ساخت فوم بتن (FC) با مخلوط کردن فوم در ملات انجام می‌شود. فوم با مخلوط سیمان، ماسه و آب ترکیب شده و در نتیجه شما به مخلوطی سبک‌تر از بتن عادی دست می‌یابید. وزن و چگالی که پس از این در مقاله به آن اشاره خواهیم کرد، (وزن در هر متر مکعب) بستگی به این دارد که چه مقدار فوم به ملات اضافه می‌شود. هر چه فوم بیشتری را به مخلوط اضافه کنیم علاوه بر سبک‌تر شدن، منجر به ضعیف‌تر شدن مخلوط هم می‌شود. مخلوط ایده‌آل حداقل 20 Mpa مقاومت با چگالی 1000 کیلوگرم بر متر مکعب را ایجاد می‌کند، اما بهترین نتیجه‌ای که در مطالعات یافت شده است 18 MPa و چگالی 1200 کیلوگرم بر متر مکعب بوده است. یک FC ساده و بدون مواد افزودنی معمولا در حدود 5-8 Mpa مقاومت را با چگالی 1000 کیلوگرم بر متر مکعب ارائه می‌دهد. ترکیبات دیگری برای ساخت فوم بتن در بازار وجود دارند که نتایج بهتر از این را ارائه می‌کنند.
هرچه فوم بتن سبک‌تر باشد، عایق حرارتی بهتری خواهد بود. ترکیبی از مقاومت و میزان مطلوب عایق‌کاری، FC را به یک مصالح ساختمانی ایده‌آل تبدیل می‌کند. برای آشنایی با مزایا و معایب استفاده از فوم بتن به خواندن این مقاله ادامه دهید تا مطلع شوید که چرا فوم بتن یک مصالح ساختمانی ایده‌آل است
هنگام استفاده از فوم و ایجاد فوم بتن، غالبا اهمیت آن برای ساخت FC نادیده گرفته می‌شود. اما این یک جنبه بسیار مهم فرآیند است و اگر به درستی انجام نشود، می‌تواند نتایج وحشتناکی در پی داشته باشد.
مشخصات فومی که فوم بتن باکیفیتی ایجاد می‌کند عبارتند از:
این کار را می‌توان با ساخت مقداری فوم و قرار دادن آن درون لیوان آزمایش کرد و ماندگاری آن را قبل از مشاهده انقباض و در حالت مایع آزمایش کرد. قبل از این که FC به اندازه کافی برای حفظ فرم خود تنظیم شود، نباید فرو بپاشد.
حباب‌های کوچک قوی‌تر از حباب‌های بزرگ هستند، اندازه مطلوب بین 0.05 تا 1 میلی متر است و ترجیحا بهتر است اغلب آنها دارای اندازه مشابه باشند. حباب‌های بزرگ از تراکم ماده سیمانی می‌کاهد و مقاومت فوم بتن را کم می‌کند.
حباب‌های بزرگ‌تر ابتدا در هنگام مخلوط کردن آن با ملات از بین می‌روند. هرچه اندازه حباب یکنواخت‌تر باشد، FC هم قوی‌تر خواهد بود. شکل مطلوب حباب یک کره گرد است. میزان مقاومت در برابر تغییر شکل آن به ماژول‌های سطحی و میزان کشش سطحی آن بستگی دارد. در صورتی که مواد تشکیل‌دهنده فوم با توجه به استانداردها با هم ترکیب شوند، اندازه حباب‌ها متناسب با نیاز خواهد بود.
در حالت ایده‌آل همه حباب‌ها هنگام مخلوط کردن در ملات باید از یکدیگر جدا شوند. پراکندگی حباب‌ها نیز در نتیجه کار تاثیرگذار خواهد بود.
