فوم بتن و تمام دانستنی‌های کاربرد آن در یک فیلم

تا به حال در مورد فوم بتن شنیده‌اید؟! آیا می‌دانید چه ویژگی‌هایی دارد؟! نکات اجرای فوم بتن، انواع و حتی معایب و مزایای آن یکی از مواردی است که باید در مورد آن آگاهی کافی داشته باشید. در این مقاله به هرآنچه که باید درباره فوم بتن بدانید پرداخیتم. با ما در آکادمی عمران همراه باشید!

فیلم معرفی فوم بتن

در فیلم زیر به بررسی فوم بتن می‌پردازیم. با مشاهده آن این مقاله را با دید بهتری بخوانید.

تاریخچه استفاده از فوم بتن

پیش از اینکه به تعریف فوم بتن بپردازیم توضیح مختصری درباره تاریخچه آن می‌دهیم.

طبق تحقیقات، مشخص شده که استفاده از این بتن، از دوران امپراطوری روم آغاز شده است. در آن زمان با استفاده از مواد طبیعی به جا مانده از حیوانات و ترکیب آن با شن و ماسه و آب، فوم بتن به وجود آمده است.

به طور کلی فوم بتن دارای حباب‌های ریز هوا بوده که باعث افزایش دوام و کارایی بتن می‌شود.

در دهه‌های اخیر پیشرفت چشمگیری در زمینه تولید و کیفیت این بتن حاصل شده که باعث توسعه کاربردهای آن گردیده است.

 

فوم بتن چیست؟

فوم بتن یا به انگلیسی Foam Concrete، ملاتی متشکل از آب، سیمان و بتن کف زا (ماده‌ای شیمیایی یا بر پایه پروتئین حیوانی از شاخ یا سم حیوانات) است.

این بتن یک نوع بتن اسفنجی بوده و ماده کف‌زا یا فوم، حداقل 20 درصد حجمی آن را تشکیل می‌دهد. منظور از فوم ماده‌ای است که از حباب‌های هوا تشکیل شده است.

عملکرد ماده کف‌زا در بتن به این ترتیب است که با محبوس شدن حباب‌ها در ملات سیمانی، از چگالی بتن تا حد قابل توجهی کاسته می‌شود.

موارد استفاده از این بتن به شرح زیر است:

کفسازی ساختمان

شیب بندی پشت بام

زیرسازی راه

بلوک‌های سقفی و دیواری

پرکردن چاه فاضلاب و تونل

پرکردن معادن و حفرات غیر قابل استفاده در تاسیسات شهری

دیوارهای یکپارچه

 پرکردن تکیه‌گاه پل و پشت دیوارهای حائل

 زیرسازی جدول و سنگفرش خیابان و کوچه‌ها

کفسازی طبقات یکی از مهم‌ترین کاربردهای فوم بتن است که با این عمل فرایند پوکه ریزی حذف شده و وزن مرده سقف کاهش می‌یابد.

برای آشنایی بیشتر با کاربرد فوم بتن پیشنهاد می‌کنیم روی لینک‌های آبی رنگ کلیک کرده و مقالات مربوط به آن‌ها را مطالعه کنید.

همچنین این ماده که یک نوع بتن سبک به شمار می‌رود، به علت متخلخل بودن و وجود هوا در ساختار آن عایق مناسب صوتی و حرارتی است.

چگالی این نوع مخلوط بتنی بسیار پایین است و همچنین اجرای سریع و آسان آن، بر خلاف هزینه‌های بیشتر آن نسبت به بتن و پوکه، از عواملی هستند که باعث می‌شود بیشتر مورد توجه مهندسین قرار گیرد.

برای اینکه در مورد بتن‌های سبک بیشتر بدانید به مقاله ” بتن سبک “ حتما سر بزنید.

اگرچه که این ماده از نظر ساختاری پیچیدگی خاصی ندارد، اما کاربردهای نسبتا وسیعی در صنعت ساختمان دارد. این نوع مخلوط بتنی پس از خشک شدن، وزنی در حدود 400 تا 1700 کیلوگرم در هر متر مکعب دارد.

تجهیزات مورد نیاز برای ساخت فوم بتن

پیش از توضیح روش اجرا به تجهیزات مورد نیاز برای ساخت آن می‌پردازیم.

