیوارهای باربر،باید کلاف های افقی در تراز زیر دیوار و زیر سقف ساخته شود.
۱۷-کلاف های قائم باید در محل تقاطع دیوار ها تعبیه گردند.در صورتی که طول دیوار بین دو کلاف بیش از ۵ متر باشد باید کلاف های قائم با توزیع یکنواخت در فواصل کمتر از ۵ متر در داخل دیوار تعبیه گردد.
۱۸-کلاف افقی نباید در هیچ جا منقطع باشد.عبور لوله با قطر بیش از یک ششم عرض کلاف از درون کلاف مجاز نمی باشد.
۱۹-میلگرد مورد استفاده در بتن پوشش سقف،حداقل به قطر ۶ میلی متر و به فواصل حداکثر ۲۵ سانتی متر در جهت عمود بر تیرچه ها قرار داده شود.
۲۰-بتن پوشش روی بلوکها حداقل دارای ۵ سانتی متر ضخامت باشد.
۲۱-در صورت تجاوز دهانه تیرچه ها از ۴ متر،تیرچه ها به وسیله کلاف عرضی (شناژ مخفی) به هم متصل شوند.
۲۲-حداکثر ارتفاع جان پناه به ضخامت ۲۰ سانتی متر برابر ۷۰ سانتی متر می باشد.
۲۳-ارتفاع خر پشته از طبقه زیرین خود حداکثر ۳ متر و اجرای کلاف افقی و قائم آن الزامی است.
۲۴-در نماسازی در صورتی که آجر نما پس از احداث آجر پشت کار چیده می شود باید با مهار کردن مفتول های فلزی در داخل ملات پشت کار و قرار دادن سرآزاد این مفتولها در ملات آجر نما،این دو قسمت آجر کاری به هم متصل شوند.فاصله این مفتولها در هر یک از جهات افقی و قائم نباید از ۵۰ سانتی متر بیشتر باشد.

منابع :
۱-آیین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله
۲-مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان

تبدیل واحد های مورد نیاز

تبدیل واحد های مورد نیاز


 طول

یک اینچ=0.08333 فوت = 0.02540 متر = 2.540 سانتی متر
یک فوت= 12 اینچ = 0.3048 متر = 0.3333یارد
یک مایل = 5280 فوت = 1609 متر = 1.609 کیلومتر

سطح

یک اینچ مربع = 6.452 سانتی متر مربع = 64516 میلی متر مربع
یک فوت مربع = 0.0929 متر مربع = 929 سانتی متر مربع
یک اکر = 43560 فوت مربع = 4047 متر مربع = 0.04047 هکتار = 0.004047 کیلومتر مربع
یک مایل مربع =ئ 640 اکر = 2.590 کیلومتر مربع

حجم

یک اینچ مکعب = 16.387 سانتی مترمکعب = 2-^10*1.639 لیتر = -3^10*4.326 گالن آمریکایی
یک فوت مکعب = -2^10*2.832 متر مکعب = 7.477 گالن امریکایی = 28.320 لیتر = -5^10*2.295 اکر - فوت
یک مایل مکعب = 4.167 کیلومتر مکعب = 9^10*4.167 متر مکعب = 6^10*3.378 اکر - فوت

جرم

یک پوند = 453.59 گرم = -1^10*4.536 کیلوگرم

فشار

یک پوند بر اینچ مربع = 3^10*6.895 نیوتن بر متر مربع = 0.0703 کیلوگرم بر سانتی متر مربع = 0.0680 اتمسفر
یک اتمسفر = 1.013 بار = 5^10*1.013 نیوتن بر متر مربع = 1.033 کیلوگرم بر سانتی متر مربع = 16.70PSI

سرعت و هدایت هیدرولیکی

یک فوت بر ثانیه = 0.3048 متر بر ثانیه = 3^10*26.3347 متر در روز= 3^10*43.1902 اینچ بر ساعت = 3^10*645.7627 گالن آمریکایی در روز بر فوت مربع
یک گالن آمریکایی در روز بر فوت مربع= 2-^10*4.078 متر در روز = 7-^10*4.720 متر بر ثانیه

قابلیت انتقال

یک فوت بر ثانیه = 2-^10*9.290 متر مربع بر ثانیه = 1-^10*802.625متر مربع در روز = 86400 فوت مربع در روز = 6461.3808 گالن در روز در فوت
یک گالن آمریکایی در روز فوت = 2-^10*1.242 متر مربع در روز = 7-^10*1.438 متر مربع در ثانیه

دبی

یک فوت مکعب بر ثانیه = 0.02832 متر مکعب بر ثانیه = 28.32 لیتر بر ثانیه = 2446.848 متر مکعب در روز = 448.874 گالن در دقیقه = 5^10*6.464 گالن در روز

جهت راحتی بیشتر به این سایت نیز مراجعه کنید.  digitaldutch.com

ترک در دیوار

ترک خورده نترس ؟ درمون داره

حالتهای ترک :

ترک را به شکلهای مختلف می توان آزمایش کرد. نوع خطرناک و بدون خطر آنها را به شکلهای زیر می توان شناسایی کرد:

الف) بند دوقسمت دیوار را که بر اثر ترکهای عمیق از یکدیگر جدا شده اند ، با گچ دستی طوری کف کش می کنیم که ملات فقط دو قسمت جدا شده را پوشش دهد ؛ یعنی در ترکها نفوذ نکند

پس از خودگیری و خشک شدن ملات گچ ، چنانچه از دیوار جدا شود ، اسکلت در حال نشست و افت کامل است که باید در مورد آن با احتیاط رفتار کرد.

ب) در موارد ذکر شده در بالا ، می توان روی ترک دو قسمت جدا شده دیوار را نوار کاغذی از جنس کاهی نازک به ابعاد 30*3 سانتیمتر به شکل ضربدر (*) با پونز نصب کرد. چنانچه کاغذ پاره شود ، شکست و نشست در ساختمان بسیار خطرناک می باشد. در این صورت ، ساختمان باید از سکنه خالی شود.

ج) در نشستهای خطرناک ، کلاف پنجره بر اثر نیروی فشار ، اهرم و دفرمه می شود . به علت بالا بودن ضریب شکنندگی ، شیشه پنجره ها ترک می خورند و می شکنند.

د) در افتهای مداوم پی و مواقع سکوت ، صداهای "تک تک " که حاصل ترک مصالح و بویژه اجرکاری است ، شنیده می شود.

روش تعمیر ترکها :

همانطور که گفتیم ، بر اثر نشست ، ترکهایی به وجود می آید که برخی از آنها مویین و ریز هسنتد . با خالی کردن اطراف آنها و با " کشته کشی " و کشیدن پنبه آب روی سطوح ترکهای مویین آنها گرفته و آماده نقاشی می شوند.

ترکهای نیمه عمیق :

بر اثر حرکت پذیری سقف توفال که از انقباض و انبساط رطوبت و حرارت حاصل می شوند . ترکهایی به وجود می آید . این ترکها را با نوک کاردک و ماله خالی می کنیم و پس از " آماده کشی " و پرداخت کشته و پنبه زنی ، ترکها را می گیریم و آماده نقاشی میکنیم.

ترکهای عمیق :

اطراف ترک را با تیشه می تراشیم و سپس درز آن را کاملا خالی می کنیم. کاربردن گچ دستی و کف کش کردن ، درون ترک را پر و سطح آن را با گچ آماده صاف می کنیم . سپس با گچ کشته و پنبه اب ، سوح آن را کاملا پرداخت و آماده نقاشی می کنیم.

توجه شود : چون سطح کشته کشی در بعد بیشتری انجام می شود تا خطر کپ کردن به وجود نیاید ، بابد اصولی را به کاربرد تا سطح ترک از اطراف به شکل پخ از گچکاری و اندود برداشته شود تا عمق ترک در سطحی عریض پیوند شود. به این عمل اصطلاحا " پرداخت کردن ، کشته و همسطح کردن با زمینه در گچکاری قدیمی " می گویند.

ترک در تقاطع دیوار :

دیوارها بر اثر نداشتن پیوند با هشت گیر ترک می خورند . در مواقعی نشست و شکست دیوارها ، ترکها کاملا باز و رویت می شوند . در بعضی موارد ، این ترکها بسیار عمیق هستند ؛ به طوری که می توان دست را در درون آنها حرکت داد . در این حالت ، چنین عمل می کنیم :

1-
سطح ترک را از دو طرف کاملا با تیشه می تراشیم ، و پس از جارو ، سطوح آن را کاملا مرطوب می کنیم .

2-
چنانچه لازم باشد ، کنارهای ترک را با قلم و چکش چند سانتیمتر بازتر می کنیم تا نشست گچ با عمق بیشتری انجام شود.

3-
ملات گچ تیزون را شلاقی در درون ترک می کوبیم تا سطح ترک کاملا پر شود.

4-
پس از پر کردن ترک به شکل سرتاسری و کف کش کردن گچ تیزون ، اندود گچ و خاک را اجرا می کنیم.

5-
در صورت نیاز ، ترک را شمشه گیری می کنیم تا در سطح گچکاری یکنواختی به وجود آید.

6-
با گچ آماده و سپس گچ کشته ، سطح اندود را " سفیدکاری" می کنیم و با پنبه آب زدن برای پرداخت ، گچکاری را خاتمه می دهیم.

توجه شود: چنانچه در محل تقاطع دیوار دیوار ابزار گرد زده شود ، یعنی ماهیچه به وجود آید ، ترک مجددی پیش نخواهد آمد .

ترک در نعل درگاه :

به علتهای زیر ، نعل درگاه و سوح زیر آن می شکنند :

الف) در اثر نشست ستون زیر نعل درگاه ، به علت اهرم شدن آن ، برش افقی به وجود آید.

ب) برشهای عمودی به خاطر وجود پیوند و اثر نیروهای فشاری در امتداد تیر نعل درگاه و برشهای طولی بعد از مقدار گیر نعل درگاه به وجود می آید که در هر دو حالت ، جداره ترکها را می تراشیم ، باز می کنیم و سپس گرد آن را می گیریم . بهد ، محل مرطوب شده را با اصطلاحا گچ تیزون ( زودگیر) پر می کنیم و زمینه را با کشته کشی آماده می سازیم و سپس ترکها را به ترتیب ترمیم و تعمیر می کنیم.

پیوند در ترکهای عمیق :

چنانچه ترک عمیق باشد ، رجهای بریده شده را از دو طرف به اندازه یک نیمه ، خالی می کنیم و با به کاربردن ملات مرغوب و اجرهای راسته مقاوم ، سطح ترک را در عزض دیوار با رعایت پیوند ، کامل می گیریم و سپس مبادرت به اندودکاری می کنیم. در این صورت ، اثر ترک کلی محو می شود. در بعضی موارد ترک به حدی است که از بیرون نور و اشیا قابل رویت می شود .

به طور مسلم ، این ترک و شکست و نشست از پی شروع می شود و تا بالاترین قسمت ساختمان ادامه می یابد که برای تعمیر ان ، به اینصورت عمل می کنیم : مسیر ترک را در کفسازی دنبال می کنیم و با برداشتن کفسازی به پی می رسیم . تعمیر از پی شروع می شود . پاز کرسی چینی ، جداره ترک را جهت به وجود آوردن پیوند خالی می کنیم . پس از بنایی ترک مذکور ، در عمق دیوار اندود و سفیدکاری انجام می دهیم.

رفع ترک اطراف ستونهای فلزی :

در اجرای اسکلت فلزی کنار ستون فلزی ، هر 60 سانتیمتر ، میلگرد با برگشت به صورت L خوابیده به نام علمی کیلیبس به معنای گیره ، چفت و بست ، پهلو گرفتن و سفت کردن است . آهنگر اسکلت ساز آن را اصطلاحا کلمس می گوید . حدودا به قطر نمره 16 میلیمتر و به طول 50 سانتیمتر و برگشت ( گونیا زاویه 90 درجه ) حدود 12 سانتیمتر پاجوش به قطر کافی اتصال می شود. این اجرا دیوار آجری را با ستون فلزی به طور اصولی پیوند و اتصال می دهد. اجرای اصولی این روش یه این شرح است که کیلیپس زا به دو ستون مقابل و در راستای یکدیگر جوش می دهیم . سپس ، با میلگرد راستای هم قطر و با رعایت اورلپ به دو کیلیپس جوش می دهیم . توجه گردد که چنانچه فاصله دو ستون فلزی مقابل از 3 متر بیشتر باشد ، باید از وجود وادار ، فلزی مانند سپری جهت نصب بین دو ستون استفاده کنیم. سپس ، کیلیپس گذاری بین ستونها و وادار را در راستای یکدیگر انجام دهیم . بهد هم سفتکاری دیوار را اجرا کنیم. باز هم توجه گردد که چنانچه فاصله تیر زیرین و تیر فوقانی در قاب ، مرتفع و بیشتر از ارتفاع 3 متر باشد ، باید از وجود تیر فرعی غیر باربری مانند نبشی استفاده کنیم . به طور مسلم ، اتصال تیر فرعی با وادار و اجرای کلیپس گذاری در مجموعه ذکر شده ، سفتکاری را با اسکلت فلزی کاملا درگیر می سازد. با این روش اولا وجود ترکها در موقع نشست از بین خواهد رفت ؛ ثانیا در مقابل زلزله و تحرکات زمین ، دیوارهای ساختمان و به خصوص دیوارهای خارجی نگهداری می شوند که از برای تعمیر چنین عمل می کنیم :

1-
سطح اندود رویه ، آستر روی ستون و دو دیوار متصل به ستون فلزی را به عرض 100 سانتیمتر و در شرایط محدود حتی به عرضی کمتر ، جمع اوری می کنیم .

2-
به فاصله و ارتفاع هر 60 سانتیمتر از ذدو دیوار ، کناره ستون را در یک رج افقی به اندازه 50 سانتیمتر خالی می کنیم.

3-
عمل کلیپس گذاری را در دو رج خالی شده با ستون فلزی از میلگرد حداقل نمره 16 با جوش مطمئن و کافی انجام می دهیم.

4-
محل خالی را با ملات مرغوب و آجر نیم لایی آبخور به طور اصولی انجام می دهیم تا شکاف گرفته شود.

5-
پس از جارو زدن سطح تراشیده شده و آب پاشیدن به ان ، میخ سر کج را به فاصله هر 25 سانتیمتر طوری می کوبیم که 5/1 سانتیمتر با سطح ستون و سفتکاری فاصله داشته باشد.

6-
توری گالوانیزه به عرض 80 سانتیمتر را توسط سیم آرماتور بندی با قلاب مطمئن و محکم به میخهای سرکج می بندیم .

7-
اندود آستر را طوری انجام می دهیم که توری در وسط ملات قرار گیرد و اندود را مسلح سازد.

8-
پس از آستر ، عمل سفیدکاری و لکه گیری و سپس رنگ و روغن را انجام می دهیم.

با این روشهایی که در بالا توضیح دادم چنانچه نشست به وجود آید ، دیگر ترک در کناره ستون فلزی به وجود نخواهد آمد.

 

نحوه اندازه وساخت پله


موارد استفاده :
پله به عنوان یکی از مصالح پوششی کف ، ارتباط بین سطوح نا همطرازرا امکان پذیر می سازد . پله همچنین می تواند در تعریف فضاها و حتی به عنوان مکانیبرای نشستن و استراحت مورد استفاده قرار گیرد .
ابعاد :
در طرح های شهری برای رعایت اصول ایمنی و راحتی معمولا حداقل عرضپله را 1/5 متر در نظر می گیرند . هر رشته پلکان ترجیحا باید دارای حداقل 3 سکوباشد . رابطه بین کف پله(t) و ارتفاع یا خیز پله(r) را می توان با استفاده از فرمول : میلی متر 700 یا 6002r+ t = محاسبه کرد . حداکثرر ارتفاع پله در اماکن عمومی شهرها ، 150 میلی متر اما اندازه مناسب تر بین 80 تا 120 میلی متر است .
وزن یا آهنگ :
وزن یا آهنگ ایمنی بالا رفتن و پایین آمدن از پله را پله را میسرمی کند . این ایمنی با ثابت بودن ابعاد ( کف و ارتفاع ) تامین می گردد . لیک دربرخی نقاط که پله ها در مسیر اصلی و مستقیم قرار ندارند ، برای ایجاد دسترسی سریعبه مکان مورد نظر ، می توان با تغییر متناسب آهنگ ( کاهش تعداد گامها اما بلند تربرداشتن گامها ) امکان حرکت آهسته تر مسافران پیاده را فراهم کرد .
مقطع طولی :
زمانی که هدف ، ایجاد ایمنی بیشتر باشد ، لازم است تا حد ممکن لبهپله تشخص و وضوح کافی داشته باشد . برای نیل به این مقصود باید : الف:در نحئه پیوند ، نوع مصالح به کار رفته و رنگ آن تغییر ایجاد کرد . ب : انعکاس یا تصویر لبه ها ، یک خط سایه دار ایجاد کند . پله هایی که لبه آنها گرد ( به شکل بینی گاو ) است ، اگر چه کمتر صدمه می بینند ، اما وضوح و هویت خود را ازدست می دهند .
سطوح شیب دار ( رمپ ها ) :
در شیب 1:12 ( حدودا 8.5% ) حرکت صندلی چرخ دار و کالسکه بچه بهخوبی امکان پذیر است . شیب 1:15 ( 6.7%) مناسب تر است ، اما هیچگاه استفاده از رمپهایی با شیب بیش از 1:20 ( 5%) در محوطه بیمارستان ها جایز نیست . سطح رمپ ها نبایدلغزنده بوده و آب های سطحی باید به کرانه های جانبی آن هدایت و سرازیر شود .
رمپ های پلکان :
در مسیر های طولانی و شیب دار ، رمپ های که پلکانی عملکرد بهتریدارند . این نوع رمپ ها ، امکان صعود را به صورت پیوسته و یکنواخت ، فراهم می کند . در این نوع مسیر ها ، حرکت توامان ( شانه به شانه ) دو صندلی چرخ دار و یا دوکالسکه بچه امکان پذیر خواهد بود . پله های صعود یا سکوها باید وضوح و برجستگینمایانی داشته باشند . خیز یا ارتفاع آنها نباید از 100 میلی متر تجاوز کند . سطحپله می تواند از 450 میلی متر هم کمتر باشد ، اما اندازه مناسب در حدود 1 متر ،یعنی به اندازه یک گام بلند است . شیب سطح هر پله حداکثر 8.5% و برای ایجاد تنوع ،می توان پله ها را در دسته های 2 یا 3 تایی در بخشهای مختلف رمپ که به خوبی دیده میشوند ، تعبیه کرد .
پله و رمپ :
برای تامین دسترسی بهتر معلولین و با هدف شکستن و خرد کردن تدریجیشیب های طولانی می توان ترکیبی از رمپ و پلکان را به کار گرفت . محل تلاقی پله ورمپ را به گونه طراحی کرد که امکان حرکت آزادنه بین رمپ و پله برقرار گردد .
تغییر سطح :
تغییر سطوح به اندازه چند پله در یک مسیر پیاده ، عنصر جداکنندهپیاده روهای محلی مسیرهای سواره ( مسافران پیاده و وسائل نقلیه ) به شمار می رود . برای بهبود بخشیدن به چشم انداز، می توان در طول مسیر پیاده ، مکانهایی نظیر بوفه ،کیوسک های فروش و تعدادی نیمکت را در سطحی مرتفع تر از کف معبر سواره مستقر کرد . این اختلاف سطح ، عابرین را از خطر تردد وسائل نقلیه در امان نگاه می دارد .
پلکان جهت نشستن :
در مکان های مرتفع که استفاده از مناظر اهمیت زیاد دارد ( مانندتفرجگاهها ، حریم رودخانه ها و طول سواحل ) ، باید برای سطح پله ها یا سکوها وسعتبیشتری در نظر گرفته شود ، به نحوی که در قدم زدن ، نشستن و تماشا کردن به خوبیامکان پذیر گردد.
ایمنی :
پله ها به ویژه در اماکن عمومی باید هویت و وضوح کافی داشته و ازضوابط مربوط به ساختمان سازی نظیر تعداد پله ها در یک مسیر ، نحوه قرار گیری پله ها، عرض مناسب پاگردها و وضعیت نرده ها تبعیت کند .
روشنایی :
تامین نور کافی به ویژه در مکان های غیر هم سطح ، خصوصا در ابتداو انتهای رشته پلکان ، ضروری است

آجر

آجر از قدیمی ترین مصالح ساختمانی است که قدمت آن بنا به عقیده برخی باستان شناسان به ده هزار سال پیش می رسد ، ولی هنوز به اثبات نرسیده است . در ایران ، بقایای کوره های سفال پزی و آجر پزی در شوش و سیلک کاشان که تاریخ آنها به هزاره چهارم قبل از میلاد می رسد ، پیدا شده است و نیز نشانه هایی از تولید و مصرف آجر در هندوستان به دست آمده که حاکی از سابقه ی شش هزار ساله آن است . ساختمان برج بابل که از آجر بنا شده مربوط به 5000 سال قبل می باشد و امروزه بقایای آن موجود است . از آجرهای ویرانه های یکی از شهرهای بابل در برخی ساختمان های شهرهای بغداد و تیسفون استفاده شده که مربوط به 600 سال قبل از میلاد می باشد .

