چندین عنصر به تخریب سیستم‌های کفپوش کمک می‌کنند فارغ از اینکه آنها از فوم بتن و یا معمولی ساخته باشند. اولین مورد در بالای این لیست تغییر ترکیب‌های چسبنده کفپوش به علت استفاده مجدد از مواد خطرناک و ترکیبات آلی فرار (VOCs) است.
به عنوان مثال، استانداردهای انتشار اکسید ناپیوسته محدودیت‌های مربوط به میزان VOC سیستم کف، حفاظت بتن پوشش دهنده، سیلر و لکه‌ها را تعیین می‌کنند. چسب‌های کفپوش بدون ماده فرار و یا حاوی مقدار کمی VOC به صورت امولسیون آکریلیک مبتنی بر آب هستند، که بعضی از آنها در هنگام قرار گرفتن در معرض آب و محیط قلیایی در یک دال بتنی دچار حساسیت می‌شوند.
این چسب‌های حساس به رطوبت را با فشار جداول زمان بندی ساخت و ساز برای نصب کف در نظر بگیرید تا به سریع‌ترین زمان ممکن دست یابید و اغلب اوقات زمان کافی برای انتظار برای خشک شدن کامل دال وجود ندارد.
استراتژی‌هایی وجود دارد که می‌تواند احتمال تخریب سیستم کف ناشی از رطوبت را کاهش دهد. یکی از این روش‌ها، استفاده از دال‌های مقاوم در برابر رطوبت به جای اجزای آب بندی و زهکشی است.
اجزای آب بندی رطوبت را از درون فوم بتن آزاد می‌کنند تا فرآیند عمل آوری فوم بتن را آغاز کنند، اما تا زمانی که آنها آزاد می‌شوند (معمولا کمی قبل از نصب کفپوش)، از خشک شدن فوم بتن جلوگیری می‌کنند. استفاده محدود از مواد جذب کننده، سرباره و خاکستر همچنین می‌تواند به کاهش زمان خشک شدن کمک کند.
همچنین، هنگامی که دال در معرض باران و رطوبت است، نمی‌تواند به اندازه کافی خشک شود. محوطه سازی ساختمان و فعال سازی سیستم تهویه مطبوع زمانی است که خشک شدن دال آغاز می‌شود. کاهش رطوبت نسبی محیط (RH) و افزایش دمای محیط به طور کلی زمان خشک شدن فوم بتن را کاهش می‌دهد.
مخلوط‌های فوم بتن که به صورت خودکار خشک می‌شوند در بازار در دسترس هستند. ACI بتن‌های دارای این قابلیت را تحت عنوان حذف آب آزاد با واکنش شیمیایی تعریف می‌کند تا آب کافی برای پوشش دادن سطوح جامد و کاهش رطوبت نسبی سیستم را تامین کند؛ که در بتن‌های آب بندی شده، ملات‌ها و خمیرها قابل استفاده است. به عبارت دیگر، واکنش هیدراتاسیون سیمان از تمام آب آزاد موجود به اندازه‌ای استفاده می‌کند تا آب کافی برای پوشش سطوح ذرات غیر هیدراته یا حفظ 100٪ رطوبت نسبی داخل بتن را تامین کند.
مخلوط بتن‌های با قابلیت خشک شدن سریع با استفاده از این مفهوم هیدراتاسیون داخلی برای سال‌ها به طور بین المللی مورد استفاده قرار گرفته‌اند و حتی اگر شهرتی کسب کرده‌اند، چند معایب را دارا هستند، از قبیل: دسترسی محدود به منطقه، عدم وجود گزینه‌های ترکیبی سبک، سرعت نصب پایین (در حدود 85 کیلو گرم / ساعت)، و چسبندگی به ماله تراز. تولیدکنندگان مخلوط‌های آماده در حال کار بر روی مشکلاتی هستند که به زودی در دسترس خواهند بود.
چسب‌های کفپوش ضد آب محبوب‌تر می‌شوند. این چسب‌ها نیاز به اقدامات کمتری برای آماده سازی سطح دارند که در برابر رطوبت و سطوح pH بالا مقاوم هستند. به هنگام استفاده از چسب‌های ضدآب نیازی به آماده سازی ندارید، اما آماده سازی سطح دال بتنی به میزان محدود ضروری است.
نتیجه گیری
اگر چه فوم بتن به طور بالقوه می‌تواند مشکلاتی را برای سیستم‌های کف پیوسته ایجاد کند، کف‌های بتنی معمولی همچنین می‌توانند بر مشکلات مربوط به رطوبت تأثیر بگذارند.
