بلوک های بتنی دیواری ته بسته به دلیل عیار سیمان 350-400 مقاومت لازم در برابر گرما و سرما را دارد.

بلوک بتنی، انواع و کاربرد آن

  اگر چه تاریخ استفاده از بلوک های بتنی به زمان رومیان، یونانیان و حتی مصری ها بر می‌گردد، اما بلوک های امروزی اولین بار در مقادیر متوسط در اواسط قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفتند. در اوایل قرن بیستم، ساخت بلوک به نوعی صنعت تبدیل شد.

تاریخچه

در اولین بلوک های ساخته شده درایالات متحده، از مخلوط سیمان با ترکیباتی شامل مواد باطله و هدر رفته فرایندهای صنعتی مانند ذغال نیم سوز باقی مانده از دستگاه های گازسوز، کوره های ذغال سنگ و تفاله شیشه در کوره های انفجار استفاده می‌شد. این بلوک های سبک وزن اولیه مانند پارتیشن های داخلی به خاطر نحوه استفاده آسان و قیمت ارزان در میان اکثریت از محبوبیت بسیاری برخوردار بودند.

از سال ۱۹۵۰ به بعد، زمانی که استفاده از مصالح ارزان تر و مقرون به صرفه به میان آمد، استفاده از بلوک های بتنی به طور گسترده و چشمگیری جایگزین آجرهای مورد استفاده در لایه های داخلی شد. امروزه تنوع بسیار زیادی در میان بلوک های بتنی دیده می‌شود که این تنوع در استفاده از‌ آنها در پی ریزی دیوارها، دیوارهای حفره دار، دیوار های یکدست و دیوارهای جدا کننده دیده می‌شود و به عنوان مولفه اصلی در ساختکف پوش بتنی مورد توجه قرار می‌گیرد. مزیت بلوک های بتنی در تنوع استقامت آنها، عایق بندی و کم کردن صدا است.

انواع بلوک های بتنی

بلوک متراکم

بلوک های متراکم بتنی ازسیمان، شن،ماسه و سنگ تشکیل شده اند. خواص متمایز‌ آنها در نوع استقامت و سختی، استفاده از‌ آنها را به راه حلی مناسب و مقرون به صرفه برای ساخت دیوارهای اصلی ساختمان که متحمل بار اصلی ساختمان می‌باشند، تبدیل کرده است.

از مزایای بلوک های متراکم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دوام بالا
• استفاده مجدد در صورت ساخت‌ آنها با ملات آهک
• تحمل گرمای بالا
• استحکام بالا
• استفاده از ترکیب بازیافت شده

از معایب بلوک های متراکم می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• استفاده از شن، ماسه و سنگ های دست نخورده باعث تخریب منابع زمینی، دریایی و کاهش منابع طبیعی می‌شود.
• مواد استفاده شده در این بلوک ها غیر قابل تجدید می‌باشند.
• استفاده از سیمان به گرم شدن زمین کمک می‌کند.
• خواص عایقی این بلوک ها ضعیف است.

بلوک متراکم سبک

تولید این نوع بلوک در حجم بیشتر اما با مقاومت کمتر نسبت به بلوک های متراکم صورت می‌گیرد. بلوک های سبک وزن در هر دو دیوار داخلی و خارجی که فشار روی‌ آنها تقریبا بیشتر است و به عنوان بلوک های پر کننده در کفپوش های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مزیت این نوع بلوک ها نسبت به بلوک های متراکم به نوع ترکیبات استفاده شده با درجه عایق بندی بالا و وزن سبک‌ آنها بر می‌گردد.