حباب‌ها به دلیل واکنش با سایر مواد افزودنی و محصولات سیمانی که در مخلوط وجود دارند ممکن است از بین بروند. مخلوط کردن بیش از حد فوم بتن می‌تواند باعث از بین رفتن حباب‌ها شود. پمپ کردن فوم بتن در طول و ارتفاعات بالا می‌تواند حباب‌ها را از بین ببرد. توصیه‌هایی که سازنده عامل فوم ساز ارائه می‌دهد را بررسی کنید.
نکته مثبت بیش از حد مخلوط کردن و پمپاژ این است که ابتدا بزرگترین حباب‌ها از بین می‌روند. اندازه حباب همگن کوچک (0.5 میلی متر) باعث می‌شود FC قوی‌تری تولید شود. همیشه در هنگام اجرا، به ساختار فوم بتن توجه کنید تا نتیجه کار با اهداف اولیه تفاوتی نداشته باشد. با فوم بتن ایرانیان تماس بگیرید تا بهترین کیفیت محصولات را دریافت کنید.
از آنجا که شما می‌توانید تغییرات در کیفیت شن و میزان رطوبت، مقدار آب درون مخلوط فوم بتن و سایر تغییرات جزئی در مواد تشکیل دهنده خود را تغییر دهید، خروجی این اختلاط برای ایجاد یک FC خوب و مناسب باید سازگار باشد. باید قوام محصول را اندازه‌گیری کنید. یکی از راه‌های انجام این کار، تست اسلامپ است. تست اسلامپ معیار اندازه گیری دوام و توانایی کارکرد بتن است. بنابراین، قوام بتن به میزان آب بتن بستگی دارد. محتوای آب کنترل کننده میزان محتوای سیمان درون فوم بتن بوده و بر آن تاثیر می‌گذارد. از آنجا که تست اسلامپ مهم است، حدس و گمان را جایگزین آزمایش واقعی نکنید. ملات باید به اندازه کافی جریان داشته باشد تا بتوانید فوم را درون آن مخلوط کنید. اگر خیلی سفت و محکم باشد، فوم ممکن است از هم فرو بپاشد.
هر آن چه که باید درباره این تجهیزات بدانید، مخروط تست، صفحه پایه غیر متخلخل، مقیاس اندازه‌گیری، میله تحریک کننده. قالب برای آزمایش به صورت مخروط با کف باز به طول 30 سانتی متر، قطر پایین 20 سانتی متر و قطر بالا 10 سانتی متر است.
مخروط فوم بتن روی یک سطح افقی سخت و غیر قابل نفوذ قرار می‌گیرد. این مخروط در سه مرحله با بتن تازه پر می‌شود. هر بار، به هر لایه 25 بار با میله فلزی 60 سانتی متری به قطر 16 میلی متر ضربه زده می‌شود. در انتهای مرحله سوم، بتن از قسمت بالای قالب پاک می‌شود. سپس قالب را به صورت عمودی به سمت بالا بلند می‌کنید، به طوری که آسیبی به مخروط بتنی وارد نشود. بتن سپس شروع به نشست می‌کند. میزان نشست بتن با اندازه گیری فاصله از بالای بتن شیبدار تا سطح بالای مخروط نشست کرده اندازه‌گیری می‌شود.
اندازه‌گیری مستقیما پس از بلند کردن مخروط انجام می‌شود. این باید در محدوده 5٪ آنچه می‌خواهید به دست آورید قرار داشته باشد. در صورتی که نتیجه آزمایش اسلامپ خارج از محدوده باشد، قبل از انجام بتن‌ریزی آن را تصحیح کنید. اصلاحات را به شرح زیر انجام دهید: اگر اسلامپ خیلی کم باشد: آب را در مقادیر اندازه‌گیری شده اضافه کنید تا میزان اسلامپ در محدوده مشخص شده قرار بگیرد. اگر اسلامپ بیش از حد بالا باشد، سیمان اضافه کنید تا رکود در محدوده مشخص شده قرار بگیرد.