صرف نظر از چگالی بتن، تیم پروژه باید خطرات مربوط به رطوبت را در نظر بگیرند و در صورت لزوم به ارزیابی استراتژی‌های کاهش احتمال خطر بهره بگیرند. این تیم باید برآوردهای واقع بینانه‌ای برای زمان خشک شدن بتن و ارزیابی سیستم‌های انتخاب شده کف MVER را انجام دهند.
محدود کردن نسبت آب به سیمان بتن، ترکیب فوم سیلیکا و محدود کردن رطوبت پوزولان‌ها مانند خاکستر، موجب کاهش زمان خشک شدن می‌شوند. محوطه سازی ساختمان (برای محدود کردن منابع رطوبت زیست محیطی) و تهویه فضای داخلی نیز به خشک شدن دال بتنی کمک خواهد کرد.
افزودن مواد افزودنی به بتن که رطوبت آزاد در سطح دال را از طریق یک ماده بلوری شکل آزاد می‌کند که باعث افزایش سرعت نصب سیستم کف می‌شود، که معمولا قیمتی معادل 1 دلار به ازای هر فوت مربع را دارا هستند.
سیلرهای رویه که عمدتا از تبخیر آب آزاد سطح بتن جلوگیری می‌کنند، سابقه عملکردی خوبی دارند، اما این می‌تواند هزینه‌ای بالغ بر 5 دلار در هر فوت مربع در پی داشته باشد. هر یک از این استراتژی‌ها می‌توانند هزینه اضافی به پروژه تحمیل کنند.
هزینه‌های یک سیستم کنترل رطوبتی که به خوبی طراحی و به درستی اجرا شده می‌تواند در مصرف فولاد سازه، پی و سیستم‌های مقاوم در برابر آتش صرفه جویی کند. برنامه ریزی دقیق توسط کل تیم پروژه، صاحبان، معماران، پیمانکاران و مهندسین در اوایل فرآیند طراحی می‌تواند به کاهش یا رفع خطرات تخریب ناشی از رطوبت در کفپوش در دال‌های بتنی معمولی یا سبک کمک کند.
با وجود مسائل مربوط به رطوبت، فوم بتن دارای چندین مزیت است. دال‌های سبک ساخته شده از کامپوزیت بتنی به طور ذاتی کارآمدتر از دال‌های کامپوزیت معمولی با ویژگی‌های سازه‌ای تقریبا یکسان و نقاط قوت طراحی هستند.
ضخامت دال بتنی بر روی سازه فولادی به طور معمول به شرایط آتش سوزی وابسته است که به تناسب نیازهای مربوط به مقاومت کنترل می‌شود.
فوم بتن نسبت به بتن معمولی نسبت به رسانایی حرارتی مقاوم‌تر بوده و ضریب انبساط حرارتی بیشتری دارد. مطابق ASTM E119، استانداردهای آزمایش‌ها و مصالح مقاوم در برابر آتش، موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) و آزمایشگاه‌های تحت پوشش بیمه (UL) لیستی از حداقل ضخامت بتن مورد نیاز برای رتبه بندی‌های مختلف آتش سوزی ارائه می‌دهند.
استفاده از فوم بتن برای بتنی که دارای مقاومت دو ساعته در برابر آتش است موجب صرفه جویی حدود 38٪ در مقایسه با بتن معمولی می‌شود. دال‌های سبک‌تر، مجموع جرم ساختمان، بارهای لرزه‌ای موثر و بارهای طراحی پایه را کاهش می‌دهند و همچنین می‌توانند در صورت تامین معیارهای لرزه‌ای، عمق قاب مورد نیاز فولادی را کاهش دهند.
دال‌های نازک‌تر بدون عیب نیستند، اما این عوامل به ندرت طراحی یک ساختمان تجاری معمولی را کنترل می‌کنند. دال‌های نازک ساخته شده از فوم بتن دارای قابلیت خمشی کمتری هستند، اما ظرفیت باربری هنوز هم برای پشتیبانی از اغلب بارهای طبقات تجاری کافی هستند.
ACI 318-08 نیاز به ضریب کاهش 0.75 برای ظرفیت برشی فوم بتن دارند. با این حال، در دال‌های کامپوزیت، طراحی اغلب توسط مقاومت خمشی کنترل می‌شود. برای اکثر ساختمان‌ها، کاهش ظرفیت برشی توسط مزایای کلی سیستم جبران می‌شود.
