مقاله در مورد بتن سبک جایگزین مناسب آجر و سفال

بخشی از مقاله

بتن سبک جايگزين مناسب آجر و سفال

مقدمه
يكي از بزرگترين آرزوهاي بشر از دوران اوليه پيدايش درعالم ، مسئله ساخت سرپناهي مناسب بوده ودردوران فراصنعتي فعلي هرچند كه اكثر آرزوها تحقق يافته ولي اين مسئله همچنان از دغدغه هاي بزرگ همگان درسراسر دنيا محسوب ميشود . درگذشته هاي دور كه خاك وسنگ وآجر تنها مصالح ساختماني بشمار مي رفتند ، استفاده از آنها محدوديت خاصي نداشت ولي

درحال حاضر كه حفظ محيط زيست بخاطر بقاي بشر اجتناب ناپذير است ، استفاده از اين مصالح واقعاً ديگر ممكن نيست . هرچند كه فولاد وسيمان وديگر مصنوعات مدرن جايگزين هايي مناسب ، بجاي مصالح سنتي محسوب مي شوند ولي متاسفانه درايران هنوز بطور حيرت انگيزي از مصالح سنتي دركنار مصالح نوين ساختماني استفاده وتاسف بزرگتر اينكه از مصالح نوين نيز به روش هاي غلط بهره مي گيريم . كشور باستاني ايران بعنوان ميراث دار بزرگترين تمدن ب

استاني ومشعل دار علم وفرهنگ درقرون گذشته بجايي رسيده كه بابروز بلاياي طبيعي ، متاسفانه به يكباره تمام ساختمانهاي يك شهرش برسر مردمانش خراب وباعث تلفات عظيم جاني ومالي ميگردد.
قبل از ورود فولاد وسيمان به صنعت ساختمان ، پيشگام اين صنعت در جهان بوده اي

م كه آثار تاريخي بي نظير موجود ، اثباتي مهم براين ادعا

ست ولي بانگاهي كوتاه به آمارها ، درمي يابيم كه هرچه سريعتر بايستي بفكر تغييرات اساسي درصنعت ساختمان باشيم :
 80% ساختمان هاي تهران (پايتخت كشور ) فاقد استانداردهاي اساسي به ويژه مقاوم سازي هستند!
 90% مردم فقط به نماي ظاهري وشكل بنا ، اهميت مي دهند !
 حدود 60% از واحدهاي مسكوني كل كشور داراي عمر بيش از 20 سال و 85 % فاقد سازه هاي بادوام !
 احتمال وقوع زلزله 7 ريشتري تا 10 سال آينده درتهران حدود 70% است !
 از مجموع آمار تلفات انساني درقرن گذشته (سهم ايران = 8% كل تلفات جهاني ) درايران بالغ بر 80% اختصاص به تلفات زلزله دارد !
 باتوجه به اينكه وضعيت ساخت وساز ، يكي از مهمترين ابزار سنجش توسعه يافتگي دركشورها محسوب ميشود ودر كشورهاي پيشرفته عمر مفيد ساختمان ها 100+ است ولي درايران عمر مفيد ساختمان ها 30- سال است!
 ايران درمصرف آهن جزو كشورهاي پر مصرف كننده جهان به شمار مي رود ، اين درحالي است كه آهن با بهاي گزاف عرضه ميشود !
 ايران از لحاظ مصرف سرانه سيمان دررديف بيستم جهان قرار دارد وميزان استفاده از اين مصالح ارزان ومقاوم درساختمان ها ناچيز است درحالي كه سيمان به اندازه كافي دركشور وجود دارد !
علل اين نقصان بزرگ را بايستي دركيفيت پايين مصالح ساختماني ، روش هاي سنتي وغيرعلمي طراحي واجرايي ، به كارگيري نيروي غير ماهر وبالاخره ضعف كنترل ونظارت مقامات مسئول جستجو كنيم .

