فرادرسبتن اتوکلاو چیست؟ | تولید، اجرا، آزمایش، مزایا و معایب — هر آنچه باید بدانید
بتن اتوکلاو یا بتن هوادار اتوکلاو شده، یکی از انواع بتن‌های سبک است که به صورت بلوک پیش ساخته مورد استفاده قرار میگیرد. در این مقاله، به معرفی مواد تشکیل‌دهنده، کاربرد، مراحل ساخت، مشخصات، مزایا، معایب و استانداردهای آزمایش بتن اتوکلاو می‌پردازیم.
اتوکلاو چیست؟
«اتوکلاو» (Autoclave)، دستگاهی با کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی است که به منظور اعمال فشار و دمای بالا به تجهیزات یا مواد، مورد استفاده قرار میگیرد. این دستگاه اغلب در صنایع پزشکی (استریل کردن تجهیزات)، صنایع شیمیایی (عمل آوری پوشش‌دهی و ولکانش لاستیک)، سنتز هیدروترمال و ساخت مواد کامپوزیت به کار گرفته میشود. علاوه بر این موارد، اتوکلاو، یکی از تجهیزات اصلی در تولید نوع خاصی از بتن‌های سبک است.
اتوکلاو با اعمال دما و فشار مشخص در حین فرآیند عمل آمدن، سرعت این فرآیند را افزایش می‌دهد. به علاوه، استفاده از این دستگاه، ساختار بتن را منظم‌تر می‌کند.
بتن اتوکلاو شده چیست؟
«بتن هوادار اتوکلاو شده» (Autoclaved Aerated Concrete) یا بتن AAC، یکی از انواع بتن‌های سبک است که به صورت پیش‌ساخته تهیه میشود.
بتن اتوکلاو اغلب به شکل بلوک ساختمانی برای ساخت عضوهای باربر و غیر باربر نظیر دیوار و پارتیشن مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع بتن به همراه فوم بتن، از پرکاربردترین انواع بتن اسفنجی هستند. در انتهای این مقاله، این دو بتن را با یکدیگر مقایسه می‌کنیم.
بتن اتوکلاو با عنوان‌های متعددی شناخته میشود که از رایج‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بتن اسفنجی اتوکلاو شده
- بتن سبک اتوکلاو شده
- بتن گازی
- بتن سبک
- بتن هوادار
- بتن اتوکلاوی
- بتن اسفنجی اتوکلاوی
- بتن متخلخل
- بتن هبلکس
تاریخچه بتن هوادار اتوکلاو شده
در سال 1923 میلادی (1302 شمسی)، یک معمار سوئدی به نام «اکسل اریکسن» (Axel Ericksson)، حق اختراع نوع جدیدی از بتن‌های سیمانی با عنوان «بتن گازی» (Gas Concrete) را به ثبت رساند. در سال 1929 میلادی (1308 شمسی)، تولید صنعتی این نوع بتن با عنوان بتن هوادار اتوکلاو شده یا بتن AAC شروع شد. بخش عمده پیشرفت و توسعه این نوع بتن توسط شرکت‌های اروپایی صورت گرفته است.
- سال ۱۹۲۹ میلادی (1308 شمسی): ثبت برند «ایتونگ» (Ytong) توسط شرکت «Yxhults»، اولین نام تجاری و بزرگ‌ترین تولیدکننده بتن اتوکلاو
- سال 1939 میلادی (1318 شمسی): ثبت برند «سیپورکس» (Siporex) توسط شرکت «Yxhults»، یکی دیگر از نام‌های تجاری بزرگ در زمینه ساخت بتن AAC
- سال 1943 میلادی (1322 شمسی): تاسیس شرکت «هبل» (Hebel) در آلمان، دومین تولیدکننده بزرگ بتن اسفنجی در دنیا
ایتونگ از «شیل آلوم» (Alum Shale) به عنوان عامل کف‌زا در محصولات خود استفاده می‌کرد. مطالعه بر روی ذخایر شیل آلوم نشان داد که مقدار کمی اورانیوم طبیعی در این مواد وجود دارد. این مسئله باعث آزاد شدن گاز رادیواکتیو رادون در ساختمان‌های ساخته شده با بلوک‌های ایتونگ می‌شد.
