بخشی از مقاله
لیکا چیست
یکی از روش های تهیه دانه های سبک استفاده از کوره گردان است .وقتی برخی از انواع رس با دانه هایی به ریزی صفر تا دو میکرون در دمای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد در این کوره ها حرارت می بینند ،گازهای ایجاد شده در داخل آنها منبسط می شوند و هزاران سلول هوای ریز تشکیل می دهند .با سرد شدن مواد ،این سلول ها باقی می مانند و سطح آن ها سخت می شود .
مهمترین ویژگی های لیکا عبارتند از :
وزن کم ،عایق حرارت ،عایق صوت ، باز دارنده نفوذ رطوبت، مقامت در برابر یخ زدگی ،تراکم ناپذیری تحت فشار ثابت و دائمی ،فساد ناپذیری ،مقاومت در برابر آتش و PH نزدیک به نرمال .
وزن کم این دانه ها و در نتیجه هزینه حمل پایین آن باعث شده است تا از لیکا در پر کردن فضاهای خالی استفاده شود .در کاربرد های خاص نظیر زیرسازی ساختمان و تسطیح و شیب بندی بام ،خواص عایق حرارتی و دوام لیکا مشخصات فنی مناسبی برای آن فراهم می کند .
در راهسازی نیز از تراکم ناپذیری لیکا برای کنترل نشست پلاستیک بستر های سست استفاده می شود .همچنین جذب آب مناسب ،تخلخل و دوام لیکا آن را برای کشاورزی بدون خاک مناسب ساخته است . همین خواص باعث شده است تا در تصفیه فاضلاب های خانگی از فیلتر های ساخته شده از لیکا استفاده شود.
ویژگی های بتن لیکا
خواص لیکا باعث شده است تا در بتن سبک لیکا کاربردهای فراوانی داشته باشد . مهمترین ویژگی های بتن لیکا عبارتند از ،وزن کم ،سهولت حمل و نقل ،بهره وری بالا هنگام اجرا ،سطح مناسب برای اندود کاری ،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 .
متناسب با وزن و مقاومت مورد نظر از بتن سبک لیکا به عنوان پر کننده ،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 لیکا استفاده می شود .
بتن های پرکننده و عایق اغلب در پی سازی و زیر سازی ساختمان ،شیب بندی کف و بام ،بلوک ها یا اجزای دیوارهای جداکننده و محیطی غیر باربر به کار می روند .
در حالی که از بتن های سبک سازه ای – که البته عایق نیز خواهند بود – در ساخت اجزای مقاوم نظیر بلوک های باربر ،پانل های دیواری و سقفی مسلح و نیز اسکلت بتن مسلح ساختمان ها استفاده می شود .قابل توجه است که به دلیل الزامات مقاومت و دانه بندی ،تنها با استفاده از دانه های لیکا می توان در ایران بتن سبک سازه ای ساخت .
اندازه کاربرد
(لیکای درشت )بادامی 10-20mm پی ،پرکننده سبک،تولید بلوک کف ،عایق سازی کف ،سقف عایق سازی ابنیه تسطیح بام ،زیر سازی ساختمان ،زهکشی
(لیکای متوسط)نخودی 3-10mm تولید بتن سبک لیکا ،تولید بلوک ،دال و اجزای ساختمانی ،زیر سازی ساختمان
لیکاری ریز و بسیار ریز 0-3mm تولید بلوک ،دال و اجزای ساختمانی تولید بتن سبک ،تولید اندود و ملات لیکا
جدول کاربردهای لیکا بر حسب اندازه دانه ها
ليکا در راه سازي
دانه هاى ليكا كه وزن فضايى آن در طيف دانه بندى از 0 تا 25 ميلى متر بين 300 تا 600 كيلوگرم بر متر مكعب است و همچنين به دليل هدايت حرارتى كم در حد %9 تا 0.101 W/m.k و خاصيت زهكشى بالا ، كاربردهاى مفيدى در امور راهسازى دارد.
وزن فضايي کم
كنترل نشست
در خاك هاي رسوبى ضعيف و تراكم ناپذير ، بار خاكريزى يكى از عوامل مهم تحكيم و نشست خاك است. ميزان نشست به تناسب ارتفاع خاكريزى و خواص تحكيم پذيرى خاك ميتواند در هموارى ، عملكرد و دوام راه بطور جدى مشكل آفرين باشد. علاوه بر بار ناشي از خاكريزى ، پركردن ترانشه ها و كاهش سفره هاى آب زيرزمينى نيز مى تواند موجب نشست خاك بستر راه گردد.استفاده از ليكا به دليل وزن فضايى كم از يك طرف باعث سبك شدن خاكريز جاده و به دليل حجم فضايى بيشتراز خاك از جانب ديگر موجب كاهش تراكم و نتيجتأ عامل مهمى در كنترل نشست و تحكيم خاكريز به شمار مى رود. بار وارده بر زير اساس ناشى از پركردن ترانشه ها و كاهش سطح آب زيرزمينى موجب نشست غير يكنواخت مى گردد كه با كاربرد ليكا ميتوان اين نشست را به مقدار زيادى كاهش داد .