    واژه آجر (معرب آگور فارسی) بابلی است و نام خشتهایی بوده که بر روی آنها منشورها ،قوانین و نظایر آن را می نوشته اند . گمان میرود نخستین بار از پخته شدن خاک دیوارها و کف اجاق ها به پختن آجر پی برده باشند . کوره های آجر پزی ابتدایی نیز بی گمان از مکان هایی تشکیل می شده که در آن لایه های هیزم و خشت متناوبا روی هم چیده می شدند . در ایران باستان ساختمان های بزرگ و زیبایی بنا شده اند که پاره ای از انها هنوز پا برجا هستند ، نظیر طاق کسری در غرب ایران قدیم ، عراق فعلی . بعد ها تیز ساختمان هایی مانند آرامگاه شاه اسماعیل سامانی ، گنبد کاووس و مسجد جامع اصفهان را با آجر ساختند . پل ها و سدهای قدیمی را نیز با آجر بنا می کرده اند که از آنها می توان پلهای دختر ، سد کبار در قم و غیره را نام برد .

    فن استفاده از آجر آسیای غربی به سوی غرب ، به مصر و سپس روم و آنگاه به سمت شرق ، به هندوستان و چین رفته است . در سده ی چهارم میلادی اروپاییان شروع به استفاده از آجر کردند ولی پس از مدتی ، این کار از رونق افتاد و رواج مجدد آن از سده ی 12 میلادی ، ابتدا از ایتالیا شروع شد و بعد فرانسه و سپس آلمان و آخر سر کشورهای دیگر از آجر در بناهای خود بهره بردند .

    در ایران ، هر جا سنگ کم ولی خاک خوب در دسترس بوده است ، آجر پزی و مصرف آجر معمول شده است . اندازا آجر زمان ایلامی ( مربوط به چغازنبیل ) حدود 10*38*38 سانتی متر بود . پختن و مصرف آجر در زمان ساسانیان گسترش یافت و در ساختمان های بزرگ مانند آتشکده ها به کار رفت . اندازه آجر این دوره حدود 44*44*7تا 8 سانتی متر بود . بعد ها اندازه آجر به 20*20*3 تا 4 سانتی متر کاهش یافت و مدت زمان مدیدی این آجرها تهیه و در دیوارها و سقف ها مصرف شدند؛ ولی برای فرش کف ، آجرهای بزرگ تری به نام ختایی به ابعاد حدود 5*25*25 سانتی متر و باز هم بزرگتر به نام نظامی به اندازه های حدود 5*40*40 سانتی متر تولید شدند . آجر بزرگ را به فارسی تاوه گویند .

    پیش از جنگ جهانی اول ، روس ها در ساختن قزاق خانه ها آجر هایی به ابعاد حدود 5*10*20 سانتی متر مصرف می کردند و از این رو آن را آجر قزاقی نام گذاری کردند که به روش سنتی تهیه می شد . پس از جنگ جهانی دوم ، روش تولید آجر در ایران دگرگون گردید و روش های صنعتی کم کم جانشین روش های سنتی شدند و کارخانه های زیادی احداث شدند که امروزه قادر به تولید انواع آجر های توپر ، سورخ دار ، بلوک های دیواری و سقفی تو خالی و اشکال هندسی مختلف هستند .

    گرچه امروزه کیفیت آجر به علت پیشرفت تکنولوژی پخت و تولید بهبود یافته ولی در اساس کار تغییر چندانی رخ نداده است . شناخت کامل تر مواد اولیه و ویژگی آنها ، ساخت کوره های بهتر و با باز دهی بیشتر ، کنترل دقیق تر پخت و استفاده از ماشین آلات پیشرفته کمک شایان توجهی به توسعه و پیشرفت صنعت تولید آجر کرده است .


 

آجرهای رسی:

    ساخت این فراورده ی رسی هنوز هم به مقدار زیاد مطابق روش های سنتی انجام می شود . البته در نتیجه پیشرفت های تکنولوژی در صد سال اخیر دستگاه های مدرنی با کارایی بسیار بالا ساخته شده است که علاوه بر افزایش تولید ، محصول از کیفیت بالا تری برخوردار می باشد جریان تهیه آجر پنج مرحله عمده را به شرح زیر طی می کند :

•       تهیه و آماده نمودن ماده ی اولیه

•       تهیه گل

•       تهیه ی خشت

•       خشک کردن خشت

•       پختن آجر

تهیه ی آجر در تمام مراحل یاد شده بالا به دو طریق صنعتی و سنتی (ماشینی و دستی ) انجام می شود . واضح است در صورت دقت در روند تهیه مواد اولیه و تولید ، محصول به دست آمده به روش صنعتی با ماشین از کیفیت و کمیت بالا تری برخوردار خواهد بود .

·       تهیه و آماده نمودن ماده ی اولیه :

ماده ی اولیه آجر را عمدتا خاک رس تشکیل می دهد و بیشتر از خاک رس ابرفتی برای تهیه ی آجر استفاده می شود .

ـ خاک رس ابرفتی : همانطوری که از نامش پیداست در نزدیکی سطح زمین یافت می شود و بیشتر آجرهای رسی با کمک آن تولید می شوند . میزان خاک رس در گل آجر بسیار اهمیت دارد . خاک رس زیاد گل آجر را توپر می کند ولی موجب ترک خوردن خشت در هنگام خشک شدن می شود .

ـ ماسه : که از تاثیر عمل فرسایش هوازدگی بر سنگ های سیلیسی حاصل می شود در حقیقت استخوان بندی آجر می باشد . در صورت افزایش مقدار آن آجر ترد و پوک می شود و ضمنا دانه های درشت ماسه در گل آجر در هنگام پختن منبسط و موجب ایجاد ترک های ریز در آجر می شوند .

ـ آهک : در خاک رس و گل آهک وجود دارد . در صورتی که به صورت دانه ریز ، یکنواخت و همگن باشد موجب روشن شدن رنگ آجر می شود و افزایش مقدار آن نقش گداز آور دارد. وجود دانه های درشت آهک در گل آجر پس از پختن آهک زنده تولید می کند .

آهک زنده در هنگام استفاده از آجر ، آب ملات را به خود می کشد و تولید هیدرواکسید آهک یا آهک شکفته می کند ، که بسته به خلوص سنگ 25/1 تا 5/3 برابر حجم اولیه را به دست می آورد و موجب ترکیدن آجر می شود . به این پدیده آلوئک آجر  می گویند .

ـ ترکیبات سولفاتی : به مقدار کم بی ضرر است و در صورت افزایش ، تولید یون اسیدی می نمایند و به آجر و ملات آسیب می رسانند .

ـ ترکیبات آهن دار : نقش گداز آور دارند و رنگ محصول را به قرمز نزدیک می کنند .

ـ نباتات و ریشه گیاهان : ممکن است در گل آجر ریشه ی گیاهان وجود داشته باشند که در حرارت کوره می سوزند و آجر پوک می شود .پس از تهیه ی ماده ی اولیه آن را الک و خوب آسیاب می کنند تا نرم و یکنواخت شود.

  

·       تهیه ی گل و خشت

برای تهیه خشت آجر رسی سه روش متفاوت وجود دارد که در هر روش میزان رطوبت خاک و نوع گل متفاوت است .

o       گل خشک : که با اضافه نمودن آب به میزان حدود 8 تا 12 درصد وزن ماده اولیه تهیه می شود و با کمک پرس خشت شکل می گیرد . بسیاری از آجر های صنعتی و کلیه ی سفال های رسی ساختمانی با روش گل خشک ساخته می شوند .

o      گل سفت : که با اضافه نمدن 20 تا25 درصد وزن ماده اولیه تهیه می شود و با روش ماشینی خشت می زنند . در این روش از ماشین های خشت زنی هیدرولیکی استفاده می کنند . خشت U  به صورت منشوری با قاعده مربع یا مستطیل شکل از دستگاه خارج می شود و سپس آن را با کمک دستگاه برش به قطعات مساوی تقسیم می کنند .

o      گل خمیری : با اضافه نمودن آب به میزان تا حد 60 درصد وزن به خاک تهیه می شود تا خالت خمیری پیدا کنند و بتوان با دست به ان شکل داد . در این روش گل را در درون قالب های چوبی میریزند و با دست شکل می دهند و خشت می زنند .

·       خشک کردن خشت :

زمانی که قطعات از ماشین های شکل دهی خارج می شوند مقدار قابل توجهی رطوبت به همراه دارند . خشک کردن خشت خام قبل از پختن آن به علت جلوگیری از تغییر شکل زیاد و ترک در سطح خشت می باشد و همچنین از صرف هزینه سوخت بیشتر در کوره اصلی و امکان دوده گرفتن کوره به سبب رطوبت اولیه زیاد وو سوخت ناقص جلوگیری می کند .

خشک کردن موجب بروز انقباض می شود و این انقباض  در حدی مجاز است که محصول نهایی دارای اندازه مناسب و دلخواه باشد . جمع شدگی در خشت خشک شده حدودا 10 درصد در هر بعد است . درجه حرارت کوره خشک کن از 40 تا 200 درجه سانتی گراد و زمان خشک کردن از 24 تا 48 ساعت متغیر است که بستگی به نوع رس دارد . حرارت لازم معمولا به کمک گرمای تلف شده از کوره های اصلی فراهم می شود . در کلیه مراحل ، حرارت و رطوبت کاملا تنظیم می گردند تا از انقباض سریع که موجب به وجود آمدن ترک های زیاد می شود ، اجتناب گردد.

در مناطق گرم و خشک از گرمای هوا به منظور خشک نمودن خشت استفاده می کنند.

در این روش نحوه چیدن خشت ها از اهمیت فراوان برخوردار است . به ترتیبی که جریان هوا یک جانبه نباشد چون باعث ایجاد انحنا و تغییر شکل آجر در اثر خشک شدن یک جانبه می شود .

خشت خشکی که برای پختن آجر آماده شده است رطوبتی بین 8 تا 12 درصد به همراه دارد .

·       پختن آجر

گداختن یکی از مهم ترین قدم ها در ساختن آجر می باشد . زمان مورد نیاز با توجه به نوع کوره ، نوع رس و سایر متغییر ها از 40 تا 150 ساعت تغییر می کند . در حال حاضر کوره های تونلی و کوره های متناوب انواع جدیدی از کوره ها می  باشند که مورد استفاده قرار می گیرند . در کوره تونلی آجرهای خشک شده که بر روی واگن های مخصوص چیده شده اند از داخل تونل گذر می کنند و از کانون حرارتی عبور می نمایند و از سوی دیگر خارج می شوند .

در کوره های دیگر ، حرارت به طور متناوب تغییر می کند . در این روش خشت ها ثابت و کانون حرارتی متغییر است . سوخت این کوره ها گاز طبیعی ،نفت یا زغال سنگ می باشد .

به علت غیر استاندارد بودن تولیدات امروزی کوره های چاهی از توضیح درباره آن صرف نظر می نماییم .

کنترل زمان پخت در کوره از اهمیت فراوانی برخوردار است . خشت خام فاقد مقاومت های مکانیکی مورد نظر است و چنانچه آجر بیش از حد حرارت ببیند تغییر شکل می دهد و قابل استفاده نمی باشد .

به منظور اجتناب از بروز ترک حرارت تا دمای 100 تا 120 درجه سانتی گراد به کندی افزایش می یابد . در این دما آب آزاد خشت ها تبخیر و خشک می شود . بعد از خشک شدن خشت ها حرارت به سرعت تا 700 الی 800 درجه سانتی گراد افزایش می یابد و در این دما اب تبلور کائولن تبخیر (دی هیدراته ) می شود و نهایت تخلخل خود را پیدا می کنند . در دمای 800 تا 850 درجه سانتی گراد مواد زود گداز همراه با رس گداخته می شوند و اجزای دیر گداز را احاطه می نمایند و بعد طولی رس ها نقصان می یابد و خشت حرارت دیده به مصالح یکپارچه ای تبدیل می شود .

مصالح تشکیل شده از رس زود گداز در درجه حرارت بین 900 تا 1100 درجه سانتی گراد کاملا گداخته می شوند و مصالح ساختار سنگی پیدا می کند . این مصالح به خوبی در برابر نفوذ آب مقاوم است و مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت در برابر یخ بندان و سایر کیفیات یک مصالح ارزشمند را پیدا می کند .

در بعضی از روش های نوین به منظور جلا یافتن سطح آجر در مرحله آخر با تزریق گاز طبیعی سطح آجر می سوزد و تغییر رنگ می دهد و جلا پیدا می کند .

برای جلوگیری از ترک ،آجرها را به آهستگی سرد می نمایند و بعد از آن کنترل نهایی انجام میگیرد و در صورت نیاز به منظور یکنواختی ماشین کاری وسپس آجرهای مرغوب بسته بندی ، انبار یا بارگیری می شوند .

    


 

مشخصه فنی آجر ها :

     برای ارزیابی کیفیت آجر ها ، مشخصه های فنی متعددی توسط سازمان های مرتبط تعیین و مورد استفاده قرار گرفته است . این مشخصات شامل موارد زیر است :

•       دوام

•       رنگ

•       بافت

•       جذب آب

•       تغییرات ابعادی و شکل

•       مقاومت فشاری

•       مقاومت به سایش

•       هدایت حرارتی

•       مقاومت در برابر آتش سوزی

هر یک از مشخصات مذکور در قسمت های زیر بحث می شود :

o      دوام : دوام آجر در مرحله عرق کردن و ذوب مقدماتی به هنگام پخت مواد خام ، حاصل می شود . در حال حاضر سازمان ASTM دو معیار زیر را برای ارزیابی دوام آجرها پیشنهاد کرده است :

الف ـ از آنجا که مقاومت فشاری و میزان جذب آب آجر ها به حرارت پخت بستگی دارند ، این دو مشخصه به همراه ضریب اشباع ، به عنوان معیاری برای تعیین دوام آجر مورد استفاده قرار می گیرند .

ب ـ روش دوم توصیه شده برای ارزیابی دوام آجر ها ، مقاومت فشاری به همراه نتایج آزمایش 50 سیکل یخبندان و ذوب ( طبق روش توصیه شده ASTM  ) ، است .

براساس هر یک از معیار های فوق ، آجرها متناسب با میزان دوام خود به سه گروه :

1.آجر مناسب برای شرایط آب و هوایی سخت (SW)

2.آجر مناسب برای شرایط آب و هوایی معتدل (MW)

3.آجر مناسب برای قسمت های داخلی ساختمان یا شرایط آب و هوایی گرم (NW) تقسیم می شوند . برای انتخاب نوع آجر مقاوم به شرایط آب و هوایی خاص ، معیاری کمّی به نام نمایه آب و هوایی ، که برابر است با حاصل ضرب تعداد متوسط روزهای یخبندان سال در متوسط میزان باران سالیانه در زمستان ( برحسب اینچ ) ، تعریف و مورد استفاده قرار می گیرد . در عین حال برای انتخاب آجر مناسب در هر پروژه ، شرایط نصب آن (سطوح قائم یا غیر قائم ) ، و نیز امکان تماس آن با خاک ملحوظ می گردد . در جدول زیر آجرهای مناسب ( به لحاظ دوام ) ، برای شرایط نصب و آب و هواهای مختلف نشان داده شده اند .

 

http://www.2shared.com/file/kp_VdC_a/New_Microsoft_Office_Word_Docu.html

o      رنگ : رنگ آجر پخته تابع ترکیب شیمیایی مواد خام ، دمای پخت و روش کنترل است . از میان مجموعه اکسید های فلزی موجود در خاک های رسی ، اکسیدهای آهن معمولا بیشترین اثر را را بر رنگ آجر دارند . رس ها ، صرف نظر از رنگ اولیه انها و صرف نظر از نوع اکسید اهن موجود ، در مرحله اکسیداسیون پخت به علت تشکیل اکسید فریک ، به رنگ قرمز در می آیند و چنانچه در هنگام پخت در شرایط احیا قرار گیرند ، به علت تشکیل اکسید فرو ، به رنگ آبی تیره یا ارغوانی تبدیل می شوند . ایجاد شرایط احیا در کوره پخت را FLASHINGمی نامند که با وارد ساختن سوخت مشتعل نشده یا برخی مواد دیگر به کوره حاصل می شود . وجود اهک زیاد در مواد خام موجب تولید رنگ زرد در آجر می گردد . برای یک نوع ماده خام معین ، هرچه دمای پخت بیشتر باشد ، رنگ آجر تیره تر ، میزان قابلیت آب آن کمتر و مقاومت فشاری آن بیشتر خواهد بود . اما در صورت متفاوت بودن ماده خام تولید آجر ، رابطه ی مستقیمی بین رنگ ، میزان قابلیت جذب آب و مقاومت فشاری آن وجود ندارد . در کوره پخت پس از گذشتن از دمای سرخ شدن ، با افزایش دما ، رنگ آجر از قرمز به صورتی ، سفید ،زرد ، زرد مایل به سبز ، سبز و سبز زیتونی (مرحله ذوب شدن مواد و تولید آجر جوش ) تبدیل می شود .

o      بافت سطحی : بافت سطحی آجر ، متناسب با کیفیت و نوع سطح قالب خشت زنی و دستگاه برش است . بسیاری از آجرها با توجه به صیقلی بودن سطح قالب های فولادی مورد استفاده در خشت زنی ها و نیز کیفیت سیم برش قطعات خشت خام در روش تولید آجر از گل سفت ، دارای سطح صاف می باشند . با وجود این ، در صورت نیاز می توان با استفاده از اندوده های ماسه ای یا با ایجاد تضاریس در سطح قالب های فولادی ، سطح را به صورت دانه دانه ، مضرس یا دارای هر بافت دلخواه در اورد . علاوه بر بافت فت سطحی ، می توان در مرحله شکل دهی خشت خام ، رنگ، نقش یا لعاب مورد نظر را نیز روی آن اعمال کرد .

o      جذب آب : میزان یا قابلیت جذب آب در آجرها یکی از معیارهای مهم ارزیابی کیفیت و دوام آنها است . در حال حاضر دو نوع معیار زیر برای تعیین ظرفیت جذب آب آجرها مورد استفاده قرار دارد :

•       جذب آب کلی

•       جذب آب اولیه (IRA)

         هر دو معیار فوق در انتخاب نوع آجر مناسب برای شرایط خاص ، نقش مهمی دارد.

