بتن سبک چیست ؟| تاریخچه ، خواص و معایب بتن های سبک| انواع بتن سبک

 

 

بتن سبک چیست ؟| تاریخچه ، خواص و معایب بتن های سبک| انواع بتن سبک

نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن وضرورت استفاده از روش ها و مصالح جدید به منظور افزایش سرعت ساخت سبک سازی افزایش عمر مفید ونیز مقاوم نمودن ساختمان در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح کرده است .

مقدمه :

نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن وضرورت استفاده از روش ها و مصالح جدید به منظور افزایش سرعت ساخت سبک سازی افزایش عمر مفید ونیز مقاوم نمودن  ساختمان در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح کرده است .حل مشکلاتی نظیر زمان طولانی  اجرا عمر مفید کم ویا هزینه زیاد  اجرای ساختمان ها نیاز مند ارائه راهکار هائی به منظور استفاده  عملی از روش های نوین ومصالح ساختمانی جدید جهت  کاهش وزن و کاهش زمان ساخت , دوام بیشتر ونهایتا کاهش  هزینه اجراست.سبک سازی یکی از مباحث نوین در علم ساختمان است که روز به روز در حال گسترش و پیشرفت میباشد.این فن اوری عبارتست از کاهش وزن تمام شده ساختمان با استفاده از تکنیک های نوین ساخت مصالح جدید و بهینه سازی روش های اجرا کاهش وزن ساختمان علاوه بر صرفه جویی در هزینه زمان و انرژی زیان های ناشی از حوادث طبیعی مانند زلزله را کاهش داده و صدمات ناشی از وزن زیاد ساختمان را به حداقل میرساند.

برای بکارگیری تکنیک های سبک سازی نخست باید به مسئله اول علل سنگین شدن وزن ساختمان توجه کافی شود پس از شناخت این علل و عوامل باید جهت حذف یا به حداقل رساندن تاثیر آنها ووزن تمام شده ساختمان تلاش نمود .

روش های سبک سازی ساختمان بطور عمده به دو دسته تقسیم می گردند :

1_سبک کردن اجزای باربر ساختمان

2_سبک کردن سازه ساختمان

بخش عمده ای از مباحث مربوط به سبک سازی وتکنیک های رایج در مورد دستیابی به وزن مناسب ساختمانی را در بر میگیرد که شامل:شناخت مصالح سبک رایج در صنعت ساختمان (در داخل و خاج کشور)وتکنولوژی استفاده از آنها, معیار های ارزیابی میزان کارایی این مصالح بعنوان مصالح سبک ومیزان تاثیر به کار گیری مصالح نو در کاهش وزن ساختمان  هزینه و زمان مورد نیاز اجرای یک ساختمان.

تعریف مصالح سبک :مصالح سبک به مصالحی اطلاق میشود که وزن مخصوص انها از نمونه های مشابه کمتر بوده واستفاده از آنها به کاهش وزن کلی ساختمان  بیانجامد.

مصالح سبک  در یک تقسیم بندی کلی به سه دسته تقسیم میشوند:

1_مصالح سبک سازه ای

 2_مصالح سبک غیر سازه ای

3_سیستم ها

مصالح سبک سازه ای:به ان دسته از مصالح گفته میشود که در موارد سازه ای در بنا به کار برده میشوندبه سه نوع تقسیم میشوند:

1_بتونی

2_طبیعی

3_صنعتی

بتن سبک:یکی از مصالح مهم و کار امد در صنعت ساختمان مدرن  است و دارای کاربرد های متنوعی  دارد.قاب های ساختمانی چند منطقه و دیوارهای جداکننده ,سقف های پوشاننده, صفحات انعطاف پذیر پل ها, عناصر پیش تنیده وپس تنیده وبقیه اجزا از جمله این مواد هستند در بسیاری از موارد فرم های معماری از تلفیق شده طرح های عملکرد ای میتواند به اسانی و بهتر از هر مصالح دیگر بوسیله بتن  سبک حاصل شود.

