طرح توجیهی پنل ها و بلوک های بتن سبک یا هبلکس سال 1401 (pdf+doc)


بلوک هاي سبک بتنی یا هبلکس در انواع مختلف ديواري، سقفي و تيغه اي توليد مي شوند و داراي كاربردهاي گسترده اي در انواع ديوارهاي پوشش خارجي جداكننده نما، دوجداره عايق ضد آتش، باربر ونيز سقف هاي سبك بتني(تيرچه و بلوك) مي باشند.

استاندارد ملي ايران در مورد ويژگي ها ي بلوكهاي ساخته شده با بتن سبك با شماره 6045 و 6049 توسط مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران تهيه شده است

كالاهاي جايگزين و يا رقيب بلوك هاي بتني سبك (هبلکس) در سقف هاي تيرچه وبلوك، بلوك هاي سفالي و پنل هاي ساخته شده از موادي مانند پلي استايرن مي باشند بخصوص پنل هاي پلي استايرن كه به علت وزن بسيار كم رقيبي جدي براي بلوك هاي بتني سقف مي باشند. رقباي بلوك هاي سيماني كه در ساخت ديوار بكار مي روند نيز آجرهاي سفالي، پنل هاي پلي استايرن و قطعات و ديوارهاي گچي مي باشند.

با توجه به تمايل روز افزون بشر به شهرنشيني به خصوص در كشورهاي در حال توسعه و به تبع آن نياز به ساختمان هاي با استحكام و عمر بيشتر و هزينه كمتر، نياز به مصالح ساختماني كه در عين سبك و ارزان بودن از مقاومت و دوام كافي برخوردار باشند، روز به روز در حال افزايش است، اما با توجه به وجود جايگزين هايي براي بلوک های هبلکس یا بتن سبک ، مي توان گفت كه اهميت استراتژيك ندارد.

كشورهاي عمده توليد و مصرف كننده بلوک های هبلکس یا بتن سبک :

امروزه بتن و قطعات بتني بخصوص بتن سبك به خاطر داشتن ويژگي هاي منحصر به فرد خود تقريباً در تمامي كشورها جزء لاينفك ساختمان سازي مي باشد، و از آنجائيكه هزينه حمل و نقل قطعات بتني حتي انواع سبك آن بالاست و ضمناً ساخت آن نياز به تكنولوژي بالايي ندارد، اكثر كشورها خودشان بتن و قطعات بتني مورد نياز خود را توليد مي كنند و در نتيجه ميزان توليد هر كشور تابعي از ميزان ساخت و ساز در آن كشور است

پیش از مطالعه ادامه مقاله از شما دعوت میکنیم که طرح توجیهی تولید بلوک بتن سبک (هبلکس را از این صفحه دانلود نمایید.

انواع بلوک بتن سبک و کاربردهای آن :

بتن سبك طبق تعريف مؤسسه بتن آمريكا (ACI 116R-87) عبارت است از: »بتني كه وزن مخصوص آن به طور محسوسي كمتر از وزن مخصوص بتني است كه با سنگدانه هاي طبيعي يا شكسته ساخته مي شود.« بتن دانه سبك در سه نوع طبقه بندي مي شود كه عبارتند از: بتن سبك ناسازه اي، بتن سبك سازه اي و بتن سبك متوسط.

بتن سبك ناسازه اي كه معمولاً به عنوان جداسازهاي سبك مورد استفاده قرار مي گيرد، داراي جرم مخصوص كمتر از 800 كيلوگرم بر مترمكعب مي باشد(وزن مخصوص بتن معمولي حدود 2400 كيلوگرم بر مترمكعب مي باشد). با وجود جرم مخصوص كم، مقاومت فشاري آن حدود 35/0 تا 7 نيوتن بر ميلي متر مربع است. دو نوع از معمول ترين سنگدانه هاي مورد مصرف در اين نوع بتن پرليت (نوعي سنگ آذرين) و ورميكوليت (ماده اي با ساختار ورقه اي شبيه ميكا) هستند.

بتن هاي سبك سازه اي داراي مقاومت و وزن مخصوص كافي مي باشند، به گونه اي كه كاربرد آن ها را در اعضاي سازه اي مجاز مي سازد. اين بتن ها عموماً داراي جرم مخصوصي بين 1400 الي 1900 كيلوگرم بر مترمكعب بوده و حداقل مقاومت فشاري تعريف شده براي آن ها معادل 17 نيوتن بر ميليمترمربع است. در بعضي حالات امكان افزايش مقاومت تا 60 نيو تن بر ميليمترمربـع نيـز وجـود دارد . در منـاطق زلزلـه خيـز، طبـقاغلب آيي ننامه|ها، حداقل مقاومت فشاري بتن سبك 28 نيوتن بر ميليمترمربع است.