میزان یا قابلیت جذب آب آجر بر حسب درصد بیان شده و برابر با نسبت وزن آب جذب شده به وسیله آجر تقسیم بر وزن خشک همان آجر است . میزان جذب آب آجر به دو صورت زیر تعیین می گردد :

      الف ـ نمونه آجر به مدت 24 ساعت و در دمای اتاق آزمایش در آب قرار داده شده و پس از این مدت جذب آب آن محاسبه می گردد .

     ب ـ نمونه آجر به مدت 5 ساعت در آب در حال جوش قرار داده شده و سپس جذب آب آن تعیین می شود .

براساس ارقام به دست آمده در دو آزمایش الف و ب  ، ضریب اشباع آجر از رابطه زیر محاسبه می شود :

            میزان جذب آب در آزمایش (الف)

                                   = ضریب اشباع

          میزان جذب آب در آزمایش (ب)

از ضریب اشباع نیز برای ارزیابی دوام آجرها استفاده می شود .

     میزان جذب اولیه (IRA) یا مکش آجر عبارت است از قدرت جذب آن در اولین دقیقه تماس با آب و در واقع این میزان ، رابطه مستقیمی با عملکرد آجر در تماس با ملات دارد . نتایج آزمایش های انجام شده نشان داده است چنانچه مقدار مکش  یا جذب اولیه آجر بیشتر از 55/1 کیلوگرم در دقیقه در متر مربع ( 30 گرم در دقیقه در سطح 30 ایینچ مربع ) باشد ، درز اتصال قوی و ضد آب بین آجر ها تشکیل نخواهد شد ، بنا براین این نوع آجرها باید پیش از مصرف و به منظور جلوگیری از جذب بیش از حد آب ملات ، مرطوب شوند . آجرهایی که دارای قابلیت مکش آنها بر اثر جذب رطوبت هوا از بین نرود .

o      تغییر ابعادی و شکل : از آنجا که رس ها در مراحل خشک کردن خشت خام و پختن آجر انقباض می یابند ، تغییرات حجمی حاصله باید به گونه ای در تعیین ابعاد قالب های خشت زنی و نیز فاصله سیم های برش در روش گل سفت ملحوظ گردند ، تا آجر پس از پایان مرحله پخت دارای ابعاد مورد نظر باشد . مقدار انقباض حاصل از مراحل خشک شدن و پختن آجر بسته یه نوع رس متفاوت بوده و در محدوده زیر تغییر می کند :

•       انقباض ناشی از خشک شدن 2 تا 8 درصد

•       انقباض ناشی از پخت 5/2 تا 10 درصد

       مقدار انقباض حاصله در مرحله پخت ، تابع دمای کوره است . هرچه دمای پخت بیشتر شود ، رنگ آجر تیره تر و انقباض آن نیز بیشتر است . در نتیجه در مواردی که برای ایجاد رنگ های مختلف در اجر از دماهای زیاد استفاده می شود ، باید انتظار داشت که اندازه اجر ها با یکدیگر متفاوت باشد . در واقع کنترل یکنواختی ابعاد اجرها ی تولید شده در یک کارخانه ، به علت تغییر در نوع مواد خام و نیز شرایط پخت ، عملا غیر ممکن بوده و به همیین علت در استاندارد های مختلف تغییرات ابعادی مجاز اجرها تعییین شده است .

استاندارد ASTM، تغییرات ابعادی مجاز را برای آجرها مطابق جدول زیر توصیه کرده است :

 

http://www.2shared.com/file/VVsK6KSo/New_Microsoft_Office_Word_Docu.html

تغییر شکل در اجرها به معنی ان است که به هنگام قرار گرفتن آجر در سطحی صاف ، همه نقاط ان با سطح در تماس نبوده و اصطلاحا قسمتی از اجر دارای پیچیدگی است . مقدار تغییر شکل یا پیچیدگی مجاز اجرها تابع نوع و ابعاد اجر است . این مقادیر مجاز بر حسب ASTM ارائه می گردد .

o      مقاومت فشاری : مقاومت فشاری آجر یکی از مشخصه های فنی مهم ان است که با ویژگی مهمی چون پایداری آن نیز در ارتباط مستقیم است . بعلاوه مقاومت فشاری آجر با توان بار بری اجزای ساختمانی ساخته شده از آجر ، مانند ستون یا دیوار بار بر مرتبط است . مقاومت فشاری اجرها در جهت عمود بر سطح اجر خوابیده ، اندازه گیری می شود . البته در برخی موارد ممکن است مقاومت فشاری آجر ایستاده نیز تعیین گردد .

قبل از تعیین مقاومت فشاری ، آجر مرطوب گردیده و در صورت دارا بودن حفره یا گودی در سطح اجر ، این گودی با کمک ملات مقاوم پر می شود . از انجا که مقاومت فشاری یک اجر ممکن است با اجر دیگر متفاوت باشد ، لذا بر طبق استاندارد ها ، مقاومت فشاری 5 یا 10 آجر تعیین و متوسط آنها به عنوان مقاومت فشاری ثبت می شود . تعداد اجرهای مورد ازمایش در استاندارد ASTM، 5 و در استاندارد BS  ، 10 تعیین شده است .

مقاومت فشاری اجرها با میزان تخلخل آن نسبت معکوس داشته و همان طور که اشاره شد به نوع مواد خام ، دما و شرایط پخت نیز بستگی دارد وجود ترک های انقباضی ریز در اخل اجر که ممکن است در مراحل خشک کردن یا پخت حاصل شوند ، بر مقاومت فشاری ان تاثیر منفی دارند .

در حال حاضر ، به علت بهبود شرایط پخت و اعمال کنترل و دقت در تهیه ، آماده سازی و تولید خشت خام ، امکان ساخت آجر با مقاومت های خیلی زیاد حدود 70 الی 150 مگا پاسکال نیز فراهم گردیده است . مقاومت فشاری آجرهای متفاوت معمولا حدود 10 تا 40 مگا پاسکال است. مدول الاستیسیته آجرها بین 5000 الی 30000مگا پاسکال متغیراست .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o      مقاومت به سایش : این مشخصه در اجرهای مورد استفاده برای کفپوش ها اهمیت دارد و مانند مقاومت فشاری ، تابع کیفیت مواد خام و دمای پخت است . از انجا که اجرهای کفپوش در پوشش راهروها ، سالن ها ، پیاده روها و خیابان ها مورد استفاده قرار می گیرند ، بنابراین برای مقاومت در مقابل شرایط ترافیکی مورد نظر باید دارای حداقل مقاومت سایشی در شرایط پیش بینی شده باشند .

براساس شرایط ترافیکی ، پوشش های آجری به چند گروه به شرح زیر تقسیم می شوند :

  نوع1 ـ پوشش هایی که در معرض حرکت وسایل نقلیه و سایش شدید قرار می گیرند ، مانند پوشش خیابان یا خیابان های فرعی ورود به منازل و ساختمان ها .

 نوع2 ـ پوشش هایی که در معرض عبور و مرور شدید انسان قرار دارند ، مانند کفپوش مغازه ها ، مغازه ها ، رستوران ها ، پیاده روها .

 نوع3 ـ پوشش هایی که در معرض عبور و مرور کم انسان قرار دارند ، مانند کف سالن ها ، راهروهای داخلی ساختمان ، پاسیو ها و غیره در منازل مسکونی .

مقاومت به سایش آجرها به یکی از دو صورت زیر تعیین و ارزیابی می گردد :

 الف ـ استفاده از نمایه سایش برابر است با حاصل تقسیم میزان جذب آب بر مقاومت فشاری ضرب در 100 .

 ب ـ تعیین حجم مصالح سایش یافته بر طبق استانداردC418   ASTM ( روش آزمایش مقاومت به سایش بتن به کمک ماسه پاشی ) .

براساس استاندارد های ASTM ، آجرها ، بسته به شرایط ترافیکی مورد انتظار ، لازم است دارای مقاومت سایشی مطابق موارد مندرج در جدول زیر باشند :

http://www.2shared.com/file/Ttmxtt50/New_Microsoft_Office_Word_Docu.html

o      هدایت حرارتی : هدایت حرارتی آجر ، تابع تخلخل و نسبت مواد ذوب شده و بلوری ان است . هرچه تخلخل اجر بیشتر و تراکم آن بیشتر باشد ، قابلیت هدایت حرارتی آن بیشتر کاهش پیدا می کند ، اما با افزایش رطوبت ، این خصوصیت به سرعت افزایش می یابد ، به گونه ای مه با رسیدن رطوبت آجر به 3 درصد حجمی ، هدایت حرارتی 60 درصد ، وبا افزایش ان به 15 درصد ، این ضریب 135 درصد افزایش نشان می دهد . قابلیت هدایت حرارتی دیوارهای آجر کاری با ضخامت های مختلف به شرح زیر است :

               ـ آجر کاریی به ضخامت150 میلیمتر با اجر توپر      kca/m2 /hr72/0

               ـ آجر کاری به ضخامت 200 میلیمتر با اجر توپر     kca/m2 /hr 55/0

               ـ آجر کاری به ضخامت 300 میلیمتر با آجر توپر  kca/m2 /hr    43/0

               ـ آجر کاری به ضخامت 250 میلیتر با اجر مجوف    kca/m2 /hr 36/0

o      مقاوت در برابر اتش سوزی :از آنجا که اجر خود ماده ای است که در اثر پختن در دماهای خیلی زیاد به دست امده است ، مقاومت ان در مقابل اتش سوزی ها و دماهای زیاد عموما خوب بوده است در برخی موارد ممکن است در اثر دما های زیاد ، قسمتی از سطح آجر پوسته شده و تخریب شود و در موارد دیگر با افزایش خیلی زیاد دما ممکن است قسمتی از مواد متشکله آجر مجددا ذوب شده و سطح بیرونی آن حالت شیشه ای پیدا کند هیچ یک از این دو حالت ، مقاومت ذاتی اجر را در مقابل آتش  از بین نمی برد .

مقاومت به اتش سوزی در اجرهای سوراخ دار و مجوف کمتر از آجرهای توپر یا آجر کاری با اجر توپر با همان ضخامت است . در جدول زیر ، زمان مقاومت در مقابل آتش سوزی برای دیوارهای آجر کاری با ضخامت های مختلف نشان داده شده است :

نوع دیوار

زمان مقاومت برحسب ساعت

5/0

75/0

1

5/1

2

3

4

ضخامت دیوار با اجر 80% توپری(mm)

63

76

89

109

127

152

178

ضخامت دیوار با اجر کمتر از 80% توظری (mm)

51

61

71

86

102

122

142

زمان مقاومت دیوارهای آجر چینی در مقابل آتش سوزی

 

 

 

 

تنوع در تولید آجرهای رسی :

    همانگونه که قبلا نیز اشاره شد آجر های رسی بر حسب مواد اولیه و نحوه تولید دارای خصوصیات و ظاهر متنوع هستند . امروزه در دنیا به منظور سهولت عملیات بنایی آجر های رسی در اشکال گوناگون ساخته و به بازار عرضه می شوند .

 

تقسیمات آجر :

به علت تقسیم پذیری قطعات اجر اشکال جدیدی به شرح زیر در کارگاه قابل تهیه می باشد :

 ـ نیمه: چون اجرهای امروزی از نظر ابعاد حدودا نصف اجرهای ختایی که در اوایل قرن به ابعاد حدودی 5*25*25 سانتی متر در سر تاسر ایران تولید و به مصرف می رسیدند می باشند ، به اجرهای امروزی نیمه می گویند .

 ـ چارک :  اگر آجر را از طول به دو نیمه  مساوی قسمت کنیم به هر قسمت یک چارک می گویند .

 ـ کلوک : اگر آجر را از طول به چهار قسمت مساوی قسمت کنیم به هر قسمت یک کلوک می گویند .

 ـ سه قدی : سه چهارم طول اجر را یک سه قدی می خوانند .

 ـ قلمدانی : اگر اجر را از عرض در جهت طول به دو نیمه مساوی قسمت کنیم به هر نیمه یک قلمدانی یا گلدانی می گویند .

 ـ کلاغ پر : اگر از اجر منشوری که یک وجه آن یک عرض و وجه دیگر آن نصف طول آجر باشد جدا کنیم به باقی مانده کلاغ پر می گویند .

 ـ الماسی : اگر از اجر دو منشور مساوی و متساوی الساقین که هر وجه انها نصف عرض اجر باشد به طور قرینه از عرض اجر جدا کنیم اجر الماسی به دست می اید .

مصرف تکه اجر در قسمت های درونی و پشت کار و نیز در مکان هایی که مصرف اجر درست مقدور نباشد و یا جزئیات معماری و نماسازی ایجاب نماید مجاز می باشد .

 

 

 

 

 

انواع آجر رسی :

سال های متمادی است که کلمه آجر به مفهوم آجر رسی است ، ولی در کاربرد امروزه این کلمه توضیح دهنده شکل قطعه ، صرف نظر از نوع مصالح نیز می باشد . در تداول عامه ، آجر مکعب مستطیلی است که ابعاد ان به اندازه ای است که به راحتی با یک دست قابل حمل است ، مانند اجر سیمانی ، اجر موزاییک و نظایر ان .

اندازه اجر در ایران قدیم مدت مدیدی 20*20*3 تا 4 سانتی متر بوده و هنوز هم در روستا ها و برخی از شهرهای کوچک به این اندازه تولید می شود . اصطلاحاتی از قبیل دیوار نیم اجره ، یک اجره ، یک اجره و نیمه و ... غیره که از سابق باقی مانده است ابعاد ذکر شده در فوق را در ذهن تداعی می کند .

به طور کلی نام گذاری آجر ممکن است به تبع محل تولید اجر یا تامین مصالح خام ، روش ساخت ، مورد استفاده ، رنگ ، بافت ، و غیره انجام گیرد . عمده ترین تقسیم بندی در کشور های صنعتی برای اجرهای رسی عبارت است از : اجر معمولی ، اجر نما ، اجر مهندسی ، که مورد استفاده آن در نقاط خاصی از ساختمان مانند زیر لایه نیم بند و پی و دست انداز بام و منظور های ویژه است .

علاوه بر اندازه و شکل اجر ، فرایندی که در ساخت آن به کار می رود ، منتج ، به انواع مختلف آجر می شود . در انچه که در پی می اید اجمالا به اجرهای جوش ، لعابی و ماسه اهکی پرداخته می شود که برای ساخت هر کدام علاوه بر مصالح ویژه ، فرایند خاصی نیز به کار می رود .

·       آجر جوش یا کلینکر :

آجر جوش آجر خاصی در صنعت سفال پزی است که در کشورهای صنعتی دارای اهمیت ویژه ای است و انرا با خاک مرغوبی که در گرمای بالا تر از 1000 درجه سلسیوس خمیری نشود ، می پزند . مدت توقف آجر جوش در کوره کمی از آجر معمولی بیشتر است و آن را به اندازه ای در کوره نگاه می دارند که دانه های خاک عرق کنند و به یکدیگر بچسبند و اجر به صورت یکپارچه درآید .

تفاوت دمای عرق کردن و خمیری شدن خاکی که به مصرف تهیه آجر جوش می رسد باید زیاد و حدود 190 تا200 درجه سلسیوس باشد تا در گرمای کوره خمیری نشود . چنین خاکی معمولا در طبیعت کمیاب است و باید آن را از مخلوط کردن خاک های مختلف ساخت .

مقدار اکسید های قلیایی خاک اجر از 5/1 تا 5/2 درصد و میزان Al2o3 آن از 15 تا 25 درصد می باشد . مقدار Fe2o3از 6 تا 8 درصد است و چنانچه بیشتر شود کار گداز اور را انجام می دهد . مقدار آهک محدود بوده  از 7 تا 8 درصد است و چنانچه از این بیشتر شود آجر جوش ، پوک و کج و معوج می شود .

گرمای پخت معمولا بین 1200 تا 1250 درجه سلسیوس بوده و رنگ آجر جوش بستگی به میزان اکسید آهن و درجه پخت دارد و معمولا از سرخ آلبا لوئی و نهایتا تا سیاه است . اگر در خاک ، آهک و قلیایی خاکی زیاد و یا اکسید آهن کم باشد رنگ آن بهی می شود .

قالب گیری با هر دو روش تر و خشک انجام می گیرد و چنانچه از شیسست ، به جای خاک استفاده شود روش خشک انتخاب می شود . آجر جوش ممکن است به صورت مغز جوش باشد و یا فقط سطح آن جوش شود .

طبق استاندارد آلمان مقاومت فشاری آجر جوش نباید از 35 مگاپاسکال کم تر شود و میزان جذب آب آن باید کم تر از 6 درصد در مورد آجرهای ساختمانی و کم تر از 4 درصد برای آجرهای فرش کف ، و وزن ویژه آن بیش از 9/1 گرم بر سانتی متر مکعب باشد . آجر جوشی که به مصرف فرش کف ، پله ها و پیاده رو ها می رسد باید مقاومت ضربه ای زیاد داشته و سایش آن کم باشد . همچنیین سطح ان باید زبر باشد و پس از سایئده شدن نیز باید زبر بماند . آجر جوش باید در برابر مواد شیمیایی و یخبندان مقاوم باشد . در استاندارد اتحاد شوروی سابق ، مقاومت در برابر یخبندان 50 دوره یخ زدن ( تا 17 ـ درجه سلسیوس) و آب شدن ذکر شده است . همچنین در استاندارد ، آجر جوش به 3 گروه با مقاومت های فشاری 40 و 70 و 100 مگا پاسکال با جذب آب 6 و 4 و2 درصد تقسیم بندی شده است .  

آجر جوش برای نما سازی ساختمان ها ، فرش کف پیاده رو خیابان ها ، پوشش بدنه و کف آبرو ها و مجرا های فاضلاب و تونل ها ، ساختن دودکش ها ، فرش کف کارخانه ها ، انبارهای کشاورزی ، سالن های دامداری و پرورش طیور ، استخر های صنعتی و جز این ها مصرف می شود و بیشتر این کاربرد ها به سبب خواص ویژه فیزیکی و مقاومت شیمیایی آن است . در حال حاضر این نوع آجر در ایران تولید نمی شود و جا دارد به دلیل خواص مطلوبی که دارد در توسعه آینده صنایع سفال ، جایی برای آن منظور گردد .