بتن سبك ماده ای است با تركیبات جدید و فوق العاده سبك و مقاوم .
مواد تشكیل دهنده بتن سبك عبارت است از ورموكولیت، پرلیت، سنگ بازالت و سیمان تیپ 2 و …
در این بتن همانند بتن های عادی ، از ماسه استفاده نمی شود.
عدم وجود ماسه باعث سبك و همگن شدن ساختار بتن گردیده و باعث می شود كه مواد تشكیل دهنده كه تقریبا” از یك خانواده می باشند و بهتر همدیگر را جذب كنند .
ساختمان این بتن متخلخل بوده و این مسئله پارامتر بسیار موثری است. چون تخلخل موجود در بتن باعث مقاوم شدن در برابر زلزله و عایق شدن در برابر صدا ، گرما و سرما می گردد .
تركیبات این بتن به گونه ای عمل می كند كه حالت ضد رطوبت به خود گرفته و به مانند بتن معمولی كه جذب آب دارد عمل نكرده و آب را از خود دفع می كند .

این بتن تحت فشار مستقیم (پرس) ساخته می شود .
بدلیل شكل گیری بتن در فشار، ساختار آن دارا ی یكپارچگی قابل قبولی است .
بتن سبك در قالبهای طراحی شده توسط متخصصین ، بصورت یكپارچه ریخته می شود .
بدلیل یكپارچگی در نوع ساختمان بتن ، قطعه تولیدی از استحكام بالایی برخوردار شده و مقاومت بالایی نیز در برابر زلزله از خود نشان خواهد داد .
برای تقویت این بتن از یك یا چند لایه شبكه فلزی در داخل بتن استفاده شده كه این حالت همانند مسلح كردن بتن معمولی بوسیله میلگرد می باشد .
هزینه تولید این نوع بتن از دیگر مواد ساختمانی به نسبت ویژگی آن پایینتر است.
زمان بسیار كمتری جهت تولید دیوار های بتنی سبك یا قطعات دیگر لازم است .
پرت مواد اولیه جهت تولید بتن سبك بسیار كمتر از بتن معمولی است. چون تمام مراحل تولید در محل مشخصی صورت گرفته و جهت تولید پروسه ای طراحی گردیده است .
بدلیل طراحی كلیه مراحل تولید و وجود نظارت بر تمامی این مراحل ماده تولیدی دارای استاندارد خاصی تعریف شده است . (مهندسی ساز)
خرید مصالح بطور عمده صورت می گیرد و هزینه كمتری برای سازنده در بر خواهد داشت و در نهایت خانه پیش ساخته با قیمت پائین تری عرضه می گردد .
قطعات تولیدی در كارخانه از آزمایشات كنترل كیفیت گذر كرده و در صورت تائید به بازار مصرف
عرضه می گردد .
بتن سبك مسطح بوده كه می توان با یك ماستیك كاری ساده بر روی آن رنگ آمیزی كرد.

 

مصالح سازه ای طبیعی :

چوب:چوب از جمله مصالح سبک سازه ای که تجربه های موفقی  د راکثر کشور های جهان داشته است.

مصالح چوبی:چوب به عنوان یکی از مصالح ساختمانی دارای چند خاصیت با ارزش است مقاومت نسبی بالا مقدار چگالی کم ورسانایی کم در عین حال چوب چندین نقطه ضعف نیز دارد.در مقطع عرض دارای خواص متفاوت ا زجهات مختلف دادر.هم چنین  چوب دراری قابلیت پوسیدن و اشتعال است.چوب سنگین تر معمولا مقاوم تر است بار بیشتری را تحمل میکند قابلیت هدایت حرارتی چوب کم است.وبه این دلیل برای ساختن عایق حرارتی مناسب است.چوب از لحاظ مصرف به اشکال مختلف چب های بریده شده  چوب های ورقه ای وچوب های گرد تقسیم بندی میشوند.چوب های گرد:ضخامت بین 14_34سانتی متر ودرازای 8/1_7/ متر دارندوبه دودسته گردبینه وتیر تقسیم میشوند