- سال 1972 میلادی (1351 شمسی): اعلام ایمن نبودن محصولات ساختمانی آزادکننده گاز رادون توسط مسئولین سوئدی
- سال 1975 میلادی (1354 شمسی): حذف شیل آلوم از محصولات ایتونگ و معرفی فرمول جدید ساخت بتن اتوکلاو به همراه پودر آلومینیوم
فرمول جدید ارائه شده توسط ایتونگ (بتن هوادار اتوکلاو شده سفید)، به عنوان جدیدترین فرمول ساخت بتن AAC شناخته میشود. از آن زمان تا کنون، شرکت‌های زیادی در سراسر دنیا (بخصوص اروپا و آسیا) اقدام به تولید بتن اتوکلاو کرده‌اند. در سال‌های اخیر، با وجود کاهش قابل توجه تولید بتن AAC در اروپا، این محصول در کشورهای آسیایی با استقبال و گسترش زیادی همراه بوده است. بتن هوادار اتوکلاو شده در ایران با عنوان بلوک هبلکس شناخته میشود.
مواد تشکیل دهنده بتن اتوکلا چه هستند؟
بتن اتوکلاو شده معمولا از موادی نظیر ماسه سیلیسی ریز، آهک زنده، سیمان، آندریت یا ژیپس، خمیر یا پودر آلومینیوم و آب ساخته میشود.
این مواد به عنوان سنگدانه (شن و ماسه)، پیوند دهنده و عامل کف‌زا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- سنگدانه: مصالح با پایه سیلیسی یا خاکستر بادی
- پیوند دهنده: سیمان، آندریت یا ژیپس و آب
- عامل کف زا: خمیر/پودر آلومینیوم
کاربرد بتن اتوکلا چیست؟
بتن اتوکلا دارای کاربردهای سازه‌ای و غیر سازه‌ای فراوانی است. این نوع بتن معمولا به شکل بلوک‌های ساختمانی و پنل برای اجرای المان‌هایی نظیر دیوار، سقف/کف، نعل درگاه و تیر در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
از مهم‌ترین کاربردهای بتن هوادار اتوکلاو شده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دیوار باربر و غیر باربر داخلی با خصوصیات حفاظت در برابر آتش، عایق حرارتی، عایق صوتی
- دیوار باربر خارجی
- پارتیشن و دیوار سه بعدی
- عایق میانی دیوار دو جداره
- نما و روکاری ساختمان‌های مسکونی و تجاری
- دودکش و هواکش
پانل مسلح AAC یا بلوک هبل چیست؟
پانل مسلح بتن هوادار اتوکلاوشده یا PAAC، بلوک‌های سبک بتنی هستند که توسط مش‌های فولادی تقویت شده‌اند. این نوع از بلوک‌های AAC از مقاومت بیشتری نسبت به بلوک‌های معمولی بهره می‌برد و اغلب به منظور ساخت عضوهای سازه‌ای باربر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این بلوک‌ها برای اولین بار در سال 1945 میلادی (1324 شمسی) توسط یک مهندس آلمانی به نام «جوزف هبل» (Josef Hebel) ساخته و نامگذاری شدند.
امروزه بلوک هبل در ساخت دیوار (داخلی، خارجی، تاسیسات، راهرو، پارتیشن)، کف، بالکن، شفت، راه‌پله، نما، حصار، عایق صدا، جاذب صدا در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و ادارای به کار گرفته میشود.
اتصال بتن اتوکلاو چگونه انجام میشود؟
اتصال بتن هوادار اتوکلاو شده معمولا توسط ملات با ضخامت کم یا ملات سبک انجام میگیرد.
موارد مصرف این مواد عبارت هستند از:
- ریختن ملات بین درزهای قطعات بلوک به صورت منظم و مسطح
- استفاده از سیستم کام و زبانه برای اتصال بلوک‌های دارای کام و زبانه
- پر کردن درزهای عمودی تعبیه شده بین بلوک‌ها (عمقی معادل یک چهارم تا نصف عرض بلوک)
بتن اتوکلاو چگونه ساخته میشود؟
بتن هوادار اتوکلاو شده طی مراحل آمادهسازی مواد اولیه، آسیاب مرطوب، مخلوط کردن مواد، جانمایی میلگرد در قالب، بتنریزی در قالب، تخمیر (پختن)، قالب برداری، برش، عمل آوری و بسته بندی تولید میشود. ساخت بتن AAC توسط دستگاههای صنعتی صورت میگیرد.