از همان تولیدکننده برای تهیه بتن مورد نظر خود استفاده کنید. سیمان اضافه شده را برای درخواست‌های بعدی خود به خاطر نگه دارید. پس از افزودن آب، سیمان یا مخلوط دسته‌ای را با 50 دور چرخش با سرعت مخلوط کردن برای اطمینان از پراکندگی کافی مواد در کل مخلوط به آن اضافه کنید. برای تایید سازگاری با محدوده استاندارد، دوباره این کار را امتحان کنید.
اگر اندازه گیری میزان اسلامپ دشوار است، می‌توانید قطر افت را اندازه بگیرید. برای آسان‌تر شدن این کار، دایره‌های متحدالمرکز را روی تخته قرار دهید و مخروط را در مرکز آن قرار دهید. مهم‌ترین نکته این است که در انجام روش مورد نظر خود سازگار باشید.
شما فوم و ملات خود را آزمایش کردید، اکنون باید تایید کنید که به چگالی مورد نظر دست یافته‌اید. می‌توانید از همان مخروط استفاده کنید اما یکبار آن را پر کنید و به آن دست نزنید. اندازه‌گیری ارتفاع رکود شما بسیار دشوار خواهد بود، به جای آن قطر افت را اندازه‌گیری کنید. برای آسان‌تر شدن این کار، دایره‌های متحدالمرکز را روی تخته قرار دهید و مخروط را در مرکز آنها قرار دهید.
اگر خیلی نازک است، روش خود را تغییر دهید و بدانید که اضافه کردن ملات به آن روش خوبی نیست. اگر به اندازه کافی نازک نیست، فوم بیشتری را به مخلوط اضافه کنید. همچنین ایده خوبی است که یک نمونه آزمایشی از هر گروه تهیه کنید. اطمینان حاصل کنید که هر نمونه را به درستی شناسایی کرده‌اید. حتی اگر از بلوک آجری استفاده می‌کنید، نمونه‌های آزمایشی باید دارای اندازه یکسان باشند.
ساخت و ساز با استفاده از بتن عایق مزایای مخصوص به خود را دارد که به تعدادی از آنها در مقاله قبل اشاره کردیم که عایق کاری مطلوب و هزینه اجرای مناسب از این مزایا هستند و در اینجا به ادامه موارد خواهیم پرداخت.
برای بسیاری از سیستم‌های ساخته شده از مصالح بتن عایق یا ICF، در اتصال به چارچوب درب‌ها و پنجره‌ها دارای یک نقطه ضعف هستند. اغلب ساخت و سازها با استفاده از ICF نیاز به استفاده از چوب، وینیل یا فولاد برای ایجاد یک سطح مناسب برای نصب درب و پنجره و همچنین استفاده از بلوک‌های درزگیر، در محل حفره ایجاد شده دارند.
در حال حاضر سازندگان ICF مانند فوم بتن ایرانیان در سیستم‌های خود از سطوح عایق یکپارچه استفاده می‌کنند. هنگامی که یک دیوار از مصالح بتن عایق یا ICF ساخته می‌شود، سازندگان معمولا از چوب یا ونیل برای اتصال درب‌ها و پنجره‌ها استفاده می‌کنند. این بدان معنی است که فاصله‌ای بین فریم و دیوار ICF به وسیله این اجزاء پر می‌شود. این امر می‌تواند از نشت هوا در اطراف قاب جلوگیری کرده و هدر رفتن انرژی به حداقل رسیده و شرایط عایق کاری حفظ شود.
در صورت عایق کاری نکردن درزها در کنار درب‌ها و پنجره‌ها، این شکاف همچنین می‌تواند باعث نفوذ رطوبت شود، که در نهایت باعث تخریب قاب‌های چوبی، درب و پنجره‌ها می‌شود. سیستم‌های غیر فومی همچنین باعث کاهش عایق کاری می‌شوند، زیرا چوب یا فلز مانند فوم EPS عایق بندی نمی‌شود. چوب و فلز می‌توانند مانند پل‌های حرارتی یا انتقال دهنده گرما عمل کنند. چوب الوار همچنین ممکن است پیچیده شود و مشکلاتی برای نصب درب یا پنجره درون قاب ایجاد کند. بنابر این برای ساخت درب و پنجره از مواد عایق استفاده کنید تا بهره‌وری انرژی بالا رود.