مصالح سبک صنعتی:

یکی از روش های سبک سازی ساختمان ها کاهش وزن تیغه های بار بر در ساختمان است.یکی از روش های نیمه پیش ساخته  روش ساخت وساز به کمک پانل ها ی ساندویچی پیش ساخته تردی  را نام بردکه با نام  های تجاری مختلف از قبیل :پوما سپ وسیلانوبا این روش تا دو طبقه ساختمان با استفاده از باربری قطعات مورد نظر ساخته میگردد.

 

تاریخچه ساخت و کاربرد بتن سبک

اولین گزارشهای تاریخی در مورد کاربرد بتن سبک و مصالح سبک وزن به روم باستان بر می گردد. رومیان در احداث معبد پانتئون و ورزشگاه کلوزیوم از پومیس که نوعی مصالح سبک است استفاده کرده اند. همانطور که می دانیم بتن سبک می تواند به صورت های مختلفی طبقه بندی شود ، مثلا” سازه ای و غیر سازه ای . از این نوع طبقه بندی می توان کاربردها را حدس زد . اما گاه از طبقه بندی دیگری استفاده می نمائیم مثل بتن سبکدانه ، بتن اسفنجی و بتن فاقد ریز دانه . در این نوع طبقه بندی ظاهرا” نمی توان کاربردها را حدس زد .
• ساخت قطعاتی است که صرفا” جنبه پر کننده دارند . در نوع سازه ای نیز دو نوع بتن داریم : مسلح و غیر مسلح . مثلا” اجزاء سازه ای غیر مسلح مثل بلوکهای ساختمانی را باید از این جمله موارد دانست . بتن سبکدانه ای سازه ای مسلح کاربردهائی شبیه بتن معمولی مسلح دارد و حتی ممکن است پیش تنیده هم باشد .

کاربرد بتن سبکدانه پس از تولید سبکدانه های مصنوعی و فراوری شده در اوایل قرن بیستم وارد مرحله جدیدی شد.

در سال 1918، S. J. Hayde با استفاده از کوره دوار اقدام به منبسط کردن رس و شیل کرد و بدینوسلیه سبکدانه ای مصنوعی تولید کرد که از آنها در ساخت بتن استفاده شد. تولید تجاری روباره های منبسط شده نیز از سال 1928 آغاز گردید.
این سبكدانه مصنوعی در هنگام جنگ جهانی اول به دلیل محدودیت دسترسی به ورق فولادی برای ساخت كشتی بكار رفت. كشتی Atlantus به وزن 3000 تن كه با بتن سبك هایدیتی ساخته شد، در اواخر سال 1918 به آب افتاد. در سال 1919 كشتی Selma به وزن 7500 تن و طول 132 متر با همین نوع بتن ساخته و به آب انداخته شد. تا آخر جنگ جهانی اول و سپس تا سال 1922 كشتی ها و مخازن شناور متعددی ساخته شد كه یكی از آن ها Peralta تا سال های اخیر شناور بود.
برنامه ساخت كشتی ها در اواسط جنگ جهانی دوم متوقف شد و دوباره به دلیل محدودیت تولید ورق فولادی مورد توجه قرار گرفت. تا پایان جنگ جهانی دوم 24 كشتی اقیانوس پیما و 80 بارج دریایی ساخته شد كه ساخت آن ها در دوران صلح، اقتصادی محسوب نمی گشت. ظرفیت این كشتی ها 3 تا 140000 تن بود.
در سال 1948 اولین ساختمان با استفاده از شیل منبسط شده در پنسیلوانیای شرقی احداث گردید. در ادامه، از سال 1950 ساخت بتن سبک گازی اتوکلاو شده در انگلستان متداول شد. اولین ساختمان بتن سبکدانه مسلح در این کشور که یک ساختمان سه طبقه بود در سال 1958 و در شهر برنت فورد احداث گردید.
ساختمان هتل پارك پلازا در سنت لوئیز، ساختمان 14 طبقه اداره تلفن بل جنوب غربی در كانزاس سیتی در سال 1929 از جمله ساختمان های دهه 20 و 30 میلادی ساخته شده در آمریکای شمالی با استفاده از بتن سبک هستند. ساختمان 42 طبقه در شیكاگو، ترمینال TWA در فرودگاه نیویورك در سال 1960، فرودگاه Dulles در واشنگتن در سال 1962، كلیسایی در نروژ در سال 1965، پلی در وایسبادن آلمان در سال 1966 و پل آب بر در روتردام هلند در سال 68 از جمله ساختمان هایی هستند كه با بتن سبكدانه ساخته شده اند.
در هلند، انگلستان، ایتالیا و اسكاتلند نیز در دهه 70 و 80 پل هایی با دهانه های مختلف ساخته و با موفقیت بهره برداری شده اند. در سال های 1970 ساخت بتن سبكدانه پرمقاومت آغاز شد و در دهه 80 به دلیل نیاز برخی شركت های نفتی در امریكا و نروژ برای ساخت سازه ها و مخازن ساحلی و فراساحلی مانند سكوهای نفتی یك رشته تحقیقات وسیع برای ساخت بتن سبكدانه پرمقاومت در این دو كشور با هدایت واحد آغاز شد كه نتایج آن در اواخر دهه 80 و اوایل دهه 90 منتشر گشت.
در سالیان اخیر نیز استفاده بتن سبک در دال سقف ساختمانهای بلند مرتبه، عرشه پلها و دیگر موارد مشابه و همچنین کاربردهای خاص مانند عرشه و پایه دکلهای استخراج نفت کاربرد فراوانی یافته است.