دراين مقاله صرفاً به مسئله كيفيت مصالح ساختماني پرداخته وسعي شده با استدالات فني ، مصالح نوين مناسب ساخت وساز باتوجه وتكيه به منابع داخلي ومحدوديت هاي خاص مثل : قرارداشتن ايران دركمربند جهاني زلزله دركنار رعايت وحفظ فاكتور هاي زيست محيطي ‌بررسي شوند كه البته منظور از عبارت " ساخت وساز " دراين مقاله معناي عام آن نيست وصرفاً توجه به ساختمان هاي مسكوني ، اداري ، تجاري ورفاهي ميباشد وپروژه هاي بزرگ عمراني وابنيه زيربنايي مدنظر نبوده است .
" سهولت ، ايمني وصرفه اقتصادي " درانتخاب مصالح ساختماني
اين فاكتورهاي 3 گانه درصنعت ساخت وساز همواره ا

زگذشته تابحال بادرجه اهميت بالا مدنظر سازندگان واستفاده كنندگان مصالح ساختماني بوده اند .
فوريت وسهولت بيشتر درعمليات اجرايي وكاهش زمان ساخت ازعوامل مهم به شمار مي روند بطوري كه اخيراً دركشورهايي مانند : استراليا وكانادا با استفاده از بلوك هاي سبك وباحداقل مصرف فولاد درعرض فقط چند روز ساختمان هاي 2 الي 4 طبقه ساخته مي شوند.
كلمه ايمني همواره بامفهوم استحكام همراه است كه خيلي دور از واقعيت نيست وبه جرأت مي توان گفت مقاوم سازي ازمهمترين فاكتورهاي صنعت ساختمان بشمار مي آيد ، ولي متاسفانه درگذشته توجه زياد به مقاوم سازي ، باعث سنگين سازي شده كه خود از علل كاهش ايمني درزمان بروز حوادث ميشود. خوشبختانه با پيشرفت تكنولوژي و همراه با كاهش وزن مصالح ساختماني ايمن سازي نيز مورد توجه جدي واقع شده ، بطوري كه دركشور زلزله خيز ژاپن با استفاده از فنآوري جديد سبك سازي و مقاوم سازي هنگام زمين لرزه هاي مهيب ،با كمترين خسارات ممكن جاني ومالي روبرو ميشوند. امروزه در دنيا ، مسئولان ذيربط اين صنعت با وضع آئين نامه هاي استاندارد و قوانين لازم ، انجام
آموزش هاي خاص معماران ومهندسان ساختمان وآموزش هاي همگاني ، توجه خاص به اين صنعت مادر ومهم داشته اند كه لازم است درايران نيز اين برنامه ها عملي ورعايت آئين نامه وقوانين اجباري شود و بخصوص جهت عدم رعايت آن

ها قوانين انضباطي و تنبيهي سختي وضع شود تاپيش ازاين شاهد تلفات جاني ومالي نباشيم .
نظر شمارا به سطور اول قديمي ترين آئين نامه ساختماني درجهان يعني آئين نامه ساختماني حمورابي (پادشاه بابل حدود 1750 سال قبل ازميلاد ) جلب مي كنم :
"هرگاه معماري خانه اي براي شخصي ب