·       آجر لعابی :

برای جلوگیری از نفوذ آب و مواد شیمیایی در آجر و جلا دادن و بهبود کیفیت نمای آجر روی آن را با پوسته نازکی از لعاب می پوشانند . لعاب را روی یک یا چند سطح از اجر که معمولا در نما قرار می گیرند می پزند . دو نوع لعاب وجود دارد ، یکی لعاب گداز آور که پوسته نازک رویی خشت را به هنگام پختن ذوب می کند و به آن می چسبد و با ان یکپارچه می شود ، دیگری لعاب شیششه ای که جنس آن سیلیکاتی است .

لعاب گداز اور ممکن است شفاف باشد ، مانند اکسید سرب ،یا به رنگ سفید باشد مانند اکسید قلع و یا به رنگ های دیگر : اکسید اهن برای رنگ های زرد و سرخ تا قهوه ای ، اکسید اهن منگنز دار برای رنگ سرخ تیره ، هیدروکسید اخن و ایریدیم برای رنگ سیاه ، آهک و اکسید تیتانیم برای رنگ زرد و اکسید مس برای یک دسته رنگ های از ابی روشن تا سبز در لعاب به کار می رود .

·       لعاب را با دستگاه های مخصوص بر رروی اجر می پاشند یا برس بر روی اجر می زنند یا در حین حرکت آجرها بر روی تسمه نقاله ،آن را بر روی اجر می ریزند و یا اجر را در لعاب فرو برده و بیرون می اورند . لعاب را می توان بر روی خشت خشک شده یا اجر پخته شده اندود کرد لعاب را به حالت شل روی اجر اندود می کنند . اجر یا خشت خشک اب انرا می مکد و بخش جامد لعاب روی اجر می ماند ، که این قسمت بعدا در کوره اب شده و به صورت پوسته ای شیشه ای روی ان را می پوشاند . لعاب های شیشه ای شفاف هستند و برای کدر کردنشان ، قدری اکسید قلع یا تیتانیم به انها می افزایند که در موقع سرد شدن لعاب ، ابتدا اکسیدهای قلع یا تیتانیم بلوری شده و لعاب کدر می شود . ضریب انقباض و انبساط لعاب و اجر  باید حدودا مساوی باشند تا در موقع سرد و گرم شدن اجر ، لعاب ترک نخورد .

•       لعاب نمکی : نوعی لعاب ارزان قیمت است که با پاشیدن نمک در کوره به دفعات و ترتیب معین به هنگام پخت اجری که حاوی سلیس زیاد باشد روی ان درست می شود . نمک باید مرطوب باشد تا در سطح رویی اجر نفوذ کند .در گرمای کوره نمک با بخار اب موجود در گازهای احتراق ترکیب شده ، اسید کلریدریک و اکسید سدیم تولید می شود . اسید کلریدریک به همراه گاز از کوره خارجج میشود و اکسید سدیم با سیلیکات آلومینیم ترکیب شده و سیلیکات الومینیم سدیم                                

(Na2o ,Al2o3 , 4Sio2) به وجود می ایدکه به شکل لعاب بی رنگ شفافی روی اجر یا سفال را اندود می کند . با این روش روی تنبوشه فاضلاب و نظایر ان را لعاب می دهند تا از نفوذ آب و مواد شیمیایی در انها جلو گیری شود .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·       آجر ماسه اهکی  :

همان طور که رد مبحث آجر ملاحظه شد فراوری اجر رسی مستلزم مصرف مقادیر معتنابهی خاک رس در هر سال می شود ، به علاوه انرژی مصرفی برای تولید اجر به ویژه در روش های سنتی فوق العاده زیاد است که این موضوع سبب شده است در کشورهای صنعتی مجصولات دیگری را جانشین اجر رسی کنند که از جمله انها آجر ماسه اهکی است .

آجر ماسه اهکی همانطور که از اسمش پیداست از ماسه (سیلیسی) و اهک ساخته می شود . ساخت اجر ماسه اهکی در اواخر قرن نوزدهم در کشور المان اغاز شد .

اب اهک در فشار جو و گرمای عادی باا سیلیس بلوری ترکیب نمی شود و برای انکه با ان ترکیب شود باید تحت فشار و دمای زیاد تر قرار گیرد .  

 

•       روش ساخت و فرایند تولید :

ساخت اجر ماسه اهکی به ط.ور کلی شامل مراحل عمده زیر است :

ـ تهیه و انبار کردن مواد اولیه شامل ماسه سیلیسی و گرد اهک زنده در انبارهای جداگانه

ـ مخلوط کردن مواد اولیه به نسبت معین

ـ متراکم کردن مخلوط به وسیله پرس در قالب های به ابعاد معین به شکل اجر

ـ قرار دادن اجر ها در اتوکلاو و عمل اوردن و سخت کردن انها تحت فشار بخار اب

ـ حمل اجرها  به انبار و بارگیری برای حمل به نقاط مصرف

ماسه سیلیسی یا سنگ سیلیس خرد شده در سنگ شکن یا مخلوطی از انها با دانه بندی پیوسته که معمولا از 1 تا 7 میلیمتر است  با گرد اهک زنده به نسبت 7 تا 10 درصد وزنی اهک و 90 تا 93 درصد ماسه سیلیسی و اب به اندازه کافی مخلوط می شوند . هر گاه بخواهند آجر رنگی تولید کنند ماده رنگی نیز در این مرحله اضافه می شود . مخلوط مزبور به صورت نیمه خشک و با مقدار رطوبت معینی تحت فشار 40 مگا پاسکال به شکل مورد نظر در قالب فشرده می شود . خشت های پرس شده روی واگن قرار گرفته و به داخل اتوکلاو برده می شوند  و در انجا تحت تاثیر بخار اب 200 تا 250 درجه سلسیوس و فشار حدود 16 تا 21 اتمسفر به مدت 4 الی 10 ساعت قرار می گیرند .هرچه فشار و درجه حرارت ات کلاو کم تر باشد مدت بیشتری برای پخت لازم است ولی در عوض کیفیت اجرها بهتر می شود . اتوکلاواستوانه است به طول 10 الی 25 متر و قطر 5/1 تا 2 متر . در اثر واکنش شیمیایی که بین سیلیس و اهک هیدراته در اتوکلاو انجام می گیرد ، کریستال های مقاوم هیدرو سیلیکات کلسیم دور دانه های ماسه در اجر تشکیل می شود که سبب چسبیدن دانه های ماسه به یکدیگر و مقاوم و سخت شدن اجر ها می گردد . بعضی کارخانه ها برای تسریع در عمل گیرش و بهبود کیفیت اجر از اختلاط 10 تا 15 درصد آرد (گرد )سیلیس به جای قسمتی از ماسه استفاده می کنند و برخی 5 تا 10 درصد رس ، برای قالب گیری بهتر خشت ها  به مخلوط ماسه و اهک می افزایند .

پس از سخت شدن اجر ها فشار بخار اتوکلاو را برداشته و واگن های اجر را بیرون می اورند . در هر نوبت بسته به گنجایش اتوکلاو و اندازه اجر ها حدود 400 تا 1000 قالب اجر  ماسه اهکی را به عمل میاورند . ماسه مصرفی باید پاک و اب مورد استفاده باید تمیز و عاری از املاحی باشد که با اهک ترکیب می شوند . مقدار cao  گرد اهک مصرفی باید 70 تا 90 درصد ان ریزتر از 90 میکرون باشد و در نقاطی که ماسه سیلیسی یافت نمی شود میتوان به جای ان از ماسه سیلیکاتی استفاده کرد مشروط بر انکه حداقل سیلیس (Sio2) آن 60 درصد وزنش باشد.

اجر ماسه اهکی به اشکال توپر ، سوراخ دار ، به اندازه حدود آجر رسی یا مضاربی از ان با لحاظ ضخامت ملات و به صورت های تو خالی و لوح در اندازه های مختلف ساخته می شود . لوح برای نما سازی به  کار برده می شود و ممکن است صاف یا به نقش های سنگ بادبر ، باد  کوبه ای ، قیچی و غیره باشد .

ویژگی اجر ماسه اهکی بستگی به جنس مواد خام ، نحوه قالب گیری ، دما و مدت پخت انها دارد . گروه بندی اجرهای ماسه اهکی بر حسب تاب فشاری انها صورت می گیرد . حداقل میانگین تاب فشاری اجرهای کم مقاومت باید 5/7 ، اجر های با تاب متوسط 10 و اجرهای پر مقاومت 15 و اجرهای ممتاز 20 مگا پاسکال و میانگین تاب خمشی انها به ترتیب باید 8/1 ، 2/2 ، 8/2 ، 4/3 ، مگا پاسکال باشد .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ویژگی آجر ماسه اهکی :

ضریب تغییرات مقاومت نسبت به میانگین نباید برای اجر ممتاز اط 20 درصد و سایر انواع از 30 درصد تجاوز نماید . اجر ماسه اهکی ، باید 15 دوره یخبندان ( تا 15 درجه زیر صفر ) و اب شدن را تحمل کند. کاهش نسبی مجاز تاب فشار ی پس از ازمایش یخ زدن و اب شدن نباید بیش از 20 درصد باشد . وزن فضایی اجر ماسه اهکی به تاب فشاری ان بستگی دارد و برای اجر های کم مقاومت ، متوسط ، پر مقاومت و ممتاز به ترتیب نباید از 5/1، 7/1 ، 9/1، 1/2 گرم بر سانتی متر مکعب کمتر شود . جمع شدگی ناشی از خشک شدن اجرهای ماسه اهکی ممتاز نباید از 5/2 درصد و در مورد سایر اجر ها از 5/3 درصد بیشتر شود . ظاهر اجرهای ماسه اهکی باید تمیز ، یکنواخت و عاری از ترک و حفره و مواد خارجی مانند  خاک و. اهک و مواد الی باشد . جذب اب اجر ماسه اهکی در 24 ساعت نباید از 8 درصد کمتر و از 20 درصد بیشتر شود .

با اجر ماسه اهکی می توان بناهای چند طبقه با روش اجر کاری مسلح بنا نمود . چون مقاومت فشاری ان خوب است دیوارها و جرزهای ان نسبت به اجر رسی جای کم تری را اشغال می کند . به علت مقاومت سایشی خوبی که دارد می تواند به عنوان کف پوش ممقاومی برای پیاده روها و خیابان ها به کار رود . اجر مماسه اهکی در برابر یخبندان و تغییرات جوی بسیار خوب است . بع علت داشتن سطح کاملا صاف و ابعاد یکسان و رنگ طبیعی  خاکستری روشن و زیبا ، مصرف ان در نما سازی نتایج مطلوبی دراد  ، بخصوص که امکان تولید اجر به رنگ های گوناگون نیز وجود دارد . برخی سطوح داخلی نظیر انبارها ، کارگاه های تولیدی و دفتر های کار را می توان با این اجر  ساخت و نما سازی کرد بدون اانکه نیازی به نازک کاری باشد . بارگیری و حمل و تخلیه اجر ماسه اهکی اسان و افت ناشی از شکست ان کم است .  

تخلخل این نوع اجر کم است و عمل شوره زدگی که در اجر های رسی سبب زشتی نما و نهایتا منجر به تجزیه و متلاشی شدن اجر می شود در اجر های ماسه اهکی اتفاق نمی افتد . اجر ماسه اهکی در مقابل رطوبت مقاوم است و مصرف ان در قسمت های زیر عایق پی و پایین تر از کف زمین بر اجر رسی برتری دارد . در مقایسه با اجر رسی که در تولید ان از خاک رس استفاده می شود و با توجه به نقش خاک رس در کشاورزی و تعادل محیط زیست ، تولید اجر ماسه اهکی با استفتده از منابع سیلیسی و اهکی هیچ  گونه اسیبی به محیط زیست وارد نمی کند . مصرف انرژی در تولید اجر ماسه اهکی نیز کم تر از اجر رسی است .

برای ساختن یک متر مکعب اجر ماسه اهکی که از 92 درصد ماسه و 8 درصد اهک تشکیل شده ، به شرط کارکرد کامل کارخانه در سه نوبت کاری و برای 120 میلیون قالب در 300 روز کاری به مواد و انرژی های زیر نیاز است :

ماسه سیلیسی :                                                                           1700 کیلوگرم(معادل حدود 1250 لیتر )

آهک زنده با 90 درصد وزنی cao:                                                    165 کیلوگرم

اب شامل اب ترکیب ، تولید بخار ،

فضای سبز کارخانه و اشامیدنی :                                                       جمعا 523لیتر

سوخت مازوت :                                                                          55/19 لیتر ( با 2/18 کیلوگرم )

 

سوخت گازوییل برای گرمایش و وسائط نقلیه :                                    1 لیتر

انرژی گازوییل برای گرمایش و وسائط نقلیه :                                     25 کیلو وات ساعت

نیروی انسانی اعم از بخش های تولید ، کنترل کیفیت تعمیرات ،

اداری مالی و مدیریت :                                                             10/1 ساعت

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·       آجر نسوز :

یک گروه از تولیدات رسی فراورده های نسوز می باشند . خطوط تولید در صنایع سنگین و سبک بی نیاز از بخش کوره و حرارت دهی نیستند . اجر های نسوز به عنوان بخش غیر قابل حذف کوره ها به عنوان استری مقاوم ، ساختار کوره را در مقابل حرارت زیاد حفظ می کنند . مواد اولیه و روند تولید اجر نسوز بر حسب محل مصرف ، حرارت کوره ، محیط شیمیایی ، فشار و سایش و تغییرات درجه دما متغیر است و با حداقل مواد گداز اور انتخاب می شوند . بنابراین خواص نسوزها عبارت است از :

ـمقاومت حرارتی : نسوز ها باید بتوانند حداقل 1580 درجه سانتی گراد را در مححیط شیمیایی و مکانیکی کوره تحمل کنند و شکل و ظاهر خود را از دسست ندهند .

ـ ضریب انبساط و انقباض :  باید دارای ضریب انقباض و انبساط اندکی باشد .

ـ مقاومت شیمیایی : ترکیبات موجود در کوره و نوع سوخت ، محیط شیمیایی خاصی را در حرارت بالا ایجاد می کند که نسوزها باید پایداری لازم را در برابر انها داشته باشند .

ـمقاومت مکانیکی: حجم کوره ، نوع بار گیری  ، ضربات و سایش ناشی از خرد شدن و ذوب اجسام در داخل کوره باید توسط پوشش نسوز تحمل شود .

ـ  ترد نباشد ، ترک نداشته باشد و همچنین ظاهر ان دقیقا برابر مشخصات مورد نظر باشد .

ـ ملاتی که برای چیدن جداره های نسوز انتخاب می شود براساس حرارت کوره با ضریب انقباض و انبساط مشابه اجر سوز و از مواد نسوز  انتخاب می شود .

·       آجر سیمانی : آجر سیمانی به کمک سیمان ، شن و ماسه ساخته می شود و از نقطه نظر خواص و مشخصات فنی برابر بلوک های بتنی هستند . اجر های سیمانی در اشکال  و اندازه های مختلف ساخته می شوند و روند تولید انها نیز مشابه بلوک بتنی است .

·       آجر در کارگاه : عملیات اجر کاری شامل انتخاب نوع اجر ، ملات مصرفی و روش اجرای کار باید براساس مشخصات فنی باشد و به کار بردن آجر های غیراستادارد به هیچ وجه مجاز نیست .

·       ـ آجر فشاری : این نوع اجر که معمولا در سفت کاری و زیر کاری ساختمان به کار می رود به روش دستی تهیه می شود .

·        ـ آجر سفالی : این دسته از اجر های رسی از نظر ساخت ، شکل و رنگ و مشخصات فنی در نهایت دقت تهیه می گردند و بسته به شکل انها در نقاط مختلف ساختمان استفاده می شوند . بعلت جذب کم آب در اجرهای سفالی به منظور چسبندگی مناسب با ملات انواع سوراخدار انها را مورد استفاده قرار می دهند . به علت سطح یکپارچه و یکنواخت انها برای نمای اجری ، نوع سفالی پیشنهاد می شود . این نوع اجر از نظر شکل و ابعاد بسیار متنوع می باشند و انواع مختلف انها بر حسب شکل در نقاط مختلف ساختمان استفاده می شوند . از جمله خواص دیگر اجر های سفالی تو خالی سبکی انها است که خود باعث بالارفتن سرعت کار نیز می شود .

·        ـ آجر قزاقی : این نوع آجر با کیفیت خوب و رنگ سفید تهیه می شود و با توجه به مشخصات مطلوبش در نمای ساختمان استفاده می شود .

·        ـ آجرهای قدیمی : این نوع اجرها در قطعات بزرگتر از استاندارد امروز ساخنه می شدند . علی رغم اینکه به روش دستی تهیه می شده اند ولی دارای مشخصات عمومی بهتری نسبت به تولیدات امروزی بوده اند . اجر نظامی به ابعاد 5*50*50 و اجر ختایی به ابعاد 5* 25*25 (سانتی متر مکعب ) از این گروه می باشند که با توجه به قطور بودن دیوار ، آنها سرعت کار را بهبود می بخشیدند .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

معایب آجر :

      عمده ترین معایب اجر عبارتند از : پیچیدگی و از شکل افتادگی ، ترک خوردگی ، جوش شدن ، نیم پز شدن ، تیرگی رنگ ، پوکی ، آلوئک و شوره زدگی .

ـ پیچیدگی : پیچیده گی و از شکل افتادگی اجر یعنی خارج شدن شکل ان از مکعب مستطیل به خاطر زیادی خاک رس در خاک آجر . برای جلوگیری از این عیب ، باید خاک اجر را ازمایش و در صورت لزوم ان را اصلاح کرد.

ـ ترک خوردگی : برای ترک خوردگی اجر دلایل مختلفی وجود دارد که عمده ترین انها  وجود ماسه درشت سلیسی یا سیلیکاتی در خاک اجر  و زیادی خاک رس در ان است .

ـ جوش شدن : جوش شدن اجر به دلیل وجود مواد گداز اور مانند اکسیدهای قلیایی در خاک است . عدم تناسب توزیع گرمای کوره در نقاط مختلف ان سبب جوش شدن برخی آجر ها و نیم پز شدن پاره ای دیگر می گردد.

ـ تیرگی : وجود سولفور آهن (Fes2) یا پیریت ، سبب تیرگی رنگ و سیاهی آجر ها می گردد .

ـ پوکی : پوک شدن آجر به علت وجود مواد آلی و کربنات ها در خاک اجر ، زیادی اب در خشت و عدم تراکم کافی ان است .

ـ آلوئک : وجود کربنات کلسیم یا سنگ اهک به صورت دانه درشت در خاک اجر سبب ایجاد آلوئک در اجر می شود ، زیرا سنگ اهک پس از پختن به صورت اهک زنده در می اید و به هنگام مواجه شدن با اب باران یا رطوبت ، می شکفد و حجم ان از 25/1 تا 5/3 برابر افزایش می یابد در نتیجه سبب ترکیدن آجر می شود که به ان الوئک می گویند . برای جلوگیری از بروز این عیب ، خاک اجر را باید سرند کرده و دانه های درشت ماسه را از ان خارج کرد. علاوه بر این ، آجر مورد استفاده در نما را باید قبل از مصرف در اب خیساند تا خوب اب بمکد و چنانکه آلوئک در ان وجود دارد بشکفد عیب ان ظاهر شود .

سفیدک یا شوره زدگی : سفیدک دارای انواع مختلف کربناتی ، سولفاتی ، کلروری و نیتراتی است .