بزرگترین بنای بتن سبکدانه ، یک ساختمان اداری 52 طبقه در تکزاس با ارتفاع 215 متر می باشد.

خواص فوق العاده بتن سبک

 –         کاهش وزن مرده ساختمان

–         کاهش هزینه سرمایه گذاری در اسکلت فلزی

–         کاهش هزینه ساخت و افزایش بهره وری

–         مقاومت بسیار بالا در برابر آتش سوزی

–   کاهش سرمایه گذاری تجهیزات برودتی و حرارتی

–         کاهش مصرف انرژی .

–         افزایش چشم گیر مقاومت حرارتی و صوتی

–         تکمیل سریعتر پروژه ها و سازه ها

ما با توجه به امکانات و محدودیتها در توسعه روشها و استفاده از مواد ارزان قیمت و قابل دسترس برای تهیه مصالح ساختمانی مناسب سعی و تلاش زیادی كرده ایم. عوامل ذیل برای رسیدن به این مهم تعیین كننده بوده اند :

–         فن آوری بکار گرفته شده ساده و قابل استفاده در همه نقاط باشد

–         به سرمایه گزاری زیادی نیاز نباشد.

–         نیروی كار ساده و غیر ماهر استفاده شود.

–         حداقل ضایعات تولید گردد و با محیط زیست همخوانی داشته  و آلودگی ایجاد ننماید

–         حتی الامكان از ضایعات برای تولید استفاده گردد.

–         مصرف انرژی را به حداقل برساند.

–         اجرا و عملیات ساختمانی را تسریع نماید.

–         ساختمانها و منازل ساخته شده از این مواد ، مقاوم ، سبك و راحت باشند.

–         در مقایسه با سایر مواد و مصالح ساختمان از نظر قیمت قابل رقابت باشد.