استفاده آسان و وجود ابعاد بزرگتر از این نوع بلوک ها باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می‌شود. بلوک های سبک وزن از ترکیب سیمان با یکی از ترکیبات طبیعی یا ترکیبات ساخته شده به دست بشر از جمله گرانول، سنگ رس خرد شده، خاکستر کوره و به میزان کمتر پمیس (مواد آتشفشانی) به وجود می‌آیند. غلظت ترکیبات اصولاً با استقامت و سختی بلوک ها متناسب است. بنابراین، برای مثال تراکم هایی با وزن بسیار کم مانند شن ریزه و پمیس به خاطر عملکرد حرارتی عالی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از ویژگی های مثبت این نوع بلوک ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تراکم حرارتی متوسط
• قابلیت استفاده مجدد
• عایق بندی مناسب
• دوام بالا
• قابلیت استفاده مجدد در صورت استفاده از ملات آهک در ترکیبات آن
• کارایی بالا

از معایب این نوع بلوک ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از خاک رس دست نخورده که تخریب منابع زمینی، دریایی و کاهش منابع طبیعی را در بردارد.
• انرژی زیادی در تولید بعضی از مصالح ساختمانی مصرف می‌شود.
• استفاده از سیمان که منجر به گرم شدن زمین می‌شود.

بلوک اسفنجی

این نوع بتن اولین بار در کشور سوئد در سال ۱۹۲۳ تولید شد و تا سال ۱۹۶۰ در ایالات متحده ( در آن زمان به نام بلوک های حفره دار یا بلوک های گازی بتنی نامیده می‌شد) مورد استفاده قرار می‌گرفت. بلوک بتنی اسفنجی سبک ترین نوع بلوک در میان خانواده بلوک های بتنی است.

این بلوک ها به واسطه مصالح خود در اجرای ساختارهای دوگانه و عملکرد عایق بندی نسبت به سایر بلوک ها برتری دارند. با وجود محدودیت در کاربرد ساختاری در سازه های کم ارتفاع، بلوک های بتنی اسفنجی می‌توانند عملکرد ساختاری مشابه با بلوک های متراکم و سبک وزن داشته باشند. بلوک ها از سیمان، آهک، شن و ماسه، خاکستر حاصل از سوخت و آب تشکیل شده اند. خاکستر حاصل از سوخت با شن، ماسه و آب ترکیب شده و دوغاب را تشکیل می‌دهد.

سپس قبل از مخلوط شدن با سیمان، آهک و مقدار کمی پودر آلومینیوم سولفات گرما داده می‌شود. آلومینیوم سولفات با آهک واکنش نشان داده و حباب های هیدروژنی ایجاد می‌کند. با ریختن این مخلوط درون قالب، هیدروژن پخش شده و جایگزین هوا می‌شود. وقتی ترکیب یکدست شد، به سایز استاندارد بلوک ها برش داده می‌شود و به اتوکلاو، جایی که فشار حرارتی برای ایجاد استقامت وجود دارد، منتقل می‌شود.

از ویژگی های بارز این بلوک ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• حجم گرمایی متوسط
• استفاده از زباله های صنعتی به عنوان مواد تشکیل دهنده اولیه
• خاصیت عایق بندی ایده آل
• کاهش ۲۵ درصدی انرژی در پروسه تولید
• کارایی بالا
• کاهش مصرف انرژی در حمل و نقل به دلیل وزن سبک آن
• قابلیت جذب صوت
• قابلیت استفاده مجدد به دلیل استفاده از ملات آهک در ترکیبات آن

از معایب این نوع بلوک ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• از مواد تجدید ناپذیر در تولید آنها استفاده می‌شود.
• این نوع بتن ها در معرض آسیب قرار دارند.
• استفاده از آلومینیوم، باعث ایجاد کربن می‌شود.
• استفاده از سیمان باعث گرم شدن زمین می‌شود.

تاثیر محیطی بلوک های بتنی

گرمای زمین

بیشترین تاثیر محیطی که تولید بلوک های بتنی در بر دارد، به دلیل استفاده از سیمان است. تولید سیمان چیزی بین ۵ تا ۷ درصد از انتشار کربن دی اکسید جهانی را متحمل می‌شود. ۴۰ درصد از تولید سیمان به واسطه استفاده از سوخت های فسیلی (معمولا ذغال سنگ) برای ایجاد گرمای ۱۵۰۰ درجه ای کوره های سیمان و ۶۰ درصد باقی مانده از دگردیسی سنگ آهک در دمای بالا که اصطلاحاً کربناته کردن نام دارد، است.