به طور کلی تولید و اجرای فوم بتن دارای مراحل پیچیده‌ای نیست. تنها کافی است تجهیزات را در مسیر پمپ بتن قرار دهیم. این تجهیزات عبارتند از:

میکسر یا مخلوط کن

پمپ بتن

دستگاه تولید کننده فوم (مولد فوم)

مخزن آب و فوم

کمپرسور هوا

تزریق کننده فوم

تولید فوم بتن می‌تواند به دو صورت با استفاده از تولید همزمان فوم یا فوم آماده انجام شود.

 

روش اجرای فوم بتن

در ادامه، فرآیند اجرا را از صفر تا صد مورد بررسی قرار می‌دهیم.

همانطور که گفتیم اجزای تشکیل دهنده این نوع بتن سبک شامل آب، سیمان، نوعی فوم کف زا و ماسه بادی است.

در ابتدا سیمان، ماسه بادی و در انتها آب را درون دستگاه میکسر می‌ریزیم تا فرآیند اختلاط انجام شود. سپس فوم مخصوص که کار کف سازی را انجام می‌دهد، در محفظه فوم ساز با آب ترکیب می‌کنیم.

معمولا در هر متر مکعب فوم بتن حدود 250 تا 300 کیلوگرم سیمان، 150 لیتر آب و حدود 700 الی 1300 گرم فوم مایع بسته به نوع آن استفاده می‌شود. 

بعد از آن با استفاده از پمپ، هوا از لوله برای تولید کف می‌گذرد. حالا وقت آن رسیده تا کف به دست آمده با مخلوط سیمان، آب و ماسه بادی درون میکسر ترکیب شود.

پس از آن که اختلاط به شکل کامل انجام شد، می‌توانیم آن را به وسیله پمپ، در طبقات پمپاژ کنیم.

اگر می‌خواهید در مورد میکسر مخلوط بتنی بیشتر بدانید، پبشنهاد می‌کنیم به مقاله ” مخلوط کن بتن “ مراجعه کنید.

برای انجام بهتر و سریع تر فرآیند خشک شدن این بتن، می توان از افزودنی‌هایی (زودگیر کننده) استفاده کرد که باعث خشک شدن سریع‌تر مخلوط بتنی می‌شوند.

برای کسب دانش بیشتر در مورد انواع مواد افزودنی مخلوط بتنی به مقاله ” مواد افزودنی بتن “ سر بزنید.

 

حال این سوال پیش می‌آید که خشک شدن فوم بتن چقدر طول می‌کشد؟!

خشک شدن آن به طور معمول، حدود 12 ساعت طول می‌کشد، البته در خشک شدن مخلوط بتنی نباید عجله کرد زیرا اگر مخلوط بتنی زودتر از زمان مورد نظر خشک شود ممکن است جمع شدگی در آن بوجود بیاید که این امر غیر قابل بازگشت است.

در این حالت برای جلوگیری از ایجاد ترک‌های سطحی، بهتر است سطح فوم بتن تا 3 روز پس از پایان عملیات، مرطوب نگه داشته شود.

فوم بتن در شیب بندی

معمولا به دلیل عبور بخش اعظم لوله‌های تاسیسات برقی و مکانیکی از کف ساختمان، امکان اجرای مستقیم کف سازی روی سقف سازه‌ای وجود ندارد.

همچنین در بعضی قسمت‌‌ها مثل آشپزخانه و سرویس‌ها باید قبل از نازک کاری نهایی، شیب بندی مناسب به طرف کف شورها انجام شود.

لذا شیب بندی اولیه با استفاده از فوم بتن یا بتن سبک متشکل از آب، سیمان و پوکه معدنی یا صنعتی به ضخامت حدود 5 الی 10 سانتی متر اجرا می‌گردد.

قبل از اجرای این مخلوط بتنی، کلیه لوله‌های تاسیسات به وسیله بست فلزی یا ملات ماسه سیمان در جای خود محکم شده و جهت جلوگیری از ضربه و شکستگی، یک لایه ملات به صورت سراسری روی آن‌ها اجرا می‌شود. (ماهیچه کشی) 

پس از این مرحله با استفاده از شیلنگ تراز، خط ترازی روی دیوار ترسیم شده و کروم‌هایی جهت شیب بندی به طرف آبروها ایجاد می‌شود.

لازم به ذکر است که در سالن‌ها یا فضاهای فاقد کف شور نیاز به شیب بندی خاصی نیست و بتن سبک کف تنها جهت حفاظت لوله‌های تاسیسات به صورت تراز اجرا می‌گردد.