سازد وساختمان آنرا محكم بنا ننمايد بطوري كه خانه خراب گردد ومنجر به مرگ صاحبخانه گردد ، آن معمار را مي بايستي اعدام نمود . هرگاه اين امر منجر به مرگ فرزند صاحبخانه گردد فرزندان آن معمار را بايستي اعدام نمود !.... "
واما صرفه اقتصادي ، نيز فاكتور مهمي است كه نقش بسزايي درارتباط تنگاتنگ باديگر فاكتورهاي سهولت وايمني دراين صنعت داشته بطوريكه همراه باتكنولوژي مدرن و با استفاده ازمصالح و روش هاي مناسب ميتوان قيمت تمام شده رابه حداقل رساند بشرطي كه ايمني تحت تاثير قرار نگيرد و ساختمان اين كالاي گران رابه كالاي ارزان وفراوان تبديل تا همگان با رضايت ودررفاه كامل ازآن استفاده نمايند.
گفتني است كه صنعت ساختمان درزمان رونقش به لحاظ ارتباط با ديگر صنايع باعث فعاليت واشتغال حدود 40 صنعت مختلف را فراهم مي آورد مثل صنايع : فولاد ، سيمان ، شيشه ، انرژي ، حمل ونقل وغيره . دراين رابطه وبراي هريك از اين صنايع نكات مرتبط وفراوان وقابل بحثي وجود دارد كه امكان پرداختن به همه آنها دراين مقاله ميسر نيست وصرفاً دراينجا به شناخت وكاربرد مصالح ساختماني نوين ومقايسه آنها بامصالح سنتي درچهارچوب فاكتورهاي : سهولت ، ايمني وصرفه اقتصادي مي پردازيم .
مصالح ساختماني سنتي ونوين
همانطور كه ذكرشد انسان ازديرباز از سنگ ، خاك ( آجر ، سفال ) وچوب بعنوان مصالح ساختماني سنتي و ارزان بطور وسيعي استفاده كرده ودرحال حاضر نيز اين صنعت دردنيا از اين مصالح بصورت اصولي وبا انجام فرآوري هاي لازم همراه بارعايت اصول حفظ محيط زيست استفاده مي نمايد . متاسفانه معادن خاك رس وجنگل ها (منابع توليد چوب ) درجهان محدود مي باشند و استفاده بي رويه از آنها باعث تخريب محيط زيست كه عواقب خطرناكي در پي دارد ، خواهد شد.
خوشبختانه از زمان ورود فولاد وسيمان به صنعت ساختمان از قرن گذشته تا بحال ، بشر شاهد تحولات عظيمي درزمينه ساخت وسازهاي زيربنايي واسكاني بوده است . متاسفانه درايران اين اتفاق چشمگير
نبوده وتابحال نتوانسته ايم از اين دوعنصر دركنار مصالح سنتي بطور مناسبي جهت ساختمان سازي استفاده كنيم و در نيم قرن اخير شاهد تلفات جاني ومالي فراواني بوده ايم .
خوشبختانه درچندسال اخير وبخصوص پ

س از فاجعه غم انگيز زلزله بم ، باتوجه به قرارداشتن ايران روي كمربند زلزله جهاني ، مسئولان ذيربط را بفكر تغيير اين وضعيت واداشته كه ويرايش و تدوين جديد آئين نامه 2800 زلزله از جمله آنهاست ولي بطورجدي نياز به قوانين مناسب تري داريم .
مهمترين مسئله اي كه بايستي به آن

توجه شود اجباري شدن استفاده از مصالح سبك بجاي مصالح غير ايمن سنتي ميباشد كه اميد است طراحان ومهندسان متعهد كشورمان همانطور كه درديگر صنايع ثابت كرده اند ميتوانند سرآمد باشند استفاده عملي ازاين مصالح را رايج وهمگاني نمايند. ساخت وساز مسكن به روش سنتي دردهه هاي اخير واقعاً جوابگوي رشد فزآينده جمعيت دركشور نبوده است .
يكي از بزرگترين معضل هاي صنعت ساختمان سازي در ايران استفاده نابجا از خاك ( يا به عبارت درست تر طلاي قرمز ) و تبديل آن بصورت سنتي و ماشيني به‌آجر و سفال مي باشد كه گناهي نابخشودني است وجداً دولت بايستي بسرعت تمام كارگاهها وكارخانه هاي توليد آجر وسفال راتعطيل نموده وكمك نمايد اين واحدها خط توليد خود را به توليد مصالح سبك سيماني وغيره تغيير دهند تا خاك اين عنصر گرانبها ومقدس را به لحاظ حفاظت محيط زيست ومنبع تغذيه آيندگان حفظ نموده وبيش از اين شاهد تخريب زمينهاي كشاورزي بخاطر برداشت خاك آنها جهت تهيه آجر وسفال كه چه هنگام توليد وچه هنگام كاربرد واستفاده در امر ساخت وساز ، باعث اتلاف بي رويه انرژي ميشود ، نباشيم . امروزه واقعاً بايستي درك كنيم كه ديگر دوران انرژي ارزان به پايان رسيده است . شعار " خاك را به هنر كيميا كنيم " صرفاً به معني تبديل خاك به آجر وسفال وكاشي وسراميك نيست ، بايد از هرگرم اين خاك گرانبها با كمك فكر وهنر ايراني فرآورده هاي ضروري توليد كنيم ونه فقط آجر وسفال وكاشي وسراميك !
فاكتورهاي مهم وقابل توجه درت