استخراج مصالح

بیشتر مصالح از منابع زمینی استخراج می‌شوند، با این حال تقریبا ۲۰ درصد از شن، ماسه و سنگ ریزه ها از لایروبی بستر دریا به دست می‌آید. استخراج، پردازش و انتقال مصالح زمینی باعث تخلیه منابع، تخریب چشم اندازها و مصرف آب و انرژی می‌شود. استخراج دریایی باعث ایجاد تداوم در بحث تاثیر بلند مدت لایروبی دریا، فرسایش ساحلی، ماهیگیری و دیگر مباحث زندگی دریایی شده است.

کاهش اثرات زیست محیطی

بهترین جایگزین برای سیمان، خاکستر حاصل از انفجار درکوره گرانول زمینی است که می‌تواند تا ۵۰ درصد جایگزین سیمان پورتلند در ترکیبات بتنی شود. در حال حاضر خاکستر پودر شده حاصل از سوخت، به عنوان جایگزین سیمان استفاده می‌شود. از این جایگزین، ۱۵ درصد در حفظ بهینه مقاومت فشار در بلوک های متراکم و ۵۰ درصد در بلوک های اسفنجی استفاده می‌شود.

محصولاتی در بازار در دسترس هستند که از ترکیب مصالح قابل بازیافت با مصالح دست نخورده استخراج شده تولید شده اند. با وضع شدن قانون مالیات مصالح، که در سال ۲۰۰۲ برای کاهش تاثیرات زیست محیطی انجام شد، صنعت بتن سازی به دنبال جایگزینی برای استفاده از ۳۰ میلیون تن نخاله های ساختمانی تولید شده در ایالات متحده در سال می‌گردد. نوع خاصی از مصالح بازیافتی، مصالح بتنی بازیافت شده هستند که عملکرد‌ آنها به نسبت مصالح بازیافتی برتری داشته و تا ۲۰ درصد جایگزین مصالح دست نخورده در بتن سازی می‌شود.

مصالح دست دوم

مصالح دست دوم، مصالح جانبی حاصل از استخراج های دیگر یا عملیات صنعتی می‌باشند. استفاده از مصالح دست دوم (ضایعات معدن، ماسه های ریخته گری و خاکستر حاصل از انفجارها) در بتن سازی باعث کاهش تقاضای مصالح طبیعی می‌شود، در حالی که هم زمان انتقال مقادیر قابل توجهی از ضایعات از محل تخیله نخاله های ساختمانی صورت می‌گیرد.

انواع جایگزین بلوک بتنی

بلوک های لانه زنبوری

بلوک های لانه زنبوری سال های زیادی است که به عنوان مولفه های پرکاربرد در ساخت دیوار در اروپا استفاده می‌شوند. از این بلوک ها می‌توان در ساخت لایه های داخلی دیوارهای حفره دار یا به عنوان لایه تکی برای دیوارهای اصلی که بار ساختمان را تحمل می‌کنند، استفاده کرد.

در کنار استفاده از این بلوک ها در ساخت دیوارها، از بلوک های لانه زنبوری می‌توان در سایر عملکردهای مشابه بلوک های بتنی استفاده کرد. این بلوک ها همانند ساختارهای سلولی از سوراخ های عمودی تشکیل می‌شوند که باعث کاهش متریال های استفاده شده و افزایش عملکرد گرمایی می‌شوند. بلوک ها از طریق اتصال عمودی خشک و اتصال افقی نازک ملات، مونتاژ می‌شوند.