ـ سفیدک کربناتی : چنانچه آجر ، آب اهک موجود در ملات های سیمانی و اهکی را بمکد و سپس این اب اهک با co2هوا ترکیب شود ، caco3تشکیل می شود که روی دیوار ایجاد سفیدک کربناتی می کند . سختی اب ملات نیز سبب تشکیل کربنات کلسیم روی سطوح اجری می شود .  اب باران که معمولا مقداری co2 در خود حل کرده است با کربنات کلسیم موجود در ملات یا اندود خصوصا در کارهای تازه ساز ترکیب می شود و ca(hco3)2می دهد که رو میزند و پس از پریدن co2و اب ، caco3 ان به صورت شوره روی سطوح نمای اجری باقی می ماند . راه جلوگیری از ایجاد این گونه شوره ، خیس کردن کامل اجر و سیراب کردن ان قبل از مصرف و جلوگیری از مکیدن اب اهک ملات ، مصرف نکردن اب سخت در ملات و بالاخره اب پاشی سطوح دیوار نوساز قبل از بارندگی است .

ـ سفیدک سولفاتی : این سفیدک موقعی بروز می کند که ملات مصرفی در دیوار گچی باشد یا در ساخت ملات ، آب سولفات دار مصرف شود ؛ یا خاک اجر ، حاوی سولفات های گوناگون باشد . اب باران و ابهای زیر زمینی که در این گونه کارهای اجری نفوذ می کنند سبب حل کردن سولفات ها در خود و رو زدن انها می شوند و پس از تبخیر ، سولفات های محلول به صورت سفیدک سولفاتی روی نمای دیوار به جا می مانند و این عمل تا انجا ادامه پیدا می کند که سولفات موجود تماما رو بزند . روش جلوگیری از ان ، عدم مصرف آجرهای سولفاتی ، ملات های گچی و اب سولفات دار است .

ـ سفیدک کلروری : در اثر مصرف اسید کلریدریک برای پاک کردن سفیدک کربناتی ، این اسید با کربنات کلسیم ترکیب شده و تشکیل کلرور کلسیم می دهد که پس از خشک شدن نما ، به صورت شوره روی دیوار باقی می ماند . علاوه بر ان سبب جدا شدن ملات از اجر و طبله کردن اندود نیز می شود . همچنین اگر در ملات ، آب کلرودار مصرف شود یا در خاک آجر ، کلرور موجود باشد ، سفیدک کلروری روی سطح دیوار ظاهر می شود . کلرورها به طور کلی دارای خاصیت جذب رطوبت و به اصطلاح نم کش هستند و در هوای نمناک ، نم می کشند و روی دیوار لکه های رطوبت ظاهر می شود. پس از خشک شدن، کلرور به صورت بلوری برجا می ماند . تر و خشک شدن پیاپی دیوار سبب بلوری شدن و غیر بلوری شدن کلرور ها شده و نهایتا منجر به خرابی ملات می گردد . راه جلوگیری از ایجاد این نوع سفیدک مصرف نکردن اب و اجر کلرور دار و خیس کردن دیوارهایی است که قرار است با اسید کلریدریک شسته شوند .

ـ سفیدک نیتراتی : این نوع سفیدک هنگامی ایجاد می شود که اجر از خاک شوره دار درست شده باشد یا در اب و ماسه ملات شوره وجود داشته باشد . شوره نم کش است و در هوای نمناک بخار اب را جذب کرده و دیوار نمناک می شود و پس از خشک شدن ، ان  شوره ای که رو زده است به صورت سفیدک نیتراتی روی دیوار ظاهر می شود . الوده شدن اجر به موادی نظیر ادرار ، پهن و کودها و برخی گیاهان که دارای مواد نیترایت هستند نیز باعث شوره زدگی می شود . مجاورت دائمی کارهای اجری با مواد و اب های نیترات دار سبب پیدایش نیترات کلسیم می شود که باعث لقی ملات شده و کاهش و افزایش پیاپی رطوبت ، منجر به متلاشی شدن ملات ها و خرابی کار می گردد.

برای جلوگیری از این نوع سفیدک ، باید از مصرف اجر و ماسه و اب نیترات دار پرهیز کرد و جلو نفوذ اب های نیترات  دار به ساختمان را گرفت و از الوده شدن اجزای ساختمان به مواد نیتراتت دار جلوگیری نمود .

ـ شوره سبز : شوره سبز رنگی که گاهی اوقات روی سطوح اجری مشاهده می شود به علت وجود املاح وانادیم در خاک اجر است .

برای علاج سفیدک ، نخست باید با دقت زیاد طوری که دیوار خراشیده نشود از سفیدک نمونه بر داری و جنس ان را شناسایی کرد ، سپس منشا پیدایش سفیدک را که معمولا نشت ابهای زیر زمینی و اب باران است شناسائی و نسبت به جلوگیری از نفوذ اب به کار اجری اقدام نمود و پس از ان سفیدک را از سطوح نما پاک کرد . سفیدک و شوره غالبا به صورت بلورهای الیافی ربز هستند و می توان انها را به اسانی و به وسیله برس سیمی یا جاروی علفی پاک کرد . چنانچه سطوح دیوارها پس از برس زنی باز هم دارای ظاهر خوبی نباشد بهتر است با اب تمیز شستشو داده و برس زنی مجددی انجام و دوباره ان را ابکشی کرد . اگر باز هم ظاهر کار خوب نبود باید ابتدا سطح دیوار را ببا اب کاملا خیس کرد و از محلول 1 به 9 اسید کلریدریک برای تمیز کردن سفیدک کربناتی استفاده کرد و سپس دیوار را ابکشی کرد . پیدایش ناگهانی شوره و سفیدک روی سطوح دیوارها غالبا به دلیل نفوذ رطوبت است .

شوره های سبز رنگ را باید به وسیله برسی که اغشته به محلول هیدروکسید سدیم ببا غلظت 300 گرم در لیتر است پاک کرد . این عمل ، خود سبب ایجاد رسوبات سفید نمکی بر روی دیوار می شود که پس از سه روز می توان ان را با اب شست . همچنین با محلول اسید اتیلن دیامین تترا استیک (EDTA) با غلظت یک قسمت در 10 قسمت اب این لکه ها را می توان زدود ، ولی مصرف اسید کلریدریک برای از بین بردن این قبیل لکه ها نه تنها موثر نیست ، بلکه سبب تثبیت ان شده و رنگ ان را تبدیل به قهوه ای می کند .

مصرف کلرورباریم ( Bacl2) برای جلوگیری از سفیدک های سولفاتی نتیجه ای ندارد زیرا در اثر ترکیب با این قبیل سفیدک ها سولفات باریم غیر محلول ایجاد می شود که از بین بردن ان مشکل است .

اگر علاوه بر سفیدک ، اجرها یا ملات ها یا اندود روی دیوارها دچار خوردگی شده یا ترک برداشته باشد ، ابتدا باید این معایب را برطرف کرد و سپس دیوار را خوب شستشو داد . بنا بر گزارش مرحوم استاد حامی پاشیدن یک تا سه دست قیر محلول ( یک قسمت قیر خالص با درجه نفوذ تا100و سه قسمت نفت سفید ) بر روی دیواری که تمیز و خشک شده و سپس اندود کردن روی ان با ملات ماسه سیمان نتیجه مطلوبی داشته است .

ـ لک شدن اجر : بعضی از اجرها پس از قرار گرفتن در دیوار لک می شوند که بخاطر وجود املاح اهنی است و این مسئله بیشتر هنگامی اتفاق می افتد که اجر در انبار یا در موقع کار شدن از اب اشباع شود .

راه جلوگیری از لک شدن بخصوص اگر این عیب در اجر های مشابه مشاهده شده باشد ، این است که حتی المقدور اجرها را دور از اب و رطوبت نگهداری کنیم و پس از کاز شدن در نما ، حدود 6 تا8 هفته نمای اجری را بند کشی نکنیم و در موقع بند کشی نیز تا حد امکان از تماس اب با سطح نما جلوگیری نماییم . با گذشت زمان احتمال لک برداشتن آجر کاهش می یابد.

 

نحوه تولید بتن

نحوه تولید بتن

اجزاء بتن
( Concrete Constituents )
اجزاء تشکیل دهنده بتن عبارتند از : سیمان، آب، دانه های سنگ و در مواردی مواد افزودنی. اکنون ذکر مطالبی چند در مورد اجزاء تشکیل دهنده آن بی معنا نیست.
سیمان
مقدار سیمان و نوع سیمان مصرفی در بتن بستگی به کاربرد بتن دارد. طراحی بتن، تعیین و محاسبه نسبت اختلاط سیمان، آب، دانه های سنگ ( شن و ماسه ) برای موارد کاربرد مختلف، از جمله تخصص های بارز و پیچیده مهند سین راه و ساختمان می باشد.
مواد افزودنی
هر نوع موادی، جدا از آب، دانه های سنگ و سیمان ( منجمله سیمان های مخلوط دارای مواد افزاینده ) که به هر یک از اجزاء تشکیل دهنده بتن یا به مخلوط آنها اضافه می گردد، به نام مواد افزودنی موسوم است.دلیل افزودن اینگونه مواد به سیمان یا بتن، ایجاد برخی خواص ویژه در بتن به منظور پاسخگویی به برخی نیازهای کاربردی بتن می باشد. از جمله عمده ترین این مواد افزودنی عبارتنداز، مواد سرعت زا ( تسریع کننده ) گیرش، کند کننده گیرش بتن، ترکیبات ضد یخ، مواد هوازا، مواد مولد گاز، مواد مقابله کننده با واکنش قلیایی ها با دانه های سنگ، مواد واتر پروف و مواد رنگی.
آب
نقش آب در بتن عبارتست از :
1-
آب با سیمان ترکیب شیمیایی می شود، در اثر این ترکیب خمیر سیمان حاصل می گردد. ذرات و دانه های خنثی شن و ماسه در این خمیر معلق می مانند تا اینکه خمیر سیمان سخت شود.
2-
همچنین آب به عنوان یک عامل روانساز در بین ذرات ریز و زبر دانه های سنگ قرار می گیرد تا بدین وسیله بتن خاصیت کارپذیری و بکار گرفتن را پیدا نماید و جای دادن آن ( بتن ریزی ) به سهولت انجام شود.آب مصرفی در بتن می بایستی دارای شرایط زیر باشد:
-
تمیز، روشن و قابل آشامیدن باشد، یا اینکه از منبع مطمئنی باشد.
-
آری از مقادیر زیان آور موادی نظیر : روغنها، اسیدها، قلیاییها و یا سایر مواد آلوده کننده باشد.به دلیل خاصیت حل کنندگی آب، آبهای طبیعی همگی نا خالص هستند. به هنگام استفاده از آب رودخانه که به همراه مقادیر زیادی اجسام جامد معلق است، این آب را می توان در استخرهای مخصوص و به کمک مواد صاف کننده تصفیه کرد.منابع آب واقع در مناطق آب و هوایی خشک، حاوی مقادیر زیادتری املاح حل شده در آب می باشند. تا جایی که طعم آب در حد قابل توجهی شور مزه یا نمکی نباشد، می توان بدون انجام آزمایش آن را مورد استفاده قرار داد.در صورت استفاده از آبهای صنعتی، به دلیل تغییرات شدید ترکیبات، بایستی اینگونه آبها را مرتباً آزمایش کرد.یکی از بهترین محک های سنجش قابلیت کاربرد آب اینست که با آب مورد نظر و با آب مقطر قالبهای مکعبی بتنی تهیه شود و سپس ارقام حاصله از آزمایش تا به فشاری این دو با یکدگر مقایسه شوند.هنگامی که به ناچار،آب دریا عمده ترین منبع آب موجود در دسترس جهت ساخت بتن است، تحت شرایط ویژه ای می توان از آن استفاده کرد. آزمایشات نشان می دهند که از مقایسه بتن های ساخته شده با آب دریا، با بتنهای ساخته شده با آب تازه، افت مقاومت فشاری بین 10 تا 30 درصد خواهد بود. اصولاً آب دریا تاثیر چندان مطلوبی در کیفیت یا مقاومت فشاری بتن نخواهد داشت.ولی استفاده از بتن ساخته شده با آب دریا در بتن مسلح یا بتن پیش تنیده توصیه نمی گردد. زیرا هم امکان زنگ زدگی آرماتور هست و هم اینکه اثر بدی روی شکل ظاهری بتن دارد. ارقام زیر اثر ترکیبات مختلف موجود در آب روی مقاومت فشاری را نشان می دهد:
درصد نمک محلول در آب 0.5 SO4 1 SO4 5 Nac1 1 CO2 درصد افت مقاومت فشار 4 10 30 20
آب باران و آبهای طبیعی و کوهستانی ضمن طی مسیر خود مقداری CO2موجود هوا را در خود حل می نماید. همچنین آب قادر به حل کردن حدود 1ر3 گرم در لیتر آهک است. وجود این دو در کنار یکدیگر باعث تشکیل بی کربنات و سپس کربنات کلسیم می شود. از آنجایی که در حین هیدراته شدن سیمان ، هیدروکسید آهک آزاد می گردد، لذا امکان ترکیب CO2 موجود در آب با آهک موجود در سیمان وجود دارد و در نتیجه ایجاد خلل و فرج و سوراخهای ریزی در بتن می شود که نهایتاًً باعث افت مقاومت فشاری آن می گردد.املاح منیزیم موجود در آب، اغلب به صورت سولفات هستند. از جمله اثرات بارز وجود سولفاتها ایجاد انبساط حجمی و تورم در ملات یا بتن می باشد.
سنگ دانه های طبیعی
سنگ دانه هایی که در بتن به کار می روند مواد معدنی ای هستند که کم و بیش خنثی ( بدون میل ترکیبی )، و دان دان می باشند و معمولاً از گروه سنگ ها و یا شبه سنگ ها هستند.نمونه هایی از آنها ماسه، شن، سنگ شکسته و روباره خرد شده می باشند. مصرف سنگ دانه در بتن از دو جنبه حایز اهمیت است. یکی از نقطه نظر فنی و دیگری از جنبه اقتصادی، در هر دو جنبه مصرف کمتر سیمان مد نظر است.سنگ دانه ها را می توان به طرق مختلف گروه بندی نمود: از نظر طبیعی و یا مصنوعی بودن، از نقطه نظر سنگ شناسی، از نقطه نظر وزن مخصوص، از نظر اینکه آیا طبیعتاً خرد می باشند یا مصنوعاً خرد شده اند، آیا خنثی هستند و یا دارای میل ترکیبی می باشند و بالاخره از نقطه نظر اندازه و ابعاد ذرات متشکله. دسته بندی از جنبه اندازه و ابعاد دارای بیشترین کاربرد می باشد و از این نقطه نظر سنگ دانه ها به دانه های ریز و دانه های درشت تقسیم می شوند. در کشورهای مختلف مرز بین ریز و درشت متفاوت است و در کشورهای نیم کره غربی الک نمره 4 ( معادل 75ر4 میلیمتر یا سه شانزدهم اینچ ) مشخص کننده مزر بین این دو گروه سنگ دانه می باشد.خواص سنگ دانه ها با انجام آزمایشات مناسب تعیین می گردد. اهمیت نمونه گیری صحیح همتراز انجام آزمایش صحیح و مناسب می باشد. نمونه گیری از سنگ دانه ممکن است در مقاطع مختلف تهیه و کاربرد آنها صورت گیرد. معمولاً دانه بندی سنگ دانه درشت دارای بیشترین تاثیر روی خواص عمومی سنگ دانه می باشد. به عنوان یک قائده، برآورد دقیق دانه بندی واقعی سنگ دانه از طریق تعدد نمونه گیری با مقادیر کم مثلاً با خاک انداز ( کمچه ) بهتر است، تا با نمونه گیری مقادیر زیاد بوسیله بیل و امثالهم. تعداد نمونه های مورد نیاز بستگی به نامشخص بودن و نوسان دانه بندی و تنوع خواص مورد آزمایش دارد. عملاً مقدار نمونه کارگاهی باید مقدار بیشتری باشد .در بتن فشرده فضای خالی بین سنگ دانه ها بوسیله ملات سیمان پر می شود و توسط این خمیر به یکدیگر می چسبند. بدینوسیله تار و پودی متشکل از ملات سخت شده سیمان و دانه های سنگ پدید می آید .سنگ دانه ها حدود سه چهارم حجم بتن را شامل می شوند و از نقطه نظر کیفی بیشترین تاثیر را روی کیفیت بتن دارند. کاربرد سنگ دانه در بتن به این خاطر است که به مقدار قابل توجهی نیاز به ملات سیمان در مخلوط بتن را کاهش می دهد و در نتیجه خزش و چروک شدن بتن را کم نموده و از جنبه اقتصادی بهای تمام شده را پایین می آورد.
گروه بندی سنگ دانه ها:
سنگ دانه ها به طرق مختلفه زیر گروه بندی می شوند. باید توجه داشت که برخی گروه بندی ها دارای وجه اشتراک می باشند.ممکن است تفاوت در طبیعی بودن یا مصنوعی ( ساخته شده ) بودن سنگ دانه باشد. در حین تولید سنگ دانه طبیعی و انجام اعمالی نظیر خرد کردن، شستن، سرند کردن و امثالهم، اینگونه ذرات تغییر ماهیت نمی دهند. غالباً سنگ دانه های مصنوعی، محصول فرعی یا ضایعات برخی فرایندهای حرارتی روی مواد معدنی طبیعی می باشند . از جمله این نوع سنگ دانه ها می توان از روباره خرد شده نام برد.غالباً، در ساخت بتن از شن و ماسه طبیعی به دلیل در دسترس بودن و اقتصادی بودنش استفاده می شود. معذالک باید توجه داشت که ذخایر شن و ماسه غالباً دارای نوسان شدید در کیفیت، خصوصاً از نقطه نظر دانه بندی می باشند. بنابر این برای بدست آوردن سنگ دانه های دارای کیفیت یکنواخت از ذخایر طبیعی، انجام کارهای شستشو، سرند کردن و دانه بندی آنها قبل از مصرف توصیه می گردد.نوع دیگری از سنگ دانه های طبیعی که به مقیاس وسیعی مورد مصرف دارد، سنگ شکسته است که از خرد کردن سنگ های استخراج شده از معادن سنگ حاصل می شود. سنگ شکسته به دنبال انجام یک سری اعمال در معدن سنگ نظیر چال زدن، آتشکاری و سپس خرد کردن تخته سنگها در سنگ شکن تا ابعاد مورد نیاز، دانه بندی سنگهای خرد شده بوسیله دستگاه دانه بندی بدست می آید.شاید معروفترین نوع سنگ دانه مصنوعی روباره خرد شده است. از اواخر قرن گذشته روباره خرد شده به عنوان سنگ دانه مصرفی در ساختن بتن مورد استفاده قرار گرفت. البته به دلیل خواص انبساطی و معیوب بودن برخی انواع روباره ها، از هر نوع روباره ای برای ساخت بتن نمی توان استفاده کرد. در ضمن ذوب کردن سنگ آهن در کوره ذوب آهن کف روی مذاب پس از سرد شدن به صورت سنگ نسبتاً یکپارچه و یا دانه های ریزی در می آید که بدان روباره می گویند.گروه دیگر از سنگ دانه های ساخته شده یا مصنوعی شامل سنگ دانه های سبک می باشد. این سنگ دانه ها، بدلیل رشد مصرف بتن سبک محبوبیت خاصی پیدا کرده اند. از جمله این سنگ دانه های سبک می توان از روباره و ترکیبات منبسط شده نظیر پرلیت ها ، اسلیت ها، رس ها و شیل ها نام برد. نمونه ای از سنگ دانه های مصنوعی که از جمله ضایعات می باشند می توان خرده آجر و بتن خرد شده را ذکر کرد. بعنوان یک قاعده سنگ دانه های مصنوعی در مقایسه با سنگ دانه های طبیعی دارای کیفیت یکنواختی می باشند.نوع دیگر گروه بندی سنگ دانه ها، از نقطه نظر سنگ شناسی ذرات متشکله آنها می باشد. بیشتر انواع مهم و عادی سنگ دانه های معدنی متشکل از مینرالهای سیلیس، فلداسپار، مینرالهای فرومنیزیم، مینرالهای میکا، کانی های رسی، زئولیتها، کانی های کربنات، کانی های سولفات، کانی های سولفیدآهن و کانی های اکسیدآهن می باشند در ASTM-C294-69 این کانی ها همراه با انواع سنگ ها شرح داده شده اند. سنگ دانه های ویژه، نظیر سنگ دانه های سنگین وزن ممکن است حاوی ترکیبات دیگری نیز باشند (ASTM-C638-73) .با توجه به مبدا پیدایش سنگها، سه گروه اصلی وجود دارد: آذرین، رسوبی و دگرگونی.سنگهای آذرین در اثر سرد شدن مواد مذاب خروجی از دهانه آتشفشان بوجود می آیند ( گرانیت، بازالت، دیابیس، گابرو، آندزیت، پومیس، و غیره ). سنگ های رسوبی شامل سنگهای آهکی که از رسوب کردن محلول کربنات کلسیم ( سنگ آهک ) حاصل می شود و یا با یکپارچه شدن اجزاء و قطعات سنگهای قدیمی که بوسیله آب، یخ ویا سنگینی جابجا شده اند و سپس ته نشین گردیده اند ( نظیر ماسه سنگ، شیل، کنگلومرا و غیره ) می باشند. سنگهای دگرگونی ممکن است از سنگهای آذرین یا رسوبی باشند که در اثر فشار یا حرارت یا هر دو دگرگون شده اند ( نظیر اسلیت، مرمر، کوارتزیت و غیره ) . معمولاً سنگهای آذرین متشکل از دانه های ریزی هستند که بخوبی درهم رفته اند و یکپارچه شده اند و حاوی درصد کمی فلداسپار می باشند و دارای بهترین خواص جهت ساخت بتن هستند. در میان سنگهای رسوبی، سنگ آهکهای قطور و سخت بهترین نوع هستند. سنگهای دگرگونی حاصله در اعماق زیاد نیز دارای خواص عالی از نقطه نظر ساخت بتن می باشند.بهر صورت، درجه تغییرات در خواص و ترکیب گروه ها و زیر گروه های مختلف سنگها نا محدود است. یک نوع سنگ خاص ممکن است فشرده یا متخلخل، قوی یا ضعیف، سخت یا نرم، تخریب شده یا تغییر نیافته، ماندگار یا معیوب، دانه ریز یا دانه درشت باشد. این بدان معنا است که نوع سنگ به تنهایی نمی تواند تعیین کننده این باشد که از جنبه کیفی مناسب برای تهیه سنگ دانه هست یا نه.معمولاً ترکیب مینرالوژی و پتروگرافی ماسه ها و شن های ته نشست شده بوسیله جریان آب، بدلیل اینکه سر منشاء و سنگهای ما در آنها متفاوت و گوناگون بوده است، بسیار متغیر می باشند. موادی که بوسیله باد جابجا شده اند عموماً متشکل از ذرات ماسه با دانه بندی محدود هستند و غالباً از جنس کوارتز می باشند.روباره کوره بلند اساساً متشکل از سیلیکت ها و آلومینوسیلیکات های آهک هستند و ترکیب آنها برای کوره های مختلف متفاوت می باشد.این بدان معنی است که ترکیب روباره ها با سنگ ها متفاوت است ولی از جنبه خواص فیزیکی با برخی سنگ های آذرین مشابه هستند. روباره های شیشه ای شده شکننده تر و سخت تر از روباره های کریستاله می باشند. در اغلب موارد تعیین هویت سنگ ها و مینرال ها بوسیله یک بلور شناس و سنگ شناس ماهر امکان پذیر است. آزمایشات لازم برای این کار در کتب مربوطه و ASTM C295 ذکر شده است.همچنین می توان سنگ دانه ها را بر اساس وزن مخصوص حجمی دسته بندی کرد. وزن نرمال سنگ دانه های مصرفی در تهیه بتن در حدود 6ر2 است. سنگ دانه های دارای وزن مخصوص کمتر از 4ر2 را سبک و بالاتر از 8ر2 را سنگین می گویند. وزن واحد حجم بتن و کنترل آن متاثر از وزن مخصوص سنگ دانه است.یک راه تشخیص اینکه سنگ دانه موجود از طریق خرد کردن بوجود آمده یا حاصل فرآیندهای طبیعی نظیر هوازدگی و فرسایش است، اینست که سنگ دانه های حاصل از خرد شدن سنگ های مادر بوسیله دستگاه، خشن و دارای لبه های زاویه دار می باشند.اکثریت سنگ دانه ها در داخل بتن خنثی (Inert) و غیر فعال (Inactive)هستند، بدین معنی که با خمیر سخت شده ایجاد اتصال می نمایند ولی نقشی در فرآیند و نحوه گیرش و سخت شدن و یا انبساط بتن ندارند. البته سنگ دانه های فعال (Reactive) هم وجود دارند که با خمیر سیمان ایجاد واکنش های قابل توجهی می کنند. اینگونه واکنش ها می توانند همانند واکنش کوارتز در تولید قطعات بتنی در اتوکلاو، مفید باشند و یا همانند واکنش های قلیائی - سنگ دانه مضر باشند.شاید رایج ترین دسته بندی سنگ دانه ها، مبتنی بر دانه بندی آنها باشد: سنگ دانه متشکل از دانه های درشت موسوم به درشت دانه (Coarse Aggregate) و سنگ دانه های متشکل از ذرات ریز موسوم به ریزدانه
(Fine Aggregate)
هستند. مرز بین این دو در کشورهای مختلف متفاوت است. بر اساس ASTM125-68 این مرز الک شماره 4 (75 ر 4 میلیمتر ) است. سنگ دانه هائی که از این الک عبور می کنند ریزدانه و سنگ دانه های باقیمانده روی الک درشت دانه هستند. سنگ دانه هائی که از الک شماره 16 ( 18 ر 1 میلیمتر ) عبور می نمایند موسوم به ماسه نرم (fine sand) هستند. ذراتی که از الک شماره 200 ( 075 ر 0 میلیمتر ) عبور می کنند، سیلت (Silt) و آنهائیکه کوچکتر از 2 میکرون هستند رس (Clay) نامیده می شوند. سنگ دانه هائی که متشکل از ذرات ریز و درشت هستند، مخلوط (Combined) نام دارند.اندازه و دانه بندی، دانه های سنگ بستگی به کیفیت بتن مورد نیاز و کاربرد بتن دارد. اصولاً دانه های زبر برای ساختن استخوان بندی بتن بکار می روند و معمولاً برای بالاتر بردن وزن مخصوص مخلوط حاصله، مخلوطی از دانه های زبر با ابعاد مختلف ( دو نوع یا بیشتر ) بکار برده می شوند. مهمترین خاصیت کاربردی دانه های ریز ( نرم )، کمک به یکنواخت تر شدن مخلوط بتن و کارپذیری بیشتر آنست. همچنین دانه های نرم به معلق بودن دانه های زبر کمک میکنند. این خاصیت، باعث افزایش خاصیت شکل پذیری بتن و همچنین مانع جدا شدن ذرات درشت از خمیر سیمان می گردد. این خاصیت وقتی مهمتر است که ضرورت جابجائی و حمل بتن به نقاط دورتر مطرح باشد.ماسه، به مقدار زیادی تعیین کننده کارائی ( کارپذیری ) بتن است. همچنین مقدار و دانه بندی ریزدانه ها باعث میگردند که بتن بسادگی در قالبها ریخته شود. از عوامل موثر دیگر روی سهولت کار بتن ریزی، اندازه، شکل و همچنین مشخصات سطوح دانه های نرم است. عموماً ذرات لبه تیز و تخت، بتن زبرتری بوجود می آورند. در این نوع بتن ها مقدار بیشتری آب لازم است تا بتوان آنرا در قالبها ریخت و پرداخت نهائی نمود. بعکس، در ساختن بتن با سنگ گرد گوشه به کار کمتر، آب کمتر و ماسه کمتر نیاز است.تاب بتن با سنگ شکسته بیشتر است، زیرا که دوغاب سیمان به سطوح و لبه های تیزدانه ها بهتر می چسبد. بمنظور متراکم تر شدن استخوان بندی بتن از چند گروه دانه های سنگ ( شن و ماسه ) استفاده می شود سنگهای دانه ریزی که در ساخت بتن مصرف می شوند، نمی بایستی آنقدر ریز باشند که جای ذرات سیمان را بگیرند. معمولاً نباید ماسه ریزتر از 2 ر 0 میلیمتر، مصرف شود و مقدار آن در بتن نباید از 1 درصد وزن سنگ دانه بیشتر باشد.از آنجائیکه بیش از 75 درصد وزن بتن را سنگ دانه تشکیل می دهد، لذا سنگ دانه مصرفی باید تا حد امکان خواص مورد انتظار از بتن را دارا باشد. از جمله این خواص: وزن مخصوص، مقاومت، نسبت برجهندگی، خزش، ضریب انبساط حرارتی، ثبات حجم، مقاومت در مقابل آتش، مقاومت در مقابل سایش و پاره شدن هستند.همچنین، بایستی سنگ دانه تمیز باشد و عاری از ترکیبات آلوده کننده ای نظیر: خاک رس، لجن، ذغال سنگ، ذرات میکا، موادآلی، املاح شیمیائی و پوشش سطحی باشد. وجود اینگونه مواد آلوده کننده در سنگ دانه باعث عدم ثبات حجم و معیوب بودن بتن می گردند. مضافاً اینکه باعث افزایش نسبت آب، بمنظور رسیدن به کارپذیری مطلوب می شوند. وجود نمک های شیمیائی و پوششهای سطحی ممکن است اثرات سوء دیگری را، بخاطر ترکیب آنها با سیمان و جلوگیری از هیدراته شدن سیمان، نیز بوجود آورند. لجن، خاک رس، گرد و غبار و مواد آلی را می توان با شستن، از دانه های سنگ جدا کرد.برخی سنگها و کانیها، با قلیائیهای آزاد شده به هنگام گیرش سیمان، ترکیب می شوند. متعاقب این ترکیب شدن، انبساط و گسیختگی دربندها پدیدار می گردد. بررسیهای انجام شده روی سنگهای مختلف نشان داده است که تمام مینرالهای سیلیکاتی و سیلیسی با قلیائی سیمان ترکیب میشوند. ولی در مورد اغلب آنها میزان تاثیر روی خواص بتن قابل اهمیت نیست.