بدیهی است که کیفیت محصول به دست آمده اثر عمده ای در سبک سازی مصالح ساختمانی کشور خواهد گذاشت ، بخصوص كه کاهش وزن کل ساختمان در کشور زلزله خیز ایران از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

عیب بتن سبك :

عیب های بتن سبك بیشتر در مورد قطعات پیش ساخته از این بتن می باشد مانند : مشکلات اتصال اعضاء سازه ای به همدیگر ، نیاز به گروه نصاب متخصص ، نگهداری تخصصی ، مشکل نصب اجزاء غیر سازه ای به دیوارها

ولی مهمترین و عمده ترین عیب بتن ذكر شده :

كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمی در محدود نمودن دامنه كاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است

كاربرد بتن سبك :

بتن سبك در بعضی ازسازه ها كه نمونه هایی از آن در زیر آمده است  به كار رفته است

ترمینال TWA در فرودگاه نیویورك در سال 1960، فرودگاه Dulles در واشنگتن در سال 1962، كلیسایی در نروژ در سال 1965، پلی در وایسبادن آلمان در سال 1966 و پل آب بر در روتردام هلند در سال 68 از جمله ساختمان هایی هستند كه با بتن سبكدانه ساخته شده اند.

بزرگترین بنای بتن سبکدانه ، یک ساختمان اداری 52 طبقه در تکزاس با ارتفاع 215 متر می باشد.

همچنین به دلیل استفاده كم در ایران این نوع بتن را به صورت پانل های آماده كه در شكل آمده شده در وبلاگ نشان داده شده است .

در سالیان اخیر نیز استفاده بتن سبک در دال سقف ساختمانهای بلند مرتبه، عرشه پلها و دیگر موارد مشابه و همچنین کاربردهای خاص مانند عرشه و پایه دکلهای استخراج نفت کاربرد فراوانی یافته است.

معایب ساختمان های ساخته شده با  بتن سبک

این  ساختمانها دارای مشکلات ویژه ای هستند که به اختصار میتوان به نمونه های زیر اشاره نمود .

۱–مشکلات اتصال اعضاء سازه ای به همدیگر

۲–مشکلات حمل و نقل

۳– مشکلات درز بندی اتصالات

۴– نیاز به گروه نصاب متخصص

۵– نگهداری تخصصی

۶– وزن بسیار زیاد

۷– مشکل نصب اجزاء غیر سازه ای به دیوارها

معایب بتن های سبک

شاید یکی از مهمترین یا شاید تنها ترین عیب بتن سبک مقاومت کم آنها می باشد که در زیر چگونگی بر طرف کردن این عیب نیز آمده است

اثر میكروسیلیس ها در افزایش مقاومت بتن سبک

كم بودن مقاومت بتن سبك عامل مهمی در محدود نمودن دامنه كاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است برای بدست آوردن بتن سبك با مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است .

نكته : عامل موثر و مشترك در كلیه این پژوهشها مصرف میكروسیلیس در بتن می باشد . در اینجا اجمالا به چند روش اشاره می گردد :

1- تحقیقات مشترك V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزایش مقاومت بتن سبك و بهبود دیگر خواص آن با استفاده از سبكدانه های سیلیسی منبسط شده ، به اعتقاد آنان مقاومت بتن سبك تابعی از مقاومت سبكدانه ها و ملات است كه این رابطه به صورت ذیل ارائه گردید .

fc = fm (vm)+fa (1-vm)

fc = مقاومت بتن    fa = مقاومت سبكدانه

fm = مقاومت ملات  vm = حجم نسبی ملات

بدین ترتیب مشاهده می شود كه می توان با افزایش مقاومت سبكدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبك را افزایش داد .

طبقه بندی بتن های سبک

طبقه بندی بتن های سبك بر حسب نوع كاربرد آنها :

– بتن سبك بار بر ساختمان

–  بتن مصرفی در دیوارهای غیر بار بر

–  بتن عایق حرارتی

نكته 1- طبقه بندی بتن سبك بار بر طبق حداقل مقاومت فشاری انجام می گیرد .

مثال : طبق استاندارد 77 – 330 ASTM C در بتن سبك —- مقاومت فشاری بر مبنای نمونه های استوانه ای استاندارد از    شده پس از 28 روز نباید كمتر از Mpa 17 باشد . و وزن مخصوص آن نباید از 1850 كیلوگرم بر متر مكعب تجاوز نماید كه معمولا بین 1400 او 1800 كیلوگرم بر متر مكعب است .