یک سیستم ICF همراه با فوم، عایق کامل و یکپارچه‌ای را در اطراف بازشوها ایجاد می‌کند. این بدان معنی است که می‌تواند مانع از نفوذ هوا و رطوبت شود. این همچنین یک مانع برای هدر رفتن انرژی در سازه‌های ساخته شده از بتن یکپارچه در اطراف بازشوها با حداکثر مقاومت ایجاد می‌کند.
بیشتر نفوذ رطوبت در یک خانه می‌تواند در یک سطح بسیار کوچک، معمولا در نقاط اتصال در نزدیکی درب‌ها، پنجره‌ها، سقف‌ها و کف‌ها اتفاق بیفتد. برای دستیابی به مزایای کامل ساخت و ساز ICF، به دنبال یک سیستم باشید که به طور کامل یکپارچه بوده و قابلیت‌های عایق بندی و آب بندی در اطراف درب و پنجره را ارائه کنند.
علاوه بر بهره‌وری انرژی، ICFها همچنین انعطاف پذیری زیادی در ساختمان بوجود می‌آورند که در شرایط شدید آب و هوایی مانند طوفان و سیل مقاومت می‌کنند. بسیاری از خانه‌های جدید ICF شامل یک اتاق ایمن برای شرایط اضطراری هستند.
در اینجا چند موردی که ساخت و ساز ICF تفاوت‌ها را رقم می‌زند لیست شده است:
– مقاومت در برابر آتش: شرکت‌های بیمه‌ای می‌دانند که خانه‌های ساخته شده از بتن در برابر آتش مقاوم هستند و حق بیمه کاملی که برای این خانه‌ها ارائه می‌دهند، گویای این حقیقت است.
– مقاومت در برابر باد: خانه‌های ICF به گونه‌‌ای طراحی شده‌اند که در برابر باد‌های شدید مقاومت کنند و می‌توانند از آیین نامه‌های ساختمانی برای مناطق مستعد طوفان و گردبادها تبعیت کنند
از آنجا که آیین نامه‌های ساختمان خواستار تدابیر مقاومتی بیشتر و عایق کاری کارآمدتری هستند، سازندگان خانه‌ها و مصرف کنندگان باید به دنبال استراتژی‌های ساختمانی باشند که این الزامات را با کمترین هزینه تامین کند. به همین دلیل خانه‌های ساخته شده با مصالح بتن عایق (ICF) به یک گزینه محبوب در شرایط آب و هوایی مختلف شده‌اند.
مصالح بتن عایق (ICFs) به صورت دیوارهای ساخته شده از بتن هستند که در محل ساخته شده و بین دو لایه عایق قرار می‌گیرند و معمولا با فوم‌های عایق پلی استایرن (EPS) پر می‌شوند. بلوک‌های فومی به عنوان اتصالات در مفاصل قرار می‌گیرند، که با میله‌های فولادی تقویت شده به هم متصل می‌شوند. آنها فضاهایی عایق با بهره‌وری انرژی بالا ارائه می‌دهند. همچنین، ICFها به دلیل مقاومت بالا در برابر شرایط مختلف آب و هوایی مناسب استفاده در مناطق آب و هوایی شدید هستند.
در ساخت ICF، دو وجه عایق بلوک‌های فومی با یک اتصال دهنده یا جان جدا شده و فوم بتن در داخل حفره ریخته می‌شود. بلوک‌های فومی در محل قرار می‌گیرند تا نقش عایق را در طول عمر ساختمان ایفاء کنند. هر نوع مصالح سنتی از چوب گرفته تا آجر می‌تواند در وجوه داخلی و خارجی آنها اعمال شود. در داخل و خارج خانه‌های ICF می‌توانید از هر سبک معماری دلخواهی استفاده کنید.