 

$ افزودنی تبدیل گچ به سیمان ( بتن ) $

بتن های سبک

بتن های سبک

دانستن این موضوع که بتن سبک از 50 سال پیش تا به حال در اروپا در ساختن بنا کاربرد دارد اما هنوز در ایران ناشناخته است تعجبی همراه با افسوس را به همراه دارد. کشور ما درحالی از قافله صنایع مدرن ساختمان سازی عقب مانده که زلزله های مخربی را در 15 سال گذشته تجربه کرده است.

اغلب بتنهای سبک خواصی از قبیل عایق بودن نسبت به حرارت و صوت، مقاومت در برابر یخ زدگی و آتش سوزی و کاهش لطمات ناشی از زلزله را دارا می باشند. سبک و یکپارچه سازى را می توان راهکارى محورى و عملى براى افزایش ایستادگى و ایمنى بناها در برابر زلزله محسوب داشت. ویژگى هایى چون کاهش جدى وزن سازه و ابعاد برخى اجزا، صرفه جویى زیاد در میزان فولاد مصرفى در اسکلت و پى، حائل صدا و رطوبت و به ویژه عایق حرارت بودن، افزایش مؤثر فضاى مفید داخل بنا، قابلیت هاى گوناگون کار پذیرى، انعطاف و تنوع در اشکال، سادگى، و سرعت و سهولت در حمل و اجرا، کاهش خستگى بنا و پایانى مناسب در برابر عوامل آسیب زا .نیز مى توانند از مزایاى بهره گیرى تجربه شده از این بتن ها با موارد کاربرى متعدد در ساخت و سازها باشند. بدیهى است تکیه بر این راهکار محورى در رویکردى منسجم و نظام یافته و با توجه به مجموعه موارد فنى، اقتصادى و اجرایى، نه تنها به معنى کم بها دادن به سایر عوامل مؤثر در ایمن و مقاوم سازى بناها و مجموعه فن آورى هاى مربوط به آن نخواهد بود بلکه ضمن جبران نسبى بسیارى کاستى ها در دیگر زمینه ها به ارتقا و افزایش کارآیى دیگر راهکارهاى مقتضى نیز می انجامد.

بتن های سبک اغلب داراى ویژگى هاى مطلوب کار پذیرى چون قابلیت هاى برش، تراش و پذیرش میخ، پیچ، رول-پلاک و کورپى، امکان مرمت و نیز عبور تأسیسات و نصب و اجراى چارچوب ها و درب و پنجره و تزئینات و پوشش ها و رنگ هاى مقتضى و توان پذیرش پوشش ها و نماهاى مختلف را داراست و ضمن عدم نیاز به اندودهاى سنگین اضافى، امکان تطبیق با طرح هاى گوناگون معمارى را از جمله در سطوح و احجام منحنى در کاربرى های مختلف دارا می باشد.

 

2-6-1) مهمترین مزایای بتن سبک در مقایسه با بتن معمولی

آنچه مسلم است اینست که دانسیته بالای بتن معمولی بعنوان یکی از محدودیت های آن بشمار می رود و کاهش آن با تولید بتن سبک می تواند گامی مهم در رفع این محدودیت تلقی شود. بعلاوه بتن های سبک عموماً دارای خواص مهندسی ویژه ای هستند که کاربرد آنها را در بخش ساختمان ارجح می نماید. در ادامه مهمترین مزایای بتن سبک در مقایسه با بتن های معمولی ارائه خواهد شد.

 

سبک بودن

بار مرده در ساختمان که ناشی از وزن سازه می باشد بخش مهم و اصلی نیروی وارده به اجزای باربر در یک سازه تلقی می شود و لذا کاهش آن منجر به کاهش نیروهای وارده و لذا کاهش وزن اسکلت فلزی و دیوار ها شده و کاهش مخارج فونداسیون و پی را بدنبال خواهد داشت. از طرفی دیگر وزن کمتر سازه باعث کاهش نیروی منتقل شده به سازه از طریق زلزله و کاهش احتمال خسارات مربوط به آن خواهد شد. سبکی اجزای بتنی سهولت در حمل و نقل و نصب قطعات پیش ساخته را نیز بدنبال خواهد داشت.

 

عایق گرما

مقاومت حرارتی بالاتر این بتن ها باعث کاهش سرعت انتقال حرارت در آنها شده و منافع متعددی را بدنبال خواهد داشت. یکی از این موارد کاهش تلفات انرژی می باشد. این موضوع هم در انتقال حرارت از داخل به خارج از ساختمان در فصل زمستان و هم انتقال حرارت از خارج به داخل ساختمان در فصل تابستان مطرح خواهد بود. انتقال حرارت در جامدات با مکانیزم هدایت صورت می گیرد و ضریب هدایت حرارتی معیاری از رسانائی حرارتی آنها تلقی می شود که با علامت k و با دیمانسیون W/m.K در سیستم SI ارزیابی می گردد. مقدار k برابر با 1 به این معنی است که چنانچه دو طرف دیواری به مساحت 1 متر مربع و ضخامت 1 متر اختلاف دمائی برابر با 1 درجه کلوین (یا سانتی گراد) داشته باشد گرمائی برابر با 1 ژول را در هر ثانیه منتقل خواهد کرد. ژول واحد انرژی و معادل با N.m است که کمی کمتر از 25/0 کالری خواهد بود. ضریب هدایت حرارتی مواد در محدوده گسترده ای با اختلاف 105 برابر از 3400 برای الماس خالص و 400 برای مس که فلزی با هدایت حرارتی خوب محسوب می شود تا 038/0 برای پشم شیشه که ایزوله حرارتی خوبی محسوب می شود تغییر می نماید. بتن با ضریب هدایت حرارتی بتن معمولی 2-1 و گچ 5/0 و بتن های سبک در چگالی پائین کمتر از 2/0 است. این بدین معنی است که در شرایط یکسان، دیواری با ضخامت 1/0 متر از بتن سبک معادل دیواری به ضخامت 1 متر از بتن معمولی در مقابل انتقال حرارت مقاومت خواهد کرد.

          از طرف دیگر عایق بودن این بتن ها باعث کاهش سرعت تغییرات حجمی در اثر تغییرات دمائی شده و مقاومت آنها را در مقابل سیکل های حرارتی و یخبندان افزایش می دهد. عایق بودن حرارتی باعث خواهد شد تا سرعت انتقال حرارت به داخل این بتن ها کاهش یابد و لذا تنش های وارده ناشی از تغییرات حجمی در اثر تغییر شکل های پلاستیکی موضعی تعدیل شود. همچنین این خاصیت فیزیکی باعث افزایش مقاومت این بتن ها در مقابل آتش می گردد.

 

عایق صوتی

ساختار پفکی این بتن ها باعث قابلیت جذب صوت در آنها شده و لذا کاربرد های آکوستیکی را برای آنها ایجاد می نماید.

 


قابلیت برش

انجام عملیات تأسیساتی و برش بر روی این بتن ها عموماً بمراتب بهتر از بتن معمولی میسر است که در کاربرد های ساختمانی از اهمیت زیادی برخوردار است.

 

2-6-2) انواع بتن سبک

در یک تقسیم بندی کلی می توان انواع بتن سبک را به دو گروه متکی بر سبکدانه بجای سنگدانه و متخلخل یا سلولی تقسیم بندی نمود. در گروه اول انواع گوناگون سبکدانه های طبیعی و یا صنعتی بجای سنگدانه مورد استفاده قرار می گیرد و در گروه دوم ایجاد چگالی پائین در بتن بر مبنای ایجاد تخلخل در خمیر سیمان صورت می گیرد. وزن مخصوص فضایی بتن سبک بستگی به روش ساخت، مقدار و انواع اجزای متشکله آن دارد. تمام بتن‌های سبک، وزن مخصوص کم خود را مدیون همراه داشت هوا در ساختمان داخلیشان هستند. بتن فوق سبک با وزن فضایی 300 تا 1000 کیلوگرم در متر مکعب را برای گرمابندی و به عنوان پرکننده می‌توان مورد استفاده قرار دارد. مقاومت بتن سبک به وزن مخصوص آن بستگی دارد به طوری که هر چه وزن مخصوص زیادتر شود مقاومت آن افزایش می‌یابد. البته نحوه به عمل آوردن قطعات بتنی ساخته شده، روش ساخت، دانه‌بندی و مقادیر اجزای متشکله آن در این امر مؤثرند.