نكته : 2- بتن مخصوص عایق كاری معمولا دارای وزن مخصوص كمتر از 800 كیلوگرم بر متر مكعب و مقاومت بین 7/0 و Mpa 7 می باشد .

انواع سبك دانه هایی كه به عنوان مصالح در ساختار بتن سبك استفاده می شود :

الف –  سبك دانه های طبیعی : مانند دیاتومه ها ، سنگ پا ، پوكه سنگ ، خاكستر ، توف كه بجز دیاتومه ها بقیه آنها منشاﺀ آتشفشانی دارند .

نكته :1– این نوع سبك دانه ها معمولا بدلیل اینكه فقط در بعضی از جاها یافت می شوند به میزان  زیاد مصرف نمی شوند ، معمولا از ایتالیا و آلمان اینگونه مصالح صادر می شود .

نكته : 2- از انواعی پوكه معدنی سنگی كه ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد بتن رضایت بخشی با وزن مخصوص 700 تا 1400 كیلو گرم بر متر مكعب تولید می شود كه خاصیت عایق بودن آن خوب می باشد اما جذب آب و جمع شدگی آن زیاد است . سنگ پا نیز دارای خاصیت مشابه است .

ب –  سبك دانه های مصنوعی : این سبك دانه ها به چهار گروه تقسیم می شوند .

– گروه اول : كه با حرارت دادن و منبسط شدن خاك رس ، سنگ رسی ، سنگ لوح ، سنگ رسی دیاتومه ای ، پرلیت ، اسیدین، ورمیكولیت بدست می آیند .

– گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدن دوباره كوره آهن گدازی به طریقی مخصوص بدست می آید .

– گروه سوم : جوشهای صنعتی ( سبكدانه های كلینكری) می باشند .

– گروه چهارم : مخلوطی از خاك رس با زباله خانگی و لجن فاضلاب پردازش شده را می توان به صورت گندوله در آورد تا با پختن در كوره تبدیل به سبك دانه شود ولی این روش هنوز به صورت تولید منظم در نیامده  است.

طبقه بندی بتن سبک بر مبنای مقاومت بتن‌های سبك از دیدگاه مقاومتی در سه دسته طبقه‌بندی می‌شوند كه عبارتند از بتن سبك غیرسازه‌ای، بتن سبك سازه‌ای و بتن سبك با مقاومت متوسط که در ادامه به آن پرداخته می شود.بتن سبك غیرسازه‌ای كه معمولاً به عنوان جداسازهای سبك مورد استفاده قرار می‌گیرد، دارای جرم مخصوص كمتر از 800 كیلوگرم بر مترمكعب است. با وجود جرم مخصوص كم، مقاومت فشاری آن حدود 35/0 تا 7 نیوتن بر میلیمترمربع می‌باشد. از معمولیترین سنگدانه‌های مورد مصرف در این نوع بتن می توان به پرلیت (نوعی سنگ آذرین) و ورمیكولیت (ماده‌ای با ساختار ورقه‌ای شبیه لیكا)اشاره کرد.

بتن‌های سبك سازه‌ای دارای مقاومت و وزن مخصوص كافی می‌باشند، به گونه‌ای كه می توان از  آن‌ها در اعضای سازه‌ای استفاده کرد. این بتن‌ها عموماً دارای جرم مخصوصی بین 1400 تا 1900 كیلوگرم بر مترمكعب بوده و حداقل مقاومت فشاری تعریف شده برای آنها 17 نیوتن بر میلیمتر مربع (مگاپاسكال) می باشد. در بعضی حالات امكان افزایش مقاومت تا 60 نیوتن بر میلیمتر مربع نیز وجود دارد. در مناطق زلزله خیز، آیین‌نامه‌ها حداقل مقاومت فشاری بتن سبك را به 20 نیوتن بر میلیمتر مربع محدود می‌كنند.