بتنهاي سبك متوسط، از لحاظ وزن مخصوص و مقاومت فشاري در محدودهاي بين بتن هاي سبك ناسازهاي و سازه اي قرار دارند به گونه اي كه مقاومت فشاري آنها بين 7 الي 17 نيوتن بر ميليمترمربع و جرم مخصوص آنها 800 الي 1400 كيلوگرم بر مترمربع ميباشد.

بتن سبك اغلب به عنوان جايگزيني مناسب و مكمل براي بتن معمولي و به منظور كاهش وزن سازه به كار مي رود، هر چند مقاومت فشاري نهايي آن در مقايسه ب ا بتن هاي معمولي كمتر است، اما اين ضعف معمولاً با كاهش بار مرده و افزايش مقاومت بتن در مقابل آتش سوزي جبران ميشود. كاهش بار مرده در سازه موجب كاهش ابعاد پي ساختمان، كاهش ابعاد پيهاي منفرد و كاهش عرض پي هاي زير ديوار، ابعاد ستون ها، تيرها و همچنين كاهش ضخامت سقف ميگردد. اين كاهش در جرم بتن مصرفي(كاهش در وزن مخصوص و جرم يكسان است) موجب صرفه جويي در هزينة ساخت اعضاي فوق الذكر و جبران اضافه هزينة ناشي از ساخت بتن سبك خواهد شد. علاوه بر اين ميزان عايق سازي صوتي و حرارتي آن به گونه اي است كه در اكثر موارد استفاده از لايه هاي اضافي جهت عايقبندي جزيي و يا كلي را منتفي مي سازد كه خود از لحاظ اقتصادي به صرفه خواهد بود.

بتن سبك ناسازه اي

اين نوع بتنها با جرم مخصوصي معادل 800 كيلوگرم بر متر مكعب و كمتر، به عنوان تيغههاي جداساز و عايق هاي صوتي در كف بسيار مؤثر هستند. اين نوع بتن مي تواند در تركيب با مواد ديگر در ديوار، كف و سيستم هاي مختلف سقف مورد استفاده قرار گيرد. مزيت عمدة آن در كاهش هزينة لازم براي تهوية گرمايي يا سرمايي فضاها و كاهش انتقال صوت بين طبقات و فضاهاي ساختمان است. بتنهاي سبك نا سازهاي بر اساس تركيب ساختمان، خود ميتوانند به دو گروه جداگانه تقسيم بندي شوند.

بتنهاي اسفنجي كه در حين ساخت آنها با استفاده از ايجاد كف، حبابهاي هوا در خمير سيمان يا در ملات سيمان ـ سنگدانه ايجاد ميگردد. كف مورد نظر يا از طريق مواد كفزا در حين اختلاط توليد شده و يا به صورت كف آماده به مخلوط اضافه مي شود. بتن اسفنجي مي تواند جرم مخصوصي تا حدود 240 كيلوگرمبر مترمكعب نيز داشته باشد.

بتن با سنگدانه هاي سبك يا به اختصار بتنها ي دانه سبك با استفاده از پرليت يا ورميكوليت منبسط شده و يا الياف منبسط شده پلي استر ساخت ه مي شوند. جرم مخصوص خشك اين مخلوط بين 240 تا 960 كيلوگرم بر مترمكعب مي باشد.

مقاومت فشاري بتن و وزن مخصوص بتن سبك، ارتباط نزديكي با هم دارند

بتن سبك متوسط

بتن ها ي داراي مقاومت متوسط با سنگدانه هاي توليد شده از روش ها ي تكليس(آهكي شدن)، سنگدانة كلينكر، محصولات منبسط شده اي نظير سرباره هاي منبسط شده، خاكستر بادي، شيل و اسليت يا سنگدانه هاي توليدي از مصالح طبيعي مانند پوكه سنگ آذرين و سنگ هاي آذرين متخلخل يا توف، ساخته مي شوند. جرم مخصوص بتن توليد شده با سنگدانه هاي فوق، بين 800 الي 1400 كيلوگرم بر مترمكعب مي باشد.