غيير مصالح سنتي به مصالح مدرن سبك
همانطور كه ذكر شد مسئولان ودست اندركاران اين صنعت بايستي بسرعت آئين نامه هاي اصولي وعملي درخصوص استفاده از مصالح سبك وايمن باتوجه به وضعيت اقليمي كشورمان وضع نموده وهمچنين دانشكده هاي عمران ، واحدي درسي جهت آموزش دانشجويان دراين خصوص داير نمايند كه عمده مباحث وفاكتورهايي كه دراين راستا مي توانند مورد توجه قرار گيرند بشرح زير ميباشند :
شناخت مصالح نوين وسبك جهت اجر
بررسي عملكرد ساختمان هاي سبك دربرابر زلزله وديگر حوادث طبيعي .
تاثير استفاده از مصالح سبك درمديريت بعد از بحران هاي ناخواسته .
1. بررسي امكان استفاده از مصالح سبك درتلفيق با مصالح بومي وسنتي .
2. بررسي تلفيق معماري ايراني اسلامي ومدرن بااستفاده از ساختار سبك .
3. يافتن روش هاي مدرن ومناسب

جهت توليد انبوه ساختمان هاي سبك .
4. برسي تاثير سبك سازي در بهينه سازي سوخت وبطور كلي دراقتصاد ساختمان .
5. طرز آگاهي دادن به مردم درخصوص مزاياي استفاده از مصالح سبك .
6. توجيه اقتصادي مزاياي مصالح س

بك درچهار چوب سهولت ، ايمني وصرفه اقتصادي .
مصالح وسيستم هاي سبك ساختمان كدامند ؟
هرچند كه استفاده از مصالح سبك ساختماني درقرن اخير درجهان متداول شده ولي پيشينه آن به قرن دوم ميلادي كه رومي ها درساخت گنبد معبد پانتئون از دانه هاي سبك سنگ پا ( پوميس ) استفاده كردند برمي گردد .
بدنبال كشف سيمان واستفاده و

سيع از آن درصنعت ساختمان ، استفاده از بتن سبك عملاً از 1923 توسط سوئد، آمريكا ، ‌هلند وآلمان متداول شد .
وزن يك متر مكعب بتن درحالت معمولي بين 2200 الي 2400 كيلوگرم مي باشد درحالي كه بتن سبك مي تواند وزن فضاي بين 300 الي 1600 كيلوگرم درمتر مكعب داشته باشد . همراه با كم شدن وزن دربتن سبك خواص برتر ديگري نيز همراه مي شود كه به لحاظ سهولت اجرا ، ايمني وصرفه اقتصادي بسيار مهم مي باشند . از بتن سبك بيشتر بصورت بلوك وپانل پيش ساخته ويا بتن درجا جهت كف وشيب بندي استفاده مي شود .
درسال هاي اخير سيستم هاي ديگري مثل ساخت وساز خشك و پانل هاي سه بعدي دراين زمينه ابداع ومورد استفاده قرار گرفته اند كه به لحاظ كاهش مصرف سيمان وفولاد به همراه ديگر مزاياي مطلوب ‌مورد توجه مهندسان وعموم قرار كرفته اند. دراينجا بصورت كاملاً خلاصه نگاهي به روش هاي موجود درخصوص انواع سازه هاي سبك انداخته ودرپايان مزاياي استفاده از آنها رادر صنعت ساختمان بررسي مي كنيم :
1- بتن هاي سبك هوادار
باافزايش درصد هواي موجود دربتن از طريق اضافه نمودن مواد شيميايي هوازا به مخلوط بتن مي توان وزن بتن راكاهش داد . بتن هاي موسوم به فوم بتن ( بتن كفي ) وگازي دراين گروه قرار دارند :
الف - بتن سبك كفي ( فوم بتن سبك )
بتن كفي سالهاست كه درسراسر جهان با موفقيت درساختمان سازي بصورت بلوك ، قطعات پيش ساخته وبتن درجا در انواع پروژه هاي عمراني مورد استفاده بوده است.خوشبختانه در ايران درحال حاضر كليه امكانات توليد فوم بتن سبك به لحاظ ادوات و مايع فوم ( ماده كف زا جهت توليد حباب هاي هوا ) با قيمت مناسب وجود دارد. دراين روش بااستفاده از كف حاصل از مايع فوم كه درفوم ژنراتور توليد شده وملات سيمان وماسه بادي دريك ميكسر مخصوص پس از اختلاط ، درحداقل زمان ، بتن سبك توليد مي شود . اين س