بتن‌های سبك با مقاومت متوسط، از لحاظ وزن مخصوص و مقاومت فشاری در محدوده‌ای بین بتن‌های سبك غیرسازه ا‌ی و سازه‌ای قراردارند، به گونه‌ای كه مقاومت فشاری آنها‌ بین 7 تا 17 نیوتن بر میلیمترمربع و جرم مخصوص آن‌ها بین 800 تا 1400 كیلوگرم بر مترمكعب می باشد.

1-1- بتن سبك غیرسازه‌ای

این نوع بتن‌ها با جرم مخصوصی معادل 800 كیلوگرم بر مترمكعب و كمتر، به عنوان تیغه‌های جداساز و عایق‌های صوتی در كف بسیار مؤثر هستند. این نوع بتن می‌تواند در تركیب با مواد دیگر در دیوار، كف و سیستم‌های مختلف سقف مورد استفاده قرار گیرد. مزیت عمده آن، كاهش هزینه‌های لازم برای تهویه‌ی گرمایی یا سرمایی فضاهای داخلی ساختمان و كاهش انتقال صوت بین طبقات و فضاهای ساختمان می باشد. بتن‌های سبك غیرسازه‌ای بر اساس ساختارداخلی می‌توانند به دو گروه جداگانه تقسیم‌بندی شوند.

دسته اول بتن‌های اسفنجی[1] كه در حین ساخت آن‌ها با ایجاد كف، حباب‌های هوا در خمیر سیمان یا در ملات سیمان – سنگدانه ایجاد می گردد. كف مورد نظر یا از طریق مواد كف‌زا در حین اختلاط تولید شده و یا به صورت كف آماده به مخلوط اضافه می‌شود. بتن اسفنجی می‌تواند جرم مخصوصی تا حدود 240 كیلوگرم بر مترمكعب داشته باشد.

دسته دوم بتن با سنگدانه سبك یا به اختصار بتن سبكدانه است که با استفاده از پرلیت، ورمیكولیت منبسط شده و یا دیگر سبکدانه های طبیعی و مصنوعی ساخته می‌شوند. جرم مخصوص خشك این مخلوط بین 240 تا 960 كیلوگرم بر مترمكعب می‌باشد.

امروزه اضافه كردن ریزدانه‌هایی با وزن معمولی، موجب افزایش وزن بتن و مقاومت آن می شود، لیكن به منظورحصول خواص عایق‌بندی حرارتی (ضریب انتقال حرارت پایین)، حداكثر جرم مخصوص به 800 كیلوگرم در مترمكعب محدود می‌گردد.

هنگام ساخت و استفاده از بتن سبك غیرسازه‌ای، سعی بر این است كه با كاهش وزن بتوان خصوصیات عایق حرارتی را افزایش داد، اما ذكر این مطلب ضروری است كه باكاهش وزن مخصوص بتن، مقاومت آن نیز كاهش می‌یابد. مقاومت فشاری و وزن مخصوص بتن، ارتباط نزدیكی با هم دارند و با افزایش وزن مخصوص، بالطبع باید مقاومت بالاتری را انتظار داشت. با توجه به مقاومت به دست آمده از این نوع بتن، محل کاربرد آن تعیین می گردد. به عنوان مثال بتن‌هایی با مقاومت فشاری حدود 7/0 نیوتن بر میلیمترمربع و كمتر برای عایق‌سازی لوله‌های بخار زیرزمینی مناسب هستند و از بتن‌های با مقاومت بالاتر تا حدود 5/3 نیوتن بر میلیمتر مربع در پیاده‌روها استفاده می شود. باید توجه داشت كه انقباض بتن‌های سبك در هنگام خشك شدن در اكثر موارد و به خصوص در موارد حذف سنگدانه‌های درشت از مخلوط، همواره مشكل‌ساز است.