با تجديد نظر و اصلاح تركيبات تشكيل دهندة بتن هاي سبك، مي توان ساخت بتن هاي با مقاومت متوسط را با سنگدانه هايي نظير پرليت، اليافت پلي استايرن و كف هاي اسفنجي نيز انجام داد. مقاومت بتن به طور معمول تابعي است از وزن مخصوص آن. كاربرد مواد افزودني نظير تسريع كننده ها و روان كننده ها (مواد كاهش دهندة آب ،) مي تواند در تغيير مقاومت بتن هاي ساخته شده با سنگدانه هاي مذكور مؤثر باشد.

3-1-1-3- بتنهاي سبك سازه اي

در بتن هاي سبك سازه اي از سنگدانه هايي استفاده مي شود كه حصول مقاومتي بيش از 17 نيوتن بر ميلي مترمربع و جرم مخصوصي كمتر از 1900 كيلوگرم بر متر مكعب را امكان پذير سازند. سنگدانههايي كه اين شرايط را عموماً برآورده مي كنند و سنگدانه هايي كه طبق استاندارد ASTM-C330 براي ساخت بتنهاي سبك سازه اي قابل استفاده هستند، عبارتند از:

1- Expanded shale, clay, and slate in شيل، رس و اسليت منبسط شده در فرايندRotary – kiln process كورة دوار

2- سرباره هاي منبسط شده (Expanded slag)

3- پوكه هاي معدني (Scoria)

4- پوكه هاي صنعتي (Cinders)

5- (Sintered fly ash) خاكستر بادي تفتيده

تأمين مقاومت فشاري معادل 27 نيوتن بر ميلي متر مربع و بيشتر با بعضي از اين سنگدانه ها امكان پذير است.

بيشترين مقاومت براي بتن با استفاده از شيل، رس و اسليت منبسط شده در فرايند كورة دوار بدست مي آيد.

3-1-2- دسترسي به مواد اوليه

در جهان، فقط در مناطق محدودي معادن كافي براي سنگدانه هاي سبك طبيعي كه براي ساخت بتن سبك مناسب باشند وجود دارد. حال آنكه، دسترسي به رس، شيل و اسليت با كيفيت مناسب براي مقاصد بتن سازي در مكان هاي مختلف، امكان پذير است. سنگدانه هاي سبك طبيعي علاوه بر كمبود منابع قابل دسترسي، در بعضي از خصوصيات نظير دانه بندي، ميزان خالص بودن، عاري بودن از مواد آلي و مقاومت در مقابل يخ زدگي، داراي نواقص و كمبودهايي مي باشند كه سنگدانه هاي مصنوعي تا حد زيادي عاري از اين مشكلات هستند.

بر اين اساس توليد و كاربرد سنگدانه هاي سبك مصنوعي براي ساخت بتن سازه اي به سرعت در حال پيشرفت است، به خصوص كه امروزه امكان ساخت سنگدانه ها از مصالح مختلف وهمچنين طراحي فرايند توليد آن ها به گونه اي كه واجد خصوصيات ويژه باشند، وجود دارد. اين خواص به گونه اي تنظيم و طراحيمي شوند كه ويژگي مورد نظر در بتن ساخته شده از اين نوع سنگدانة خاص، كاملا مشهود باشد. كيفيتسنگدانه ها متأثر از خواصي نظير ضريب انتقال حرارتي، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، مقاومت پيوستگي،مقاومت در مقابل يخ زدگي، مقاومت در برابر سولفات ها، مدول ارتجاعي، ميزان انقباض و پايداري حجمي،خواص خزشي و خصوصيات مشابه است.

3-1-3- طرح اختلاط و روش اختلاط بتن سبك سازه اي

ارائه طرح اختلاط مناسب و نحوة صحيح اختلاط بتن دانه سبك مي تواند مشابه روش هاي اتخاذ شده در مورد بتن با سنگدانه هاي معمولي باشد. به علت سبكي، ميزان اسلامپ در توليد بتن سبك، براي تأمين كارايي در حدود بتن معمولي، بايد در حدود تا اسلامپ بتن با سنگدانه هاي معمولي باشد.

اگر ميزان مصرف مواد حباب زا براي حصول كارايي مناسب در بتن معمولي 4 درصد باشد، در بتن با سنگدانه هاي سبك بسته به وضعيت ظاهري و تخلخل سنگدانه ها، در حدود 6 الي 8 درصد خواهد بود.

افزايش زبري سطح سنگدانه ها موجب افزايش ميزان حباب هواي مورد نياز در بتن هوازا خواهد شد. در اين موارد استفاده از افزودني هايي نظير روان كننده ها يا كاربرد توأم روان كننده ها و كندگير كنندهها توصيه مي شود. اين كار باعث جبران اثر كمبود آب مصرفي، افزايش حالت خميري بتن با يك اسلامپ مشخص و افزايش كارايي و سهولت پرداخت سطح بتن مي شود.