پس از این مرحله بتن سبک کف به روش سنتی اجرا می‌شود.

حداقل ضخامت فوم بتن برای در طبقات تقریبا 7 سانتی متر و در شیب بندی پشت بام بین 5 تا 20 سانتی‌متر است.

 

خصوصیات فیزیکی فوم بتن

در بررسی خصوصیات فیزیکی باید دو حالت تازه و خشک شده را بررسی کنیم.

 

فوم بتن تازه

خصوصیات بتن در حالت تازه عبارتند از:

 

قابلیت پمپ

همانطور که می‌دانید منظور از قابلیت پمپ، توانایی حرکت بتن تحت فشار هوا است. فوم بتن تا حد مطلوبی این خاصیت را دارد.

نکته مهم در مورد پمپ کردن این است که حباب‌های هوا درون مخلوط از بین نرفته تا بقیه خواص ماده از بین نرود.

 

جداشدگی

جداشدگی در فوم بتن زمانی رخ می‌دهد که میزان سنگدانه‌های درشت از حالت عادی بیشتر باشد. این مسئله باعث می‌شود تا حباب‌های هوا از بین رفته و ساختار فوم بتن دچار اختلال شود.

 

کارایی

فوم بتن از کارایی بالایی برخوردار است و عدد اسلامپ آن حدودا 150 میلی‌متر است. کارایی بالا باعث می‌شود تا استفاده از آن در کارهای مختلف آسان باشد.

البته در صورتی که این ماده به صورت ثابت برای مدت طولانی باقی بماند به علت خاصیت تیکسوتروپی یا روان‌وردی، سفت شده و برگردان آن به حالت اولیه دشوار است.

 

آب انداختن

پدیده آب انداختن برای فوم بتن به علت وجود تعداد زیاد حباب هوا کاهش یافته و در نتیجه طی فرآیند هیدراتاسیون ارتباط موثر و خوبی بین اجزای بتن برقرار می‌شود.

 

بتن خشک شده

پارامترهای زیر در بررسی فوم بتن خشک شده اهمیت دارد.

 

مقاومت فشاری و کششی

مقاومت فشاری و کششی فوم بتن با چگالی آن رابطه دارد. در جدول زیر این رابطه را نشان دادیم:

 هدایت الکتریکی

فوم بتن دارای هدایت حرارتی  0.1 تا 0.7 وات بر مترکلوین است. این عدد نشان‌دهنده ویژگی عایق حرارتی این ماده است.

 

 مقاومت در برابر چرخه انجماد و ذوب

به طور کلی فوم بتن خشک شده در برابر چرخه انجماد و ذوب مقاومت خوبی از خود نشان می‎‌دهد.

طبق تحقیقات مشخص شده که این بتن در دمای 18- تا 25+ درجه سانتی‌گراد هیچ آسیبی نمی‌بیند. البته باید توجه کنیم چگالی بتن برای استفاده در شرایط دمایی متغیر، بین 400 تا 1400 کیلوگرم بر متر مکعب باشد.

 

 جذب آب

خاصیت جذب آب به میزان تخلخل بتن بستگی دارد. از طرفی جذب آب فوم بتن، بر مقاومت فشاری آن نیز اثر می‌گذارد. در جدول زیر رابطه بین چگالی، مقاومت فشاری و جذب آب این بتن را آورده‌ایم.

مزایا و معایب فوم بتن چیست؟

مزایا 

مدت زمان اجرا کوتاه‌تر

عدم نیاز به دپوی مصالح

عدم نیاز به حمل مصالح در طبقات

 

معایب 

عدم مقاومت در برابر تغییرات آب و هوا ( ایجاد تر‌ک خوردگی و شکستگی)

استفاده بیشتر از سیمان

کاهش حجم 20 درصدی پس از خشک شدن

شعله‌ور شدن فوم در معرض آتش

اهمیت الزامات اجرایی برای عدم کاهش کیفیت

در آموزش اجرای ساختمان مراحل اجرا از تخریب و گودبرداری، اجرای اسکلت بتنی، اجرای اسکلت فولادی، دیوار چینی و اجرای نازک کاری را همراه با فیلم‌های کارگاهی زیر ذره‌بین برده‌ایم. برای مشاهده سرفصل‌های این آموزش جامع روی لینک آبی رنگ کلیک کنید.