یکی از بزرگترین مزایای استفاده از مصالح بتن عایق یا ICF، عایق کاری پیوسته در هر دو طرف دیوار است که به طور عملی حفره حرارتی و هدر رفت انرژی را از بین می‌برد. یک خانه ICF می‌تواند هزینه‌های انرژی شما را نصف کند و شاخص HERS آن در محدوده 40-50 است، که این بدین معنی است که در مقایسه با کدهای ساختمانی موجود 50 تا 60 درصد برتر هستند.
بر اساس گزارش وزارت مسکن و شهرسازی ایالات متحده تحت عنوان “هزینه‌ها و مزایای استفاده از عایق‌هایی از جنس بتن برای ساخت و ساز مسکونی”، مقایسه میدانی ساختمانی مشابه ICF و ساختمان‌های معمولی، نشان می‌دهد که ساخت دیوار ICF می‌تواند20 تا 25 درصد در هزینه‌های سالانه گرمایش و سرمایش صرفه جویی کند.
برای دستیابی به یک سطح مشابه عملکرد انرژی، یک خانه معمولی نیاز به «ارتقای بهره‌وری انرژی» دارد که 2640 دلار برای یک خانه با ارزش 200،000 دلار (یا حدود 1.32 دلار در هر فوت مربع مسکونی) هزینه دارد. این مقدار معادل حدود یک سوم تفاوت هزینه بین ICF و ساختمان معمولی است.
طبق گزارش HUD، بسیاری از صاحبان خانه ICF که مایل به پرداخت هزینه اضافی برای صرفه جویی در هزینه انرژی هستند، حرفی از مزایای ایمنی و راحتی آنها به میان نمی‌آورند.
پاسخ کوتاه به این سوال: “چقدر باید برای ساخت یک خانه ICF هزینه شود؟”، این است: بستگی دارد. این مورد به بازار محلی به لحاظ هزینه مصالح خام و نیروی کار و تجربه پیمانکاران بستگی دارد.
اما در این بین هزینه‌های مربوط به خانه‌های معمولی نیز وجود دارد.
پس از مطالعات متعدد در خصوص هزینه‌های ساخت و ساز مصالح بتن عایق یا ICF، HUD اعلام کرد که ساخت و ساز دیوارهای ICF به طور کلی حدود 3 تا 5 درصد به قیمت کل یک خانه معمولی و زمین آن (حدود 5 تا 10 درصد از هزینه ساخت و ساز خانه) می‌افزاید. طبق گزارش HUD، “به عبارت دیگر، هزینه اضافه شده حدود 2 تا 4 دلار در هر فوت مربع از مساحت یک خانه معمولی است. برای یک خانه معمولی 2500 فوت مربعی، دو طبقه با پارکینگ (قیمت فروش 180،000 دلار)، هزینه اضافی در حدود 7000 دلار است. البته هزینه اضافی ساخت و ساز ICF باید در برابر مزایای بلند مدت آن در نظر گرفته شود.”
هزینه‌های ساخت و ساز فقط بخشی از کل هزینه ساخت و ساز و مالکیت آن است. از آنجا که خانه‌های ICF بهره‌وری انرژی بالایی دارند، تجهیزات گرمایش و سرمایش می‌توانند از خانه‌های معمول کوچکتر باشند. این می‌تواند هزینه نهایی خانه را تا 0.75 دلار در هر فوت مربع کاهش دهد. طبق ادعای EPS Industry Alliance، برای یک ساختمان تجاری ساخته شده از بتن هزینه اضافی خالص حدود $ 0.25 تا $ 3.25 است. این هزینه‌های اضافی ممکن است ناشی از ضخامت دیوار و هزینه‌های اضافی برای نصب پنجره‌ها و درب‌ها و همچنین اثرات هزینه‌های غیر مستقیم لوله کشی، تهویه مطبوع و تاسیسات الکتریکی باشد. EPS-IA ادعا می‌کند که ساخت یک خانه از مصالح ICF می‌تواند در حدود 2 دلار بیشتر در هر فوت مربع به طور متوسط هزینه داشته باشد همچنین ویژگی‌های خاص معماری یا مسائل مربوط به محل ساخت می‌تواند تاثیرگذار باشد.