يستم يكي از بهترين روش هاي توليد بتن سبك مي باشد كه بايستي توجه بيشتري از طرف دولت ودست اندركارن ساختمان در بخش خصوصي بدان معطوف گردد چون سرعت عمل ، كيفيت مناسب وصرفه اقتصادي بالا از خصوصيات ويژه اين روش توليد مي باشد .
ب- بتن سبك گازي

اين بتن با استفاده از ايجاد گاز دربتن باروش هاي شيميايي دراتوكلاو متورم وسبك مي گردد كه قطعات بزرگ پس از سرد شدن به اندازه هاي دلخواه قابل برش مي باشند . از مواد شيميايي مورد استفاده دراين سيستم مي توا ن از پودر آلومينيوم ، كاربيد كلسيم ويا كلروكلسيم درمجاورت سيمان ، گچ ، آهك ، سيليس ، ميكروسيليس و غيره نام برد .اخيراً درايران كارشناسان ساختمان با كمك تكنولوژي روسيه بتن گازي بدون استفاده از اتوكلاو توليد نموده اند كه به لحاظ قيمت تمام شده وكارآرايي بالا جهت توليد پانل وبلوك هاي سبك از روش هاي مناسب محسوب مي شود.
2 - بتن سبك بااستفاده از دانه هاي سبك معدني يا صنعتي
اين نوع بتن بااستفاده از پوكه هاي معدني ( مثل سنگ هاي آتش فشاني ، سنگ پا ، پوميس ،ورميكوليت وغيره ) وصنعتي ( مثل سيليس منبسط شده ، خاك رس منبسط شده مثل ليكا ، ‌دانه هاي پلي استايرن وغيره ) درملات هاي سيماني حاوي سيليس ، ميكروسيليس و ‌مواد شيميايي مخصوص در قالب هاي معمولي ويا باكمك ماشين هاي مخصوص توليد بلوك وپانل ( مثل دستگاه تخم كن) ساخته مي شود . اين روش به لحاظ سهولت زياد دراجرا ( بدون نياز به ادوات زياد وگران قيمت ) از روش هاي مناسب محسوب بطوري كه به راحتي مي توان آنرا جايگزين توليد آجر ، سفال وموزائيك هاي سنگين جهت كف سازي نمود . قابل ذكر است چون در ساخت دانه هاي سبك ليكا از خاك رس مرغوب استفاده ميشود لذا بهره گيري از اين دانه ها جهت توليد قطعات سبك به هيچ وجه توصيه نمي شود زيرا باعث تخريب محيط زيست ميگردد ، ضمنا قطعات توليدي به لحاظ وزن و جذب آب بالا از كيفيت مطلوبي بر

خوردار نيستند.
3- سيستم هاي جديد پيش ساخته سبك
به غير از بلوك وپانل هاي سبك بتني قابل توليد به روش هاي بالا ، سيستم هاي جديد ساخت وساز خشك وپانل هاي سه بعدي كه به تازگي درصنعت ساختمان متداول شده اند به لحاظ سرعت بالا درانبوه سازي وكاه

ش ضايعات ساختماني ، مورد توجه جدي واقع شده اند . دراكثر اين روش ها از ورق هاي كاملاً عايق پلي استايرن كند سوز وشبكه هاي فلزي به همراه اجراي بتن پاشي جهت توليد پانل هاي ديواري وسقفي باربر وغير باربر باطول وعرض زياد استفاده مي شود . دربرخي از اين سيستم ها بجاي ملات پاشي از تخته هاي پيش ساخته غير آزبستي بهره مي گيرند . از مزاياي ويژه اين سيستم ها وروش ها امكان اجراي ساختمان هاي تا 4 طبقه بدون استفاده از اسكلت فلزي مي باشد . مركز تحقيقات ساختمان و مسكن ، اخيراً باتدوين آئين نامه اي ويژه ، اجراي ساختمان سازي با استفاده از اين سيست

م ( صفحات ساندويچي سه بعدي ) تا دو طبقه بدون اسكلت فلزي را باشرايطي خاص مجاز اعلام نموده است . قيمت تمام شده اين سيستم سبك سازي درحال حاضر نسبت به ديگر روش هاي توليد بلوك وپانل هنوز بالاست ولي نسبت به استفاده از آجر وسفال از مزاياي بيشماري برخوردار وجايگزين خوبي مي تواند باشد .