به دليل جذب آب زياد، سنگدانه هاي سبك قبل از اختلاط بايد مرطوب شوند. راه حل ديگر اين است كه در ابتدا مقدار مشخصي از آب لازم براي طرح اختلاط در داخل مخلوط كن ريخته شود و قبل از اضافه كردن سيمان، سنگدانه ها با اين آب مخلوط شوند. اين عمل تا حدودي مشكل جذب آب سنگدانه هاي متخلخل را قبل از ريختن سيمان به داخل مخلوط كن حل مي كند.

نسبت وزني در بتن سبك در مقايسه با آنچه كه براي بتن معمولي تعريف مي شود، غير متعارف است.

وزن ريزدانه ها در يك پيمانه 50 درصد بيش از وزن درشت دانه ها مي باشد.

3-1-4- جا دادن و عملآوري بتن دانه سبك سازه اي

طبق توضيحات قسمت قبل اسلامپ بتن سبك بايد حدود نصف اسلامپ توصيه شده براي بتن با سنگدانه هاي معمولي باشد. استفاده از موادحباب زا و حداقل مقدار آب بهينه براي تأمين كارايي لازم جهت جادادن صحيح و مناسب بتن و پرداخت آن، به خصوص در مورد سنگدانه هاي شكسته، غير منظم و با ساختمان بسيار متخلخل، لازم و ضروري است. آب انداختگي سطح بتن، جدايي دانه ها و وجود حفره هاي هواي ناخواسته در سطح بتن، با افزايش اندازه سنگدانه ها ي مصرفي، به يك مقدار حداقل، كاهش مي يابد.

در لرزش بتن هاي سبك بايد دقت ويژه اي انجام گيرد تا از جدايي سنگدانهها و جدا شدن مصالح دانهاي در لايه هاي مختلف اجتناب شود. در هنگام پرداخت سطح بتن دانهسبك از مالة خاصي كه شامل يك شبكة سيمي درشت مي باشد، استفاده مي شود. بااستفاده از اين شبكه، سنگدانه هاي درشت به زير سطح مورد پرداخت فشار داده مي شود تا سطح مورد نظر به راحتي قابل پرداخت گردد و سنگدانه هاي درشت مزاحمتي ايجاد نكنند. انجام عملآوري بتن سبك از لحاظ زمان و روش، مشابه روش اتخاذ شده براي بتن معمولي مي باشد. به علت خاصيت جذب آب زياد سنگدانه ها، بتن سبك به طور ذاتي توانايي عملآوري حجمي بزرگتري را داراست و زمان قابل توجهي براي تبخير آب موجود در حجم بتن مورد نياز است كه طي همين زمان واكنش هيدراتاسيون كامل مي شود. اما در عمل آوري سطحي عكس موضوع فوق صادق است و توانايي تبخير آب سطحي در بتن سبك بيشتر است و نياز به عمل آوري شديدتري احساس مي شود. بنابراين در عمل آوري سطوح، مثل بتن كف، غشاء مراقبت بايد بلافاصله بعداز پرداخت زده شود.

3-1-5- آزمايش و كنترل كيفيت بتن دانهسبك سازه اي

يكنواختي جرم مخصوص بتن با حداكثر تغييرات 30 كيلوگرم بر مترمكعب و محدود بودن اسلامپ و مقدار حباب هوا در داخل بتن، سبب اطمينان بيشتري از تراكم و كيفيت مناسب سنگدانه مصرفي و بتن ساخته شده خواهد شد.

3-1-6- خط توليد

بستر ساخت و يا خط توليد قطعات پيش ساخته، يك كف كاملاً صاف و صيقلي مي باشد كه كف اكثر قطعات را تشكيل مي دهد. بر حسب نوع كار طول آن مي تواند از چند متر تا چند صد متر باشد. مزيت استفاده از بسترهاي طويل، امكان توليد همزمان چندين قطعه در يك امتداد است. در يك كارگاه تيپ، معمولاً 4 بستر به طول هاي 6 تا 140 متر وجود دارد. بستر شامل يك قالب كف صاف و مرتفع نسبت به زمين است كه متكي بر تيرهاي فولادي با نيمرخ I شكل مي باشد كه بر روي پايه بتني قرار مي گيرند. فضاي خالي در زير قالب كف امكان دسترسي به سطح زيرين قالب را فراهم مي سازد. پشت بندهاي قالب كف تيرهاي فولادي با نيمرخ Iكوتاه در فواصل 750 ميلي متر هستند كه اين تيرها به صورت عمود بر محور طولي بستر قرارمي گيرند.