 

2-6-3) بتن سبک سبکدانه

در این نوع بتن ها از انواع گوناگون سبکدانه بجای سنگدانه برای ایجاد دانسیته پائین استفاده می شود. این مواد سبکدانه ممکن است در حالت طبیعی و یا در فرآیند های صنعتی تولید شوند. پامیس یکی از مهمترین سبکدانه های طبیعی محسوب می شود که منابع معدنی آن در مناطق متعددی از ایران وجود دارد. پوکه معدنی فاروج یکی از منابع معدنی سبک دانه پامیس در استان خراسان تلقی می شود. لیکا، پرلیت و دانه های پلی استایرن نیز تعدادی از مهمترین سبکدانه های صنعتی مورد استفاده در تولید بتن سبک هستند. مهمترین انواع این بتن ها در گروه بتن های متکی بر استفاده از سبکدانه شامل بتن سبک لیکا، بتن سبک پرلیتی، بتن سبک پلی استیرن و بتن سبک پوکه ای می باشد که در ادامه به توضیح هر کدام پرداخته خواهد شد.

 

بتن سبک لیکا

امروزه دانه هاى سبک خاک رس منبسط شده در بیش از 30 کشور جهان با نامهاى تجارى گوناگون تولید و عرضه مى شوند. در اروپا و آمریکا این دانه ها را با عناوینى نظیر لایتگ، لیکا، آگلایت و آرژکس مى شناسند. این دانه ها به طور مشابه در ایران با نام لیکا تولید مى شوند. ویژگى هاى این دانه ها باعث شده است تا در طیف وسیعى از کارهاى عمرانى و صنعتى به کار روند.

          لیکا[1] که مخفف "مصالح رسی منبسط شده سبک" در زبان انگلیسی است یکی از سبک دانه های مهم صنعتی تلقی می شود. برای تهیه این دانه های سبک از کوره های گردان استفاده است. رس با دانه هایی به ریزی صفر تا دو میکرون در دمای بالاتر از 1000 درجه سانتی گراد در این کوره ها حرارت می بینند و گازهای ایجادشده در داخل آنها منبسط می شوند و هزاران سلول هوای ریز تشکیل می دهند. با سردشدن این مصالح سلول های فوق  باقی می مانند و سطح آنها سخت می شود. خواص لیکا باعث شده است تا بتن سبک لیکا کاربردهای فراوانی داشته باشد. یکى از روشهاى تهیه دانه هاى سبک استفاده از کوره گردان است. وقتى برخى از انواع رس با دانه هایى به ریزى صفر تا دو میکرون در دماى بالاتر از 1000 درجه سانتى گراد در این کوره ها حرارت مى بینند، گازهاى ایجاد شده در داخل آنها منبسط مى شوند و هزاران سلول هواى ریز تشکیل مى دهند. با سرد شدن مصالح، این سلولها باقى مى مانند و سطح آنها سخت مى شود.

          مهم ترین ویژگى هاى لیکا عبارتند از : وزن کم، عایق حرارت، عایق صوت، بازدارنده نفوذ رطوبت، مقاومت در برابر یخ زدگى، تراکم ناپذیرى تحت فشار ثابت و دائمى، فسادناپذیرى، مقاوت در برابر آتش و PH نزدیک به نرمال.  وزن کم این دانه ها و در نتیجه هزینه حمل پائین آن باعث شده است تا از لیکا در پر کردن فضاهاى خالى استفاده شود. در کاربردهاى خاص نظیر زیر سازى ساختمان و تسطیح و شیب بندى بام، خواص عایق حرارتى و دوام لیکا مشخصات فنى مناسبى براى آن فراهم مى کند. در راهسازى نیز از تراکم ناپذیرى لیکا براى کنترل نشست پلاستیک بسترهاى سست استفاده مى شود. همچنین جذب آب مناسب ، تخلخل و دوام لیکا آن را براى کشاورزى بدون خاک مناسب ساخته است. همین خواص باعث شده است تا در تصفیه فاضلابهاى خانگى از فیلترهاى ساخته شده از لیکا استفاده شود.

          خواص لیکا باعث شده است تا بتن سبک لیکا کاربردهاى فراوانى داشته باشد. مهم ترین ویژگى هاى بتن لیکا عبارتند از:وزن کم، سهولت حمل و نقل، بهره ورى بالا هنگام اجرا، سطح مناسب براى اندود کارى، مقاومت و باربرى در شرایط خاص، عایق حرارت، مقاومت در برابر آتش، عایق صدا ،‌مقاومت در برابر یخ زدگى، بازدارندگى در برابر نفوذ رطوبت و دوام در برابر مواد آهکى.

          متناسب با وزن و مقاومت مورد نظر از بتن سبک لیکا به عنوان پر کننده ، عایق و یا باربر استفاده مى شود. بتن لیکا مى تواند در جا ریخته شود و یا بصورت بلوک، اجزاى ساختمانى وسایر قطعات پیش ساخته بکار رود. در هر مورد متناسب با کاربرد و روش اجرا از دانه بندى هاى مناسب لیکا استفاده مى شود.

          بتن هاى پر کننده و عایق اغلب در پى سازى و زیر سازى ساختمان، شیب بندى کف و بام، بلوک ها یا اجزاى دیوارهاى جدا کننده و محیطى غیرباربر به کار مى روند.

          از بتن هاى سبک که البته عایق نیز هستند در ساخت اجزاى مقاوم نظیر بلوک هاى باربر، پانل هاى دیوارى و سقفى مسلح و نیز اسکلت بتن مسلح ساختمانها استفاده مى شود.

          مهم ترین ویژگی های بتن لیکا وزن کم، سهولت حمل و نقل، بهره وری بالا هنگام اجرا، سطح مناسب برای اندودکاری، مقاومت و باربری در شرایط خاص، عایق حرارت، مقاومت در برابر آتش، عایق صدا، مقاومت در برابر یخ زدگی، بازدارندگی در برابر نفوذ رطوبت و دوام در برابر مواد آهکی می باشد. از بتن سبک لیکا به عنوان پرکننده، عایق و یا باربر استفاده می شود. بتن لیکا   می تواند درجا ریخته شود و یا به صورت بلوک، اجزای ساختمانی و سایر قطعات پیش ساخته به کار رود. در هر مورد متناسب با کاربرد و روش اجرا از دانه بندی های مناسب آن استفاده می شود. بتن های پرکننده و عایق اغلب درپی سازی و زیرسازی ساختمان، شیب بندی کف و بام، بلوک ها یا اجزای دیوارهای جداکننده و محیطی غیرباربر به کار می روند.

 

جدول کاربردهاى لیکا بر حسب اندازه دانه ها

کاربرد

اندازه

عایق سازى کف، حذف، عایق سازى پى، پرکننده سبک، تولید بلوک کف، تسطیح بام، زیر سازى ساختمان، زهکشى ابنیه

لیکاى درشت (بادامى)-  10-20 mm

تولید بتن سبک لیکا، تولید بلوک، دال و اجزاى ساختمانى، زیرسازى ساختمان

لیکاى متوسط (نخودى)-  3-10 mm

تولید بلوک، دال و اجزاى ساختمانى تولید بتن سبک، تولید اندود و ملات لیکا

لیکاى ریز و بسیار ریز (عدسی)-   0-3 mm

 

 

بتن سبک لیکا از مخلوط کردن دانه هاى لیکا با سیمان و آب بدست مى آید-دوغاب سیمان عمل بهم چسباندن دانه ها به یکدیگر و ایجاد پیوستگى در دانه هاى لیکا را انجام مى دهد. افزایش ماسه بافت بتن را پیوسته تر و در نتیجه تخلخل را کاهش مى دهد. با این عمل حجم هواى داخل بتن کاهش و در عوض استحکام ساختار بتن افزایش پیدا مى کند. این نوع بتن ساخته شده از سیمان، لیکا، ماسه و آب، بتن نیمه سبک نامیده مى شود. این دو نوع بتن اصولأ براى نیل به هدف سبک کردن در صنعت ساختمان به کار گرفته مى شوند. مصرف لیکا ضمن کاهش وزن فضایى بتن ضریب هدایت حرارتى بتن را نیز بشدت کاهش مى دهد.

 

بتن سبک پرلیتی

این بتن ها با استفاده از پرلیت بعنوان تمام یا بخشی از سنگدانه تولید می شوند. پرلیت یک سبکدانه صنعتی تلقی می شود که توسط حرارت در کوره های مخصوص تولید می شود. در ادامه جزویات کاملی راجع به این ماده مهم صنعتی که مصرف آن در ساختمان نیز حائز اهمیت بالائی است آورده می شود.

 

بتن های سبک متخلخل یا سلولی

در این نوع بتن ها کاهش دانسیته با ایجاد تخلخل در خمیر سیمان روی می دهد. برای این منظور از دو روش عمده استفاده می شود. در یک روش از عوامل حباب ساز در مخلوط طرح اختلاط بتن استفاده شده و محصول را بتن گازی گویند و در روش دوم تخلخل با استفاده از حباب های خارجی (کف) که توسط ماشین کف ساز یا فوم ژنراتور تهیه شده است ایجاد می شود که با عنوان بتن کفی یا فومی یا هوادار شناخته می شود.

 

بتن سبک گازی

سبک سازی در این نوع بتن بر مبنای ایجاد حباب های گازی استوار است. این حباب ها در هنگام گرفتن دوغاب سیمان در بتن درست می شود و بدین ترتیب دوغاب سیمان هنگام گرفتن پف کند تا پس از گرفتن بتن سبک ایجاد شود. برای ایجاد گاز در این بتن از پودذ آلومینیم استفاده می‌شود. در گذشته از کاربید کلسیم (CaC2) + آلومینیوم و همچنین کلرورکلسیم (CaCl2) + آب اکسیژنه (H2O2) هم به این منظور استفاده می‌شد. با مصرف پودر آلومینیوم در بتن، گاز هیدروژن و با کاربید کلسیم، گاز استیلن (C2H2) و آب اکسیژنه، گاز اکسیژن ایجاد می‌شود. چون گاز استیلن می تواند مشتعل شود و آب اکسیژنه نیز گران است امروزه از این دو روش درتولید این نوع بتن سبک استفاده نمی‌شوند.

          برای ساختن هر مترمکعب از این بتن 5/0 کیلوگرم پودر آلومینیوم + 400 کیلوگرم ماسه سیلیسی + 140 کیلوگرم پودر آهک زنده + 35 کیلوگرم سیمان را مخلوط می‌کنند تا مخلوط همگنی بدست آید. سپس آب اضافه می شود. در این مرحله واکنش های شیمیائی شروع شده و بتن شروع به پف کردن و انبساط می نماید. در این مرحله تقریباً حجم تا 3 برابر افزایش می یابد. محصول پس از برش توسط سیم برش به اتوکلاو با 8 تا 10 بار (آتمسفر) فشار بخار‌ آب و دمای 230 درجه سانتی گراد منتقل می شود. در این فشار آهک زنده می‌شکفد و در رویه دانه‌های ماسة سیلیسی اثر می‌کند و سیلیکات کلسیم ایجاد می‌شود (مانند آجر ماسه آهکی). پودر آلومینیوم هم در این فشار بخار آب با آهک شکفته ترکیب شده و گاز هیدروژن آزاد می‌گردد. واکنش مربوطه بصورت زیر است:

 

2Al + 3Ca(OH)2 = Al2O3.3CaO + 6H

 

گاز هیدروژن آزاد شده در بتن جا می‌گیرد و آن را پوک می‌کند. این نوع بتن گازی Ytong نام دارد و دارای وزن فضایی تا kg/m3770، جای خالی 65% حجم بتن، تاب فشاری 28 روزة N/mm2 6، آبمکی پس از 24 ساعت ماندن زیر آب 2% حجم بتن، اندازة جمع شدن آن پس از 60 روز mm17/0 در هر متر است.

          سیپورکس[3] که نام آن از حرفهای آغاز واژه‌هایSilic Pore Expansion  گرفته شده است نیز گونه ای دیگر از این نوع بتن می باشد. برای ساختن هر مترمکعب آن، بسته به جنس سیلیس و آهک، حدود 200 کیلوگرم سیمان + 350 کلیوگرم ماسة سیلیسی ریزدانه + 100 کیلو گرم آهک + 300 تا 500 گرم پودر آلومینیوم + کمی افزونه‌های دیگر استفاده می شود و آن را در اتوکلاو زیر 10 آتمسفر فشار بخار آب و تا 180 درجه سانتی گراد قرار می دهند.

 

بتن سبک کفی

این نوع بتن پیش از جنگ جهانی دوم اختراع شد و گسترش یافت و بجای بتن گازی مصرف می‌شود. با یک روش ارزان و ساده می‌توان در همه جا بتن کفی با وزن فضایی kg/m3 1600 - 600 ساخت. این بتن از ترکیب سیمان، ماسه، آب و فــوم (کف) با درصـد های مختلـف (بسـته به نیاز) تشــکیل می شـود و می توان از آن بصورت در جا و یا در قالبهای مختلف استفاده نمود. ضمناًً هر گونه نازک کاری براحتی روی آن قابل اجراست و چسبندگی بسیار خوبی با سیمان و گچ دارد. بتن کفی در ساختن تیغه و دیوار سبک و شیب دادن بامهای افقی و بارگذاری سبک، همچنین برای صدابندی و گرمابندی مصرف می‌شود. باید از این روش در جاهایی مانند کنارة دریای مازندران، کنارة خلیج فارس، خوزستان، کرمان، بلوچستان، کنارهای کویر و جاهای دیگر که ماسه بادی فراوان است بهره‌گیری کرد. بتن کفی را می‌توان به شکل آجر سبک و بلوک هم ریخت. با بتن کفی شن سبک هم ساخته می‌شود. با توجه به اینکه این بتن در پروژه بعنوان بهترین نوع بتن سبک برای تولید در محدوده های غیر سازه ای، نیمه سازه ای و سازه ای انتخاب گردیده است بحث تئوری مفصلی راجع به آن در بخش 2-7 بیان خواهد شد.

 بتن فومی یکی از مواد مهندسی جدیدی است که کاربرد های گوناگون آن در مهندسی عمران روز بروز در حال افزایش است. امروزه محدوده مصرف این بتن از مصرف در ساختمان پا فراتر نهاده و در مصارف جدیدی از جمله در نگهداری معادن، راه سازی و پایدار سازی خاک[5] راه یافته است. این نوع بتن پیش از جنگ جهانی دوم اختراع شد و گسترش یافت و امروزه بجای بتن گازی مصرف می‌شود. با یک روش ارزان و ساده می‌توان در همه جا بتن کفی با وزن فضایی kg/m3 1600 - 400 ساخت. برای تولید این بتن نیازی به کارخانه بزرگ و امکانات زیاد مانند اتوکلاو (شرایط بخار در دمای بالا همراه با فشار) وجود ندارد. این بتن از ترکیب سیمان، ماسه، آب و فــوم (کف) با درصـد های مختلـف (بسـته به نیاز) تشــکیل می شـود و می توان از آن بصورت در جا و یا در قالبهای مختلف استفاده نمود. بتن کفی می تواند بخوبی به طبقات و یا فواصل دورتر پمپ شود. از این بتن می توان در تمام بخش های ساختمان استفاده نمود. ممکن است در کف ساختمان بعنوان ایزوله حرارتی و همچنین بعنوان پرکننده و یا شیب بندی از بتن کفی استفاده شود. بتن کفی در چگالی مناسب و در مقاومت لازم می تواند در قطعات بعنوان بتن مسلح نیز بکار رود. ضمناًً هر گونه نازک کاری براحتی روی آن قابل اجراست و چسبندگی بسیار خوبی با سیمان و گچ دارد. بتن کفی در ساختن تیغه و دیوار سبک و شیب دادن بامهای افقی و بارگذاری سبک، همچنین برای صدابندی و گرمابندی مصرف می‌شود. تولید این نوع بتن در جاهایی مانند کنارة دریای مازندران، کنارة خلیج فارس، خوزستان، کرمان، بلوچستان، کنارهای کویر و جاهای دیگر که ماسه بادی فراوان است بخوبی می تواند صورت پذیرد. بتن کفی را می‌توان به شکل آجر سبک و بلوک هم ریخت. با بتن کفی پوکه سبک هم ساخته می‌شود. 20 تا 70 درصد حجمی این بتن از هوا تشکیل شده است. وجود حباب های هوا مانند ساچمه هائی در داخل بتن بوده و اثری شبیه به مکانیزم بولبورینگ[6] را باعث میگردد و بدین سان این بتن روانی بالائی را خواهد داشت. بتن کفی مناسب ترین نوع بتن برای مصرف بسیاری از محصولات جانبی و ضایعات کارخانجات[7] (RAS) که بصورت پودری هستند و اثر مخربی بر مقاومت ندارند خواهد بود.

 

مواد خام مورد نیاز برای تولید بتن سبک کفی

مواد لازم برای تولید این بتن شبیه به بتن معمولی است و لازم است ماسه در دانه بندی مناسب انتخاب شود و فوم یا کف در سیستم فوم ژنراتور تولید و به میکسر مربوطه وارد شود. بنابر این می توان مواد لازم را شامل ماده کف کننده، سیمان، آب، مصالح و افزودنی ها دانست.

            ماده کف کننده از مواد فعال[8] سطحی بوده و به دو دسته طبیعی (پروتئینی) و مصنوعی[9]  تقسیم می شود. این مواد در گروه های آنیون – کاتیون (نمک های سدیم اسید های کربن و نفتالین) و فعال کاتیونی (آمین ها و فرآورده های آن) و غیر یونی (فرآورده هائی از الکل پلی اتیلن در انواع OP-7 و  OP-10) می باشند. مواد کف زا با محلول های یونی SSA به 5 گروه تقسیم می شوند که در جدول زیر آمده است.

             مواد کف زا از ضایعات کشتارگاه ها، صنایع چرم سازی، صابون سازی و . . . نیز می توانند تولید شوند. این مواد نمی توانند به مدت طولانی انبار شوند و لازم است بصورت تازه مصرف شوند. مواد کف زای مصنوعی در شرایطی کنترل شده تولید و طول عمر بیشتری داشته و زمان نگهداری آنها می تواند طولانی تر باشد اما اغلب به دلیل وجود یون کلر برای بتن های مسلح نامناسب بوده و باعث خوردگی آرماتور می شوند. انتخاب ماده کف زا برای یک تولید خاص با توجه به ظرفیت تولید، روش اختلاط و شرایط محیطی می بایست انتخاب گردد.

            مصالح مصرفی در تولید این بتن ماسه سیلیسی با دانه بندی مناسب است. برای چگالی های پائین لازم است این ماسه ریزدانه باشد بطوری که در چگالی های کمتر از 800 می بایست اندازه بزرگترین دانه ماسه از 2 میلی متر تجاوز ننماید. در چگالی های بالاتر می توان از دانه های با اندازه بیشتر و تا 4 میلی متر نیز استفاده نمود. لازم است الزامات استاندارد ASTM به شماره 77-8736 رعایت شود و حداکثر رس از 3 درصد تجاوز ننماید.

            حباب های هوا در بتن کفی بسیار ریز و حداکثر 4/0 – 3/0 میلی متر است. این حباب ها از یکدیگر جدا و لذا تخلخل ایجاد شده در بتن بصورت تخلخل مسدود خواهد بود. این موضوع باعث می گردد تا جذب آب این بتن علی رغم تخلخل بسیار بالای آن در حد مناسبی و حتی کمتر از آجر باشد. بتن کفی می تواند در چگالی 200 تا 2000 کیلوگرم بر متر مکعب تولید شود.  