از مزیت های بلوک های لانه زنبوری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• حجم گرمایشی متوسط به بالا
• خاصیت عایق بندی مناسب
• قابلیت بازیافت
• قابلیت استفاده مجدد در صورت عدم شکستگی و استفاده از ملات آهک
• کاهش پل های حرارتی توسط سیستم اتصال
• کاهش انرژی دربردارنده به نسبت بلوک های بتنی

از معایب این گونه بلوک ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استخراج خاک رس می‌تواند باعث فرسایش زمین شود.
• مواد آن تجدید پذیر نیستند.
• روش اجرای آن ممکن است برای بسیاری از لایه چین ها نا آشنا باشد.
• آسیب پذیری بالایی دارند.
• اجازه استفاده در فولادهای استاندارد و مسدود کننده های بتنی را ندارند.

بلوک پوکه معدنی

اگرچه بلوک های پوکه معدنی به تازگی وارد بازار شده اند اما بر اساس تکنولوژی که سالهاست مورد استفاده قرار گرفته، پایه ریزی شده اند. این بلوک ها می‌توانند هم در چهارچوب هایی با تحمل بار سنگین و هم غیر سنگین عرضه شوند. در تولید بلوک های پوکه معدنی از پوکه مخلوط شده با آهک و سیمان استفاده می‌شود.

از مزایای بلوک های پوکه معدنی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• این نوع از بلوک ها تجدید پذیر می‌باشند.
• خاصیت عایق بودن بسیار خوبی دارند.
• حجم گرمایشی بالایی دارند.
• اگر درست برچیده شوند قابلیت استفاده مجدد دارند.
• تجدید پذیر هستند.
• قابل تجزیه زیستی هستند.
• هیدروسکوپیک هستند. باعث ایجاد کنترل رطوبتی می‌شوند.
• سبک وزن هستند.

از معایب این بلوک ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از سیمان باعث گرمایش زمین می‌شوند.
• نسبتاً تست نشده است.

بلوک خاک رس ضد حریق

بلوک های ساخته شده از خاک رس ضد حریق هنوز در ساختمان سازی مدرن به آن صورت شناخته شده نیستند. با وجود محدودیت های موجود در ساخت دیوارهایی که بار اصلی ساختمان را تحمل نمی‌کنند، بلوک های خاک رس ضد حریق برای دیوارهای جداکننده داخلی و ساختارهای فریم دار مناسب می‌باشند.

از مزیت های این گونه بلوک ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• برای ساخت به انرژی کمی نیاز دارد.
• اگر تخریب نشوند قابلیت استفاده مجدد دارند.
• قابل بازیافت هستند.
• قابلیت تجزیه زیست محیطی دارند.
• حجم گرمایی بالای دارند.
• می توان برای تثبیت رطوبت داخلی از آنها استفاده کرد.
• عایق خوبی برای صدا محسوب می‌شوند.

از معایب آنها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• مواد آن تجدید پذیر نیستند.
• استخراج خاک رس باعث فرسایش زمین می‌شود.
• به طور کلی برای ساخت دیوارهای اصلی مناسب نیستند.
• افزودن سنگ گچ به‌ آنها می‌تواند باعث کاهش عمر مفید این بلوک ها گردد.
• قابلیت دسترسی محدودی دارند.

بلوک بتنی عایق بندی شده

بلوک های بتنی عایق بندی شده از تراشه های چوب بازیافت شده که به همراه سیمان قالب زده میشوند، ساخته شده اند. این نوع بلوک باعث استحکام ساختار دیوار می‌شود و ورق یکپارچه از پشم معدنی باعث عایق بندی اضافی دیوار می‌گردد. اگر از این بلوک ها به عنوان پایه اصلی در ساخت دیوارهای یک لایه استفاده شود، سرعت ساخت و ساز بالا رفته و عملکرد گرمایی بالایی حاصل می‌شود.

از مزایای این بلوک ها می‌توان به نکات زیر اشاره کرد:

• بازیافت ۸۰ درصد از مواد چوبی پس از مصرف
• قابلیت استفاده مجدد
• افزایش سرعت ساخت و ساز

از معایب آن می‌توان به مورد زیر اشاره کرد:

• استفاده از سیمان در ساختار آنها باعث افزایش گرمای زمین می‌شود.