آیا قیمت بتن‌های سبک خیلی گران‌تر از وزن بتن‌های معمولی است؟ بله و خیر. برای این که دقیقا به این سوال پاسخ دهیم، باید در نظر بگیرید که وزن بتن چه تاثیری بر هزینه‌های کلی سازه دارد. هزینه واحدهای بتنی سبک معمولا بالاتر از بتن‌های معمولی است، اما این هزینه واحد معمولا تاثیر بیشتری از میزان کاهش حجم بتن و وزن فولاد برای سیستم ساختمانی دارد.
برای مثال، یک ساختمان معمولی چند منظوره فولادی را در نظر بگیرید. ما یک ساختمان دو طبقه مقاوم در برابر آتش را با استفاده از عرشه فولادی کامپوزیت به عمق 2 اینچ و با فاصله 18 اینچ در نظر گرفتیم که محدوده ” شرایط دو طرفه” را در حداکثر محدوده مجاز حفظ کند.
بارهای وارده بر فوم بتن در عرشه کامپوزیت فولادی اجازه می‌دهد که عرشه قادر باشد دهانه‌های بیشتری را بین تکیه گاهها پوشش دهد و می‌تواند به طور موثر تعداد تیرهای تکیه گاهی فولادی و وزن قاب فولادی را کاهش دهد.
به گفته یک تولیدکننده بتن، هزینه‌های بتن ریزی و تراز کردن فوم بتن و معمولی تفاوتی ندارد، اما هزینه واحد فوم بتن به علت هزینه‌های پردازش و حمل و نقل کلی از منابع غیر محلی کمی گران‌تر است.
در این مطالعه، ما هر دو قاب فولادی پیچیده و غیر پیچیده را در نظر گرفتیم، اما تفاوت هزینه بین مقادیر و هزینه بین سیستم‌های قاب مختلف ناچیز است. فرضیات عمومی ما شامل بار وارده 20 PSF، بار زنده 100 PSF و حداکثر خیز مجموع و خیز ناشی از بار زنده به ترتیب L / 240 و L / 360 است.
در حالی که اغلب هزینه‌های واحد برای فوم بتن بیشتر است، وزن و هزینه قابل توجهی در ساخت عرشه‌های بتنی بر روی عرشه فولادی صرفه جویی می‌شود. در مقایسه با یک دال با وزن معمولی، دال‌های سبک ممکن است منجر به صرفه جویی در عمق قاب در هر طبقه شود، که می‌تواند در نهایت مقدار زیادی در فولاد مصرفی، پی‌ها و هزینه‌های روکش برای ساختمان‌های چند طبقه صرفه جویی کند.
سنگدانه‌های فوم بتن رطوبت بیشتری را در مقایسه با بتن‌های معمولی جذب، حفظ و آزاد می‌کنند، بنابراین آیا استفاده از بتن معمولی به جای فوم بتن باعث رفع مشکلات مربوط به رطوبت در خرابی کف می‌شود؟ خیر.
احتمالا برای سیستم‌های کفپوش مقاوم در برابر رطوبت، بدون توجه به اینکه آیا از بتن معمولی یا سبک استفاده می‌کنید، باید از جذب کننده‌های رطوبت استفاده کنید. در یک مطالعه که در سال 2000 انجام شد، تحت شرایط هوا، دما و رطوبت نسبی کنترل شده، فوم بتن 183 روز برای رسیدن به مرحله انتشار بخار مرطوب نیاز داشت (MVER) 3 پوند / 1000 فوت مربع / 24 ساعت. در مطالعه‌ای که در سال 1998 که تحت شرایط مشابه کنترل شده انجام شد، دال معمولی با ضخامت مشابه 46 روز طول می‌کشد تا به همان مقدار MVER برسد.
در سال‌های 2007-2008، موسسه Expanded Shale، Clay and Slate (ESCSI) یک مطالعه در محیط‌های غیر کنترل شده (شبیه آنچه که در سایت‌های ساختمانی وجود دارد) انجام دادند یافتند که اگرچه دال‌های فوم بتن نیاز به زمان بیشتری برای خشک شدن در مقایسه با بتن‌های معمولی دارند، تفاوت زمان خشک شدن کمتر از میزان گزارش شده توسط آزمایشات قبلی است.
خب همه این موارد به چه معناست؟ همانطور که توسط ESCSI گزارش شده است، برای یک دال بتنی (معمولی یا سبک) رسیدن به سطوح رطوبتی که در حال حاضر توسط بسیاری از تولید کنندگان سیستم‌های کف و استانداردهای صنعتی مورد نیاز است، بدون شرایط خشک شدن مناسب داخلی، بسیار دشوار است.