پايدارى خاكريزها
بار وارده به زير اساس باعث گسيختگى لايه هاى خاك و خرابى خاك ريزى روى خاك هاى ضعيف گردد. بار خاكريزى روى بستر راه را مى توان با استفاده از ليكا كاهش داد تا پايدارى خاك تأمين گردد.
عايقكارى يخبندان
كاهش آسيب يخ زدگى
يخ زدگى زير اساس در اثر نا همگونى زير اساس، سنگ ها و نقاط بالاى عمق نفوذ يخبندان در سنگ و نيز در اثر جريان آب در زير اساس روي مى دهد.در زمان ذوب يخ ها، آب حاصل از ذوب يخ با خاصيت نفوذپذيرى باعث كاهش ظرفيت باربرى زير اساس و لايه هاى جسم راه مى گردد.با عايق كارى جسم راه با ليكا ، اثرات يخ زدگى جاده و آسيب هاى ناشى از آن و نيز كاهش ظرفيت باربرى در اثر ذوب يخ از بين مى رود. عايق ليكا در لايه هاى جسم راه قرار مى گيرد و مقاومت آنها را در برابر يخ بندان به دليل ظرفيت عايق حرارتى بالاتر نسبت به دانه هاى سنگى ، افزايش مى دهد
تسطيح تورم يخبندان
با پوشش عريض ترى از يك لايه ليكا با ضخامت كمتر به عنوان بخشى از روسازى مى توان از تغييرات طبيعى موثر كه موجب تورم طولى و عرضى ناشى از يخبندان مى گردد جلوگيرى نمود.
كاربرد ليكا به عنوان زهكش
با استفاده از ليكا و انجام زهكشى موثر لايه هاى روسازى مى توان از افت باربرى آن در اثر ورود آب جلوگيرى شود و ظرفيت باربرى مطلوبى را در طول عمر راه تامين شود.به دليل خواص مطلوب انتقال آب، ليكا به عنوان مصالح پركننده و هدايت كننده آب در كانال هاى زهكش مورد استفاده قرار مى گيرد.به هدايت مستقيم جريان آب زيرزمينى توسط يك لايه ليكا با شيب ملايم به كنار جاده، خسارت يخبندان و افت ظرفيت باربرى جاده حذف مى گردد.
نتيجه گيرى
با توجه به ويژگيهاى ليكا و از آن جمله وزن فضايى كم، زهكشى، عايق بودن، موئينگى كم، دوام، مقاومت در برابر تغيير شكل و ظرفيت باربرى كافى ، كاهش رانش ديوارهاى حايل پل ها و شيروانى ها همراه با اجراى صحيح مى توان بسيارى از مشكلات راه سازى را حل و ايمنى و دوام آن را تضمين شود
کاربرد رس منبسط شده درراه سازي
رس منبسط شده به دليل وزن کم ، هدايت حرارتي کم ، زهکشي بالا و ... مي تواند در کارهاي خاکي، راهسازي ، تونل و راه آهن مورد استفاده قرار گيرد.در هنگام احداث يا بهره برداري از جاده مشکلات زيادي مانند يخ زدگي خاک هاي مستعد ، ورود جريان آب زير زميني به جاده ، تا"مين پايداري خاکريزها ، نشست ها و.... مانع حداکثر بهره برداري از جاده ها مي شود . رس منبسط شده بسياري از مسائلي را که در راهسازي رخ مي دهد حل کرده باعث افزايش کارايي جاده مي شود. در اين مقاله به برخي از موارد کاربرد رس منبسط شده در راهسازي اشاره کرد
1- وزن فضايي کم :
الف : استفاده از ليکا در کنترل نشست به دليل وزن کم
در خاکهاي رسوبي ضعيف و تراکم پذير ، بار خاکريزي يکي از عوامل مهم تحکيم و نشست خاک مي باشد.ميزان نشست بستر به ارتفاع خاکريزي ، عمق لايه ضعيف و خواص تحکيم پذيري خاک مي تواند در همواري ، عملکرد و دوام راه به طور جدي مشکل آفرين باشد. علاوه بر بار ناشي از خاک ريزي ، پر کردن ترانشه ها و کاهش سطح آب زيرزميني نيز مي توانند موجب نشست خاک بستر راه گردد.تغييرات لايه هاي زيرين و تغيير باربري بستر جاده در فواصل کوتاه ، موجب نشست هاي موضعي در راه مي شود . نشست هاي غير يکنواخت و پله اي اغلب در محل هاي
زير روي مي دهند:
- اطراف لايه هاي ضعيف
- در محل تغيير مقاومت زير اساس
- در ابنيه پل ها ، کانال هاي زهکشي و لوله ها که پر کردن کانال ها ، خاکريزي ها و يا کاهش سطح آب زير زميني باعث افزايش بار بر زمين گردد.