بستر مي تواند از جنس بتن نيز باشد. به هر حال بايد تمهيدات كافي براي نصب قالب هاي بدنه و همچنين دو مهار و گيره در دو انتها وجود داشته باشد. مهار انتهايي ممكن است به صورت سازة فولادي يا بتن مسلح ساخته شود كه در هر دو حالت، بايد پي هاي مناسب و يكپارچه با بتن بستر وجود داشته باشد. كابل ها از ميان بازشوهاي موجود در مهار انتهايي به سمت يكديگر عبور مي كنند. در بستر طويل، براي جداكردن قطعات پيش ساخته از يكديگر، تيغه هاي عرضي در قالب جاگذاري مي شود.

3-1-6-1- قالب بندي

قالب هاي بدنه معمولاً فولادي هستند و قالب كف ممكن است فولادي يا بتني باشد. قالب ها بايد طوري طراحي و ساخته شوند كه داراي مقاومت، صلبيت، وادارها و مهارهاي كافي و مناسب باشند تا در مقابل ارتعاشات ناشي از تراكم بتن بدون تغيير شكل و اعوجاج هاي خارج از رواداري(حد مجاز)، مقاومت نمايند.

تميز كردن قالب ها بايد آسان بوده و بايد بعد از هر بار استفاده تميز شوند. اتصالات و درزهاي قالب بايد محكم و آب بندي باشند تا مانع از پس و پيش شدن پانل ها و فرار شيرة بتن(كرمو شدن بتن) و يا ديگر نقص هاي بتن شوند. به منظور جلوگيري از لب پر شدن بتن، كلية گوشهها بايد داراي پخي باشند. پخي را مي توان با خم كردن ورق فولادي، سه گوش چوبي و يا سه گوش هاي لاستيكي به وجود آورد.

3-1-6-2- بتنريزي

پس از استقرار قفس آرماتور و تثبيت و تنظيم قالب، بتن ريزي مطابق روش هاي مرسوم و بر اساس تجربيات كنترل و اجراي خوب انجام مي شود.

3-1-6-3- عمل آوري

در بسياري از قالب ها لوله هايي براي عبور بخار، آب داغ يا روغن داغ تعبيه ميشود. وسايل براي حفظ رطوبت قطعه در حين زمان عمل آوري بايد مهيا شوند. بسترها را مي توان با برزنت يا گوني براي جلوگيري از افت رطوبت و گرما پوشاند. در صورتي كه گرماي مورد نياز به وسيله بخار مرطوب تأمين شود، معمولاً رطوبت كافي نيز به دست ميآيد. اگر گرما به وسيلة عبور آب داغ يا روغن داغ از داخل لوله ها تأمين شود، رطوبت مورد نياز بايد از سطوح خارجي بتن به وسيلة لوله كشي و يا شيلنگ، گوني مرطوب، افشانك يا وسايل ديگر تأمين شود. آب مورد استفاده بايد كاملاً داغ باشد. معمولاً بهترين عمل آوري استفاده از بخار مرطوب در زير چادر برزنتي در تمام نقاط بستر به جز در انتهاي آن ميباشد.

شروع عملآوري در دماي زياد بايد با 2 تا 4 ساعت تأخير نسبت به آخرين بتن ريزي انجام شود و همچنين دما نبايد از 70 درجة سانتيگراد تجاوز كند. افزايش دما نبايد با نرخي بيش از 22 درجة سانتيگراد بر ساعت انجام شود. پس از خاتمه زمان عملآوري(كه با آزمايش مقاومت نمونه آگاهي مشخص مي شود)، به بتن اجازه سردشدن تا رسيدن به دماي محيط داده مي شود. وقتي دماي هوا كمتر از 10 درجه سانتيگراد باشد، بتن بايد با سرعتي كمتر از 10 درجة سانتيگراد بر ساعت خنك شود.

3-1-6-4- جابجايي و حمل قطعات

انواع وسايل بلندكردن قطعات پيش ساخته بتني، شامل جرثقيلها، ليفتراك و انواع مختلف جرثقيلهاي دروازه اي مي باشد. گاهي اوقات از جرثقيلهاي متحرك چرخلاستيكي يا ريلي استفاده مي شود. در كارگاه هاي مسقف استفاده از جرثقيل هاي سقفي بسيار مناسب است.