تولید فوم بتن در محل دارای مزایایی است و در صورتی که با علم کافی این کار انجام شود، کیفیت آن بالا خواهد رفت و مقاومت بیشتری خواهد داشت. از این ماده در ساخت عناصر مختلفی در ساخت و ساز استفاده می‌شود. گام بعدی تولید بلوک‌ها برای استفاده در صنعت ساخت و ساز با استفاده از فوم بتن است.
این بدان معنی است که شما باید یک محصول تضمین شده تولید کنید. بسته به مقررات موجود در کشور شما این می‌تواند یک مانع بزرگ و پرهزینه باشد. اما با استفاده از دانش و مهارت کافی در رابطه با فوم بتن و طرز کار با آن نتایج خوبی در بر خواهد داشت.
تولید بلوک‌ها می‌تواند شامل تولید مخلوط آماده و اضافه کردن فوم ملات و ریختن آن در قالب‌های مورد نظر شما باشد. شرکت‌هایی وجود دارند که سیستم‌های ساخت بلوک و دانش مورد نیاز برای این کار را ارائه می‌کنند. بعضی از آنها دارای فرم و روش خاص خود هستند.
ساخت با بلوک یکی از قدیمی‌ترین روش‌های ساخت و ساز است که بسیار متنوع بوده و به مهارت کمی نیاز دارد و نتایج مورد نظر را ارائه می‌دهد، اما می‌توانید خانه خود را به این روش بسازید. صرفه جویی در هزینه‌ها به طور عمده در حوزه کارگران خواهد بود.
به منظور کاهش هزینه‌های ساختمان با روش‌های صرفه جویی در نیروی کار، پیچیدگی سیستم‌های ساخت افزایش می‌یابد و اغلب به سرمایه زیادی برای خرید تجهیزات نیاز دارد. سیستم پانل‌های مدولار روشی است که در آن از پانل‌های با اندازه استاندارد برای ساخت کل خانه استفاده می‌شود. اندازه خانه بسته به تعداد پانل‌های مورد استفاده متغیر است. در این روش کار طیف وسیعی از خانه‌ها را می‌توان طراحی کرد و ساخت.
این سیستم چیز جدیدی نیست، اما مواد مورد استفاده تا کنون بسیار گران یا سنگین هستند. با استفاده از فوم بتن می‌توانید یک دیوار یکپارچه بسازید که در آن به هیچ گونه روکشی نیاز نخواهید داشت. البته بیشتر ساکنان خانه علاقه دارند از یک رنگ زیبا و یا کاغذ دیواری در بخش‌های داخلی استفاده کنند. دیوار خارجی ممکن است بسته به شرایط مخلوط، آب و هوا و مصالح ساختمان، به یک درزگیر رطوبتی نیاز داشته باشد.
دانش و تجهیزات لازم برای این روش ساخت و ساز وجود دارد و بسیاری از کشورها استانداردهای ساختمانی خاص خود برای ساخت و ساز را دارند، اما استفاده از فوم بتن با استاندارد اغلب کشورها مطابقت خواهد داشت. پانل‌های سفارشی فوم بتن مرحله بعدی در زمینه ساخت و ساز هستند. اگر خانه‌های بیشتری با این روش طراحی شوند، می‌توانند بسیار مقرون به صرفه‌تر باشند و از طرف دیگر به علت خاصیت عایق کاری فوم بتن و مزایای آن، هزینه‌های مصرف انرژی پایین خواهد آمد.