1-2- بتن سبك با مقاومت متوسط

بتنهای سبک موجود در این طبقه عمدتا از نوع بتنهای سبکدانه و بتنهای با ساختار باز می باشند. به عبارت دیگر برای کاهش چگالی بتن از سنگدانه های سبک طبیعی یا مصنوعی استفاده شده است. سبکدانه های مورد استفاده در بتنهای سبک با مقاومت متوسط معمولا از یکی از روشهای آهكی شدن (تكلیس)، سنگدانه‌ی كلینگر، محصولات منبسط شده‌ای نظیر روباره‌های منبسط شده، خاكستر بادی، شیل و اسلیت یا سنگدانه‌های تولیدی از مصالح طبیعی مانند پوكه سنگ‌های آذرین و سنگ‌های آذرین متخلخل (توف) تولید می‌شوند. جرم مخصوص بتن ساخته شده با سنگدانه‌های فوق بین 800 تا 1400 كیلوگرم بر مترمكعب است. كاربرد مواد افزودنی نظیر تسریع كننده‌ها و روان‌كننده‌ها می‌تواند در تغییر مقاومت بتن‌های ساخته شده با سنگدانه‌های تولید شده از روش‌های مذكور موثر باشد. کاربرد این بتنها معمولا در بلوکهای مجوف بتنی، کف سازیها و موارد مشابه است.

1-3- بتن سبك سازه ای

بتنهای سبک سازه ای بتنهایی هستند که علی رغم دارا بودن چگالی کمتر از 2000 كیلوگرم بر مترمكعب، مقاومت فشاری بیش از 17 مگاپاسکال دارند. ساخت این بتنها صرفا با استفاده از سنگدانه های سبک و مقاوم امکان پذیر است. تمام بتنهای سبک سازه ای از خانواده بتن های سبکدانه می باشند که در آن برای کاهش وزن مخصوص بتن از سنگدانه های سبک استفاده شده است. به این دلیل بعضا از عبارات بتن سبکدانه و بتن سبک سازه ای برای بیان یک مفهوم استفاده می شود. در بتن‌های سبكدانه سازه‌ای از سنگدانه‌هایی استفاده می‌شود كه بتن ساخته شده مقاومتی بیش از 17 مگاپاسکال و جرم مخصوصی كمتر از 2000 كیلوگرم بر مترمكعب را دارا باشد. سنگدانه‌هایی كه این شرایط را عموماً برآورد می‌كنند و طبق استاندارد [2] ASTM-C330 برای ساخت بتن سبك سازه‌ای مورد استفاده قرار می گیرند، عمدتا عبارتند از:

الف) شیل، رس و اسلیت منبسط شده در كوره‌ی دوار

ب)سنگدانه هایی که از فرآیند های کلوخه ای شدن به دست می آیند

ج) سرباره‌های منبسط شده

د) پوكه‌های معدنی

هـ) پوكه‌های صنعتی

و) خاكستر بادی ته نشین شده

تأمین مقاومت فشاری معادل 20 نیوتن بر میلیمترمربع و بیشتر با بعضی از این سنگدانه‌ها امكان‌پذیر است. شرایط سایر سنگدانه‌ها نیزطوری است كه قادر به حصول حداقل مقاومت فشاری مقرر شده برای بتن سبك سازه‌ای می‌باشند. همانطور كه پیش از این ذکر شد،‌ مقاومت بتن سبك ‌تابعی از جرم مخصوص آن است. باید توجه داشت كه جرم مخصوص بتن عمدتاً متأثر از جرم مخصوص سنگدانه‌های مصرفی است، به گونه‌ای كه استفاده از مصالح سبكتر موجب كاهش وزن مخصوص بتن می شود. ولی استفاده از مصالح سنگین‌تر از سبكدانه‌ها، لزوماً باعث افزایش مقاومت بتن ساخته شده نخواهد شد. بیشترین مقاومت بتن سبکدانه معمولا وقتی حاصل می شود که از سبکدانه های ساخته شده از شیل، رس و اسلیت منبسط شده در فرآیند كوره دوار برای سبک سازی چگالی بتن استفاده گردد.