در برآورد پتانسيل آسيب ناشي از نشست هاي کلي و نسبي ، بايد به عوامل زير توجه نمود :
حرکت ديناميکي بر سطح راه
ميدان ديد راننده
عملکرد و قابليت خسارت سازه مجاوريا نزديک خاکريز
ترميم نشست ها و درزها و مسائل مربوط به آن
هزينه ترميم
هزينه تقويت بستر راه
بار ناشي از خاکريزي روي بستر راه و نيز نشست هاي کلي و نسبي را مي توان با سبک کردن خاکريز جاده کاهش داد. اگر سبک کردن خاکريز راه کافي نباشد ، مي توان مقدار بار عامل نشست را با جايگزيني لايه هاي ضعيف با مصالح سبک ، باز هم کمتر کرد. با توزيع بار کل ، نشست نا متقارن کاهش مي يابد. توزيع کامل بار معمولا" در خاکريزهايي که يا نزديک به سازه هاي بدون نشست و صلب هستند ، براي حذف نشست نسبي در مرز بين خاکريز و سازه لازم است.به علاوه بارهاي اضافي وارد بر سازه ناشي از نشست زير اساس نيز بايد حذف شود.بار وارد به زير اساس ، حاصل از پر کردن ترانشه ها و کاهش سطح آب زيرزميني و نشست غير يکنواخت ناشي از اين بارها، با سبک کردن مصالح پر کننده و ترانشه و زير
اساس کاهش مي يابد. در کناره هاي لايه هاي ضعيف خاک ، در نقاط تغيير در مقاومت جسم راه و در نقاط اتصال سازه به خاکريز جاده، تغييرات خطرناک و جدي نشست ها را مي توان با لنزهاي نازک رس منبسط شده اصلاح نمود. در نتيجه بار وارد بر بستر راه به خاطر تغييرات شيب سطح جاده تا محدوده مجاز کاهش مي يابد. غالبا" استفاده از ليکا در تقويت بستر راه لزومي ندارد. در بسياري از مسائل ، ترکيبي از راه حل هايي نظير پيش بارگذاري ، زهکشي قائم ، تحکيم عمق (با چاه هاي پر شده از آهک و...) و استفاده از ژئو تکستايل ها و ژئوگريدها مفيد خواهد بود
ب- پايداري خاکريزها با استفاده از سبکي ليکا
بار وارد بر زير اساس مي تواند باعث گسيختگي لايه هاي خاک و خرابي خاکريزي جاده روي خاک هاي ضعيف گردد. هنگام احداث خاکريز رابررسي نمود. بار خاکريزي راه را مي توان با استفاده از ليکا کاهش داد تا پايداري کافي خاکريز تامين شود.براي پايدار سازي خاکريزها علاوه براستفاده از ليکا ممکن است از روش هايي نظير بار گزاري پله اي ، کاربرد ژئوتکستايل يا ژئوگريد و يا تحکيم در عمق استفاده گردد
2- ليکا براي عايقکاري يخبندان
الف- کاهش آسيب يخ زدگي
يخ زدگي زير اساس به ويژه يخ زدگي هاي موضعي موجب آسيب هايي به صورت نا همواري سطح راه و ترک در رويه راه مي گردد. يخ زدگي زير اساس در اثرنا همگوني زيراساس ، سنگها ، تخته سنگها و نقاط بالاي عمق نفوذ يخبندان در سنگ و نيز در اثرجريان آب در زير اساس روي مي دهد. قابليت يخ زدگي زير اساس در جايي که منطقه سنگي به خاک مستعد يخ زدگي يا از برش مستعد يخ زدگي به خاکريز مقاوم در برابر آن تبديل مي شود ، نيز تغيير مي کند. در زمان ذوب يخ ها ، به دليل آن که آب ذوب يخ باعث کاهش ظرفيت باربري زير اسا س و لايه هاي جسم راه مي گردد ، آسيب هايي مشاهده مي شود. با عايقکاري جسم راه با ليکا ، اثرات يخ زدگي جاده و آسيب هاي ناشي از آن و کاهش ظرفيت باربري در اثر ذوب
يخ ، از بين مي رود. عايق ليکا در لايه هاي جسم راه قرار مي گيرد و مقاومت آنها را در برابر يخ بندان به دليل ظرفيت عايق حرارتي بالاتر نسبت به دانه هاي سنگي ، افزايش مي دهد. با قرار دادن ضخامت مناسب عايق ليکا، يخ زدگي بستر راه به کلي حذف مي شود. از نقطه نظر مسايل فني عايقکاري ، بهتر است يک لايه ماسه زيرعايق اجرا شود.کناره هاي لايه عايق با ضخامت متغير و رو به کاهش ساخته مي شود تا از نشست هاي غير يکنواخت در امتداد طولاني جلوگيري شود