            در سه دهه گذشته فناوری تولید بتن کفی در آلمان توسعه زیادی یافته است. استفاده از خاکستر بادی[10] که یک پوزولان فعال و از محصولات جانبی سوخت زغال سنگ است در بتن کفی در هند بخوبی گسترش یافته است و نتایج مناسبی را بدنبال داشته است. به این منظور خاکستر بادی 35 – 25 درصد از مواد جامدی مورد نیاز در طرح اختلاط را تشکیل می دهد. بتن کفی در چگالی های بالا در محدوده kg/m3 1800-1600 رفتار سازه ای داشته و می تواند تا مقاومت kg/cm2 250 را ایجاد نماید. این نوع بتن ها تحت عنوان بتن های سبک با مقاومت بالا[11] شناخته می شوند. بتن های کفی کیفی (HPCC)[12] بر مبنای بکارگیری مصالح ویژه در طرح اختلاط می توانند مقاومت های فشاری بالائی را ایجاد نمایند. امروزه دستیابی به مقاومت Mpa 3/48-5/34 (psi  7000-5000) در چگالی   kg/m3 1522-1041 (lb/ft3 95-65) بخوبی حاصل گردیده است. این موضوع در بدنه اصلی پروژه حاضر مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن ارائه شده است. جدول زیر انواع طرح اختلاط برای بتن سبک کفی معمولی در چگالی های گوناگون را نشان می دهد. میزان مصرف فوم مایع با توجه به جنس آن ممکن است تغییر یابد. 

 

مهمترین مزایای بتن کفی

دوام – بتن کفی تقریباً عمر نامحدوددی دارد و ماده ای است که با گذشت زمان دوام خود را حفظ می نماید. دوام این بتن مانند سنگ بوده و تجزیه نمی شود.

سبکی – این بتن ضمن آنکه سبک است می تواند در چگالی های گوناگون نیز تهیه و تولید شود.

مقاومت به آتش – این بتن بخوبی در مقابل آتش مقاوم است و در کاربردهای خاصی که نگرانی از آتش سوزی در آن وجود دارد می تواند عملکرد عالی داشته باشد. آزمایشات نشان داده اند که قرارگیری این بتن در معرض شعله با دمای بالا اثر مخربی بر آن نداشته و بر خلاف بتن های معمولی هیچگونه خردشدگی و تخریبی را بدنبال ندارد.

اثر تهویه ای – با توجه به تخلخل موجود در این بتن و همچنین ضریب هدایت حرارتی پائین اثر تهویه ای عالی را ایجاد می نماید. این بتن از تلفات حرارتی در زمستان جلوگیری، ضد رطوبت، از افزایش دمای بالا در تابستان جلوگیری و با جذب و آزاد کردن رطوبت، میزان رطوبت نسبی هوا را کنترل می نماید که منجر به هوای مطبوع می گردد.

دوست محیط زیست – نگهداری از این بتن با گذشت زمان منجر به هیچ آلودگی زیستی نشده و بعد از چوب، در مقام دوم قرار دارد.


 

جدول 5 : ضریب هدایت حرارتی فوم بتن سبک

 

ضریب هدایت حرارتی W/m.K

چگالی Kg/m3

065/0

07/0

084/0

09/0

095/0

10/0

115/0

13/0

15/0

175/0

205/0

23/0

27/0

305/0

345/0

39/0

435/0

300

350

400

450

500

550

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

 

 

کاربرد بتن سبک کفی در ساختمان

- شیب بندی پشت بام

بهترین مصالـح به لـحاظ سبـکی، محکمی و همچنین اقتــصادی بـرای شیـب بندی، بتن کفی  می باشد و می توان آن را به صورت یکپارچه استفاده نمود (بتن با وزن 300 الی 400کیلوگرم بر متر مکعب).

 

- کف بندی طبقات

از این بتن می توان بعد از اتمام کار تأسیسات،‌ تمامی کـف طبقات و محوطه و بالــکن ساختمان را با آن پوشانید و عملیات بعدی را روی آن انجام داد (بتن با وزن 300 الی 400 کیلو گرم).

 

- بلوکهای غیر باربر

با بــلوکهای تو پـر از این بتن می تــوان (بـا ابـعاد دلخـواه) تــمام تیغـه بنـدیهـا و دیوارهای جــدا کنــــنده ساختـمان را بـا استفاده از چسب بتن یـا ملات بتن انجام داد. با استفاده از این بلوکها علاوه بر جلوگیری ازسنگین شدن ساختمان، عملیات حمل و نصب نیز بسیار سریع صورت می گیرد و دستمزد کمتری هزینه می شود و پـس از اجـرای صحـیح دیــوار می توان مستقیـماً روی آن گچ یا دیگر پوششهای دلخواه را انجام داد ( وزن مخصوص 600 الی 800 کیلو ).

 

- دیوار های جدا کننده یکپارچه و بلوک های جداکننده و پانل های سبک

یکی از متداولترین مصالح ساختمانی مورد استفاده در صنعت ساختمان ایران در نیم قرن گذشته انواع بلوک و پانل های سیمانی و همچنین آجر و بلوک سفالی می باشد که به لحاظ وزن و روش تولید سنتی از کیفیت مطلوبی برخوردار نبوده است. همگام با پیشرفت تکنولوژی و همچنین وضع استانداردهای جدید جهانی در این صنعت و با نگرش جدی تر به فاکتورهای زیست محیطی، مصرف انرژی، سهولت تولید و اجرا و ایمنی، صرفه اقتصادی و عامل رفاهی، امروزه استفاده از اینگونه مصالح سنتی کم کم در حال منسوخ شدن بوده و بهترین گزینه جایگزین استفاده از انواع بتن سبک به خصوص بتن های سبک هوادار (بتن کفی و گازی) و همچنین بتن سبک دانه می باشد که خوشبختانه با همت مهندسان و معماران بخش ساختمان و پشتیبانی دست اندرکاران دولتی و مراجع علمی استفاده از آنها در کشورمان در حال فراگیر شدن است. از این بتن می توان پنـلهای جدا کننـده مسلح ساخـت که برای دیوار محوطه، نماهای ساختمـان، دیـوار سوله کاربرد دارد. همچنین بعلـت خصوصـیات عایـق بودن این بتــن می توان از آن برای دیوارهای سرد خانه ها، گرم خانه ها (موتور خانه)، سالنهای ضد صدا بصورت یکپارچه با قالب بندی عمودی استفاده نمود (وزن مخصوص 1200 کیلوگرم بر متر مکعب).

 

کاربرد های دیگر بتن سبک کفی عبارتند از:

عایق سازی لوله های حرارتی و برودتی.

عایق سازی لوله های گاز و کابلهای برق.

جایگزین بتن سبک هوادار بجای خاک در پشت دیوارهای حائل.

پوشش سازه های زیر زمینی بجای خاک مانند کانال های زیر زمینی.

استفاده در راه، پل، تونل، فرودگاه، سد سازی و ...

استفاده در ساخت فضاهای سبز.

ساخت قطعات تزئینی (مجسمه سازی).

 

قابلیت استفاده از بتن کفی درساخت ساختمانهای پیش ساخته.

ساختمان به طور مستقیم (به لحاظ سبکی ویژه این نوع بتن) و صرفه جویی در مصرف انرژی بطور غیر مستقیم (به لحاظ عایق بودن این نوع بتن در مقابل سرما و گرما و در نتیجه کاهش میزان مواد سوختی) تحت تأثیر عوامل مختلف ناشی از نوع بتن به کار رفته می باشد.

 

قطعات حجیم در کاربرد های نیمه سازه ای

طراحی آرماتور در بسیاری از قطعات سیمانی با توجه به ورن قطعه[13] و فرآیند تولید و حمل و نصب آن صورت می گیرد. با توجه به سبک شدن ناشی از بکار گیری این بتن در ساخت این قطعات می توان بخوبی در تولید قطعات حجیم بتنی در کاربرد های نیمه سازه ای مانند نیوجرسی و دیوار حصار از این بتن استفاده نمود.

 

کاربردهای سازه ای

آخرین دستاوردهای علمی نشان از امکان استفاده از بتن کفی در کاربردهای سازه ای دارد. یکی از مراکزی که تحقیقات گسترده ای در زمینه بتن کفی و کاربردهای آن نموده است مرکز فناوری بتن[14] ، CTU در انگلستان است. این مرکز توسط صنایع و مؤسسات دیگری از قبیل DETR، DTI و  WRAPحمایت مالی می شود. تحقیقات گوناگونی در این مرکز انجام شده است که مهمترین آنها تحقیقات پروفسور هیر و همکارانش[15] در سال 1999 در مطالعه رفتار سازه ای بتن کفی بوده است. نتایج این تحقیق 18 ماهه نشان می دهد که بتن کفی بخوبی قابلیت ایجاد رفتار سازه ای را دارد. تحقیقات و مطالعات این مرکز همچنین نشان می دهد که بتن کفی ماده ای عالی برای مصرف بسیاری از ضایعات پودری و میکرونیزه صنایع[16] که می توانند منجر به آلودگی محیط زیست شوند می باشد.


بتن سبک تا کنون ( در ایران ) بصـورت سنتی و با استفاده از دانه های سبک وزن مانند پوکه های معـدنی ،‌پوکه صنـعتی وبتن سبک گازی تولید شده است و هر کدام از نظر جذب رطوبت ، تخریب طبیعت و ... معایبی دارند. ولی در حال حاضر در دنیا نوعی بتن سبک با تزریق حباب هوا به مخلوط ماسه و سیـمان تولید مـی شود که علاوه برهر چه سبکتر شدن بتن ، ساز گاری کامل با طبیعت و محیط زیست را دارا می باشد.
امروزه در دنیای صنعت ساختـمان با وجـود بتن سبک دارای تــحولاتی شـده که متاسـفانه در کشـور ما به چشـم نمی خورد.

بتن سبک هوادار

بتن سبک تا کنون ( در ایران ) بصـورت سنتی و با استفاده از دانه های سبک وزن مانند پوکه های معـدنی ،‌پوکه صنـعتی وبتن سبک گازی تولید شده است و هر کدام از نظر جذب رطوبت ، تخریب طبیعت و ... معایبی دارند. ولی در حال حاضر در دنیا نوعی بتن سبک با تزریق حباب هوا به مخلوط ماسه و سیـمان تولید مـی شود که علاوه برهر چه سبکتر شدن بتن ، ساز گاری کامل با طبیعت و محیط زیست را دارا می باشد. امروزه در دنیای صنعت ساختـمان با وجـود بتن سبک دارای تــحولاتی شـده که متاسـفانه در کشـور ما به چشـم نمی خورد.

 استفاده از بتن سبک در ساختمان از دو جهت حائز اهمیت است :

اولاً‌: سبک کردن وزن ساختمان

ثانیا: صرفه جویی در مصرف انرژی که به لحاظ اقتصادی نیز جایگاه خاصی دارد.

 از بتن سبک ( فوم سٍم) جـهت مصـارف مختلف در ساختـمان می توان استـفاده کرد چرا که می توان از آن به لحـاظ خواص فیزیکی منحصر بفردش بتنی عایق ، با کیفیت و همچنین با مقــاومت لازم ارائه کرد . این بتن از ترکیب سیمان ، ماسه ، آب و فــوم با درصـد های مختلـف ( بسـته به نیاز) تشــکیل می شـود که با یـک سری دستگا ه های مخصوص آماده می گردد و می توان از آن بصورت در جا و یا در قالبهای مختلف استفاده نمود . از این نوع بتن می توان ، بتنی با وزن مخصوص 300 الی 1600 کیلو گرم برمتر مکعب ساخت . ( بتن معمولی حدود 2400 کیلو گرم بر متر مکعب می باشد) ضمناً‌هر گونه نازک کاری براحتی روی آن قابل اجراست و چسبندگی بسیار خوبی با سیمان و گچ دارد.

خصوصیات بتن سبک:

صرفه جویی اقتصادی : استفاده از بتن سبک ( فوم سٍم ) مخارج ساختمـان را به میزان قابل توجـه ای کاهش می دهد که می توان از دو جهت بررسی نمود:

‌کاهش بار مرده ساختمان : این عامل باعث کاهش هزینه اسکلت و همچنین فنداسیون می گردد . نکته : کاهش بار مرده ساختمان ، خسارت کمتری در زمان زلزله در پی خواهد داشت.

صرفه جویی در مصرف انرژی : با توجه به راحتی در عمل بریدن و سوراخ کردن این نوع بتن شاهد کاهش هزینه اجرا تاسیسات خواهیم بود و در زمان بهره برداری از ساختـمان نیز بعلت عایق بودن بدنه ساختمان ، کاهش هزینه قابل توجه ای در بر خواهد داشت .

عایق گرما ، سرماو صدا: بتن سبک ( فوم سٍم ) بعلت پائـین بودن وزن مخصوص و همـچنین متخلخل بودن آن یک عایـق مناسب برای گرما ، ســرما و صـدا می باشد و به همیـن علت باعث صرفه جـویی در استفاده از وسائل گرما زا وسـرما زا می گردد .( ضریب انتقال حرارت فوم سٍم بین 65./0 تا 5/. می باشد ولی بتن معمولی بین 3/1 تا 7/1 است)همچنین عایق صدابودن این نوع بتن باعث جلوگیری از ورود صداهای اضافی می گردد که بعنوان یک فاکتور فاهی مورد توجه طراحان می باشد.

مقاوم در مقابل یخ زدگی : یکی ازخصوصیات این بتن عدم نفوذ پذیری آب( رطوبت) در آن می باشدکه خود باعث عدم یخ زدگی و فرسایش ناشی از آن می گردد و در نتیجه دارای طول عمر بیشتری برای مناطق سردسیر می باشد .

مقاوم در مقابل آتش : این نوع بتن ( فوم سٍم ) در مقابل آتش مقاومت فـوق العاده ای دارد ، بطوریکه یـک دیوار با ضخامت 8 سانتی متر با وزن مخصوص 600 تا 800 کیلو می تواند تا 1200 درجه سانتیگـراد را تحمل نماید و قاعد تاًدر وزن های کمتر غیرقابل احتراق می باشد .

سهولت در حمل ونقل قطعات پیش ساخته : قطعات پیش ساخته با بتن سبک نسبت به قطعات بتنی معمولی هزینه ی ترانسپورت کمتری دارد و همچنین نسبت آنهاآسانتر است . قابل برش بودن : این نوع بتن در وزنهای 600 الی 900 براحتی با اره بخاری بریده می شود که کارهای بنایی و همچنین سیم کشی وتاسیسات بسیار سریع و راحت صورت می گیرد .

 

بتن سبک EPS

 برای اولین‏بار در کشور و با بهره‏گیری  دانش فنی کشور آلمان, بتن سبک EPS توسط تولیدکنندگان ایرانی ساخته شد. بتن EPS که در سال 1349 برای اولین بار توسط مهندس شهربراز فرح مهر (پدر بتن ایران) وارد کشور شد, توسط این متخصص صنعت بتن طراحی و با استفاده از ماشین‏آلات داخلی ساخته شد. این محصول که مخلوطی از سه ماده سیمان, ماسه و گرانول EPS است. در وزن‏های مختلفی اعم از 450 کیلو و 1500 کیلو در مترمکعب قابل ارایه برای ساختمان‏سازی است. گفته می‏شود؛ محصول فوق ضد حریق, ضد زلزله و با تبادل حرارتی بسیار عالی بوده و سبب تعدیل وزن تیرآهن و فونداسیون در ساختمان شده و توجیه اقتصادی بسیار بالایی خواهد شد. از دیگر مشخصات این محصول می‏توان به عایق صدا, سرعت عمل سه برابر آجر و سفال و عدم نیاز به خاک گچ و ملات ماسه و سیمان در نصب اشاره کرد. تولیدکنندگان این محصول معتقدند؛ تمامی جزئیات بتن سبک EPS در کشور فراهم شده و هیچ وابستگی به خارج در حال حاضر وجود ندارد. آنها همچنین, از تولید انبوه این محصول در آینده‏ای نه چندان دور و پس از به ثبت رسیدن آن به صورت روزانه خبر دادند. گفتنی است, ماشین‏آلات تولید این محصول نیز در صورت وجود امکانات مالی قابل تولید در کشور خواهد بود. لازم به ذکر است, استفاده از بتن EPS 30 تا 40 درصد هزینه‏های ساختمان را کاهش داده و از آنجایی که عایق حرارتی بوده, بهینه‏سازی مصرف سوخت را نیز به همراه خواهد داشت. محصول فوق قابلیت نصب رنگ روغن, پلاستیک , کنیتکس, چسب موکت و کاشی را نیز داراست.

 

کاربرد بتن سبک ( فوم سِم ) در ساختمان:

شیب بندی پشت بام :بهترین مصالـح به لـحاظ سبـکی ، محکمی و همچنین اقتــصادی بـرای شیـب بندی بتن فوم سٍم می باشد و می توان آن را به صورت یکپارچه استفاده نمود .(بتن با وزن 300 الی 400کیلو ) ·

کف بندی طبقات :  با توجه به خصوصیات فوم سٍم می توان بعد از اتمام کار تا سیسات ،تمامی کـف طبقات، محوطه و بالــکن ساختمان را با آن پوشانیدوعملیات بعدی را روی آن انجام داد.(بتن با وزن 300 الی 400 کیلو گرم) ·

بلوکهای غیر بار بر : با بــلوکهای تو پـر فــوم ســٍم می تــوان( بـا ابـعاد دلخـواه ) تــمام تیغـه بنـدیهـا،دیوار های جــدا کنــــنده ساختـمان رابـا استفاده از چسب بتن یـا ملات بتن انجام داد.بااستفاده از اینبلوکهاعلاوه برجلو گیری ازسنگین شدن ساختمان،عملیات حمل ونصب نیزبسیار سریع صورت می گیرد و دستمزد کمتری هزینه می شود . و پـس از اجـرای صحـیح دیــوار می توان مستقیـماً روی آن گچ یا دیگر پوششهای دلخواه را انجام داد.( وزن مخصوص 600 الی 800 کیلو ) ·

دیوار های جدا کننده یکپارچه : از این بتن می توان پنـلهای جدا کننـده مسلح ساخـت که برای دیوار محوطه، نماهای ساختمـان ، دیـوار سوله و ...کاربرد دارد .همچنین بعلـت خصوصـیات عایـق بودن این بتــن می توان از آن برای دیوارهای سرد خانه ها ،گرم خانه ها( موتور خانه)سالنهای ضدصدا بصورت یکپارچه با قالب بندی عمری استفاده نمود.( وزن مخصوص 1200 کیلو )

کاربرد های دیگر بتن سبک ( فوم سِم ): عایق سازی لوله های حرارتی و برودتی · عایق سازی لوله های گاز و کابلهای برق · جایگزین بتن سبک هوادار بجای خاک در پشت دیوارهای حائل · پوشش سازهای زیر زمینی بجای خاک مانند کانال های زیر زمینی · استفاده در راه ، پل ، تونل ، فرودگاه ، سد سازی و ... · استفاده در ساخت فضاهای سبز · ساخت قطعات تزئینی ( مجسمه سازی ) · قابلیت استفاده ازبتن فوم سِم درساخت ساختمانهای پیش ساخت