بتن اسفنجی
امروزه صنعت بتن، نقش بسیار در ساخت و سازهای واقع بشری ایفا می‌کند و یکی از عوامل بسیار موثر در سازه‌های بتنی در جهان است. در این راستا انجمن سیمان پرتلند، تحقیقاتی را به منظور استفاده از بتن در دیگر پروژه‌ها آغاز نموده است. پس از آزمایشات تحقیقات فراوان موفق شد به راه حل بسیار خوبی به نام بتن اسفنجی (بتن تراوا) دست یابد. بتن اسفنجی توانست تحولات زیادی را در محوطه سازی‌های شهرهای اروپا و آمریکا ایجاد کند. البته این نوع بتن هنوز در ایران جا نیفتاده ولی امید است با تلاش مسئولین ادرات، مهندسین و متخصصین فن این بتن به منظور حفظ بیشتر محیط زیست و مقرون به صرفه بودن مورد استفاده در پروژه‌های کشورمان نیز قرار بگیرد.
بتن اسفنجی یک مخلوط سنگدانه درشت (شن)، سیمان، آب و ماسه به میزان اندک و گاهی اوقات بدون ماسه است. در ساختار این بتن ۲۵٪-۱۵٪ از لحاظ حجم، فضای خالی وجود دارد و این امر موجب عبور آب از داخل این بتن می‌شود.
در بتن اسفنجی از آب نسبت به دیگر انواع بتن کمتر استفاده می‌شود. این مساله باعث شده تا پس از ساختن مخلوط بتن آب آن به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یک ساعت کاملاً از آب تخلیه خواهد شد.
نصب بتن اسفنجی
نصب بتن اسفنجی شامل ۴ مرحله اساسی است.
- مخلوط کردن
- جاگذاری کردن (گماردن، قرار دادن)
- تراکم و فشرده سازی (کوبیدن)
- عمل آوردن بتن
به وجود آوردن، قرار دادن و عمل آوردن بتن اسفنجی همه به جای اینکه در یک کارخانه زیر شرایط یکسان انجام شوند، در محل کار انجام می‌شود. اگر چه بتن اسفنجی می‌تواند توسط همان تهیه کننده‌های بتن توپر تهیه شده و توسط همان کامیون‌های بتن توپر تحویل داده شود، اما این ویژگی‌های فیزیکی منحصر به فردش است که نیاز به یک پیمانکار با تجربه تخصصی دارد. همچنین تفاو‌ت‌های ساختاری ما بین بتن اسفنجی و بتن غیر قابل نفوذ نصب متفاوت آن را نیازمند است.
به هر حال کیفیت، و عملکرد بتن اسفنجی بستگی به میزان آشنایی و عملکرد نصب کننده و خاصیت ضربه‌های ساختاری (کمپکت) دارد. این نوع بتن به دلیل مقاومت نسبتاً پایین آن PSI ۴۰۰ الی PSI ۴۰۰۰، اساس مشخص شده و پذیرفته شده‌ای برای مقاومت بالا نیست. مساله مهم‌تر در موفقیت یک روسازی بتن اسفنجی مقدار پوکی (فضای خالی) آن است.
البته باید بدانید که زیرسازی این بتن و زمین زیرینش نباید کاملاً غیر قابل نفوذ باشد و باید حداقل اندکی خاک و زیر سازی آن نفوذپذیری داشته باشد. در مناطق ماسه‌ای هم بتن اسفنجی مستقیماً بالای ماسه گذاشته می‌شود.
همچنین باید به این موضوع اشاره کرد که یخ زدن آب در داخل این بتن مشکلی ایجاد نمی‌کند، زیرا آزمایش‌هایی صورت گرفته که در آن بتن اسفنجی را به مدت بیش از ۱۵ سال در آب و هوای سرد گذاشته و آب باران و برف پس از ورود به داخل بتن یخ می‌زند. کاربرد موفق بتن اسفنجی در این مناطق این مساله را حل نموده است و مشکلی در به کار بردن این بتن در این مناطق وجود ندارد.
نقش مواد افزودنی (مواد دارای خواص سمیانی) در بتن اسفنجی
مواد افزودنی یا همان مواد دارای خواص سیمانی که در بتن اسفنجی به کار می‌روند شامل رقیق کننده‌های سیمان، خاکستر بادی و پوزلان طبیعی، روباره و بخار سیسلی است.
در واقع این مواد بر عملکرد زمان گیرش، میزان افزایش مقاومت، تخلخل، نفوذپذیری و… در بتن تاثیر می‌گذارند و در یک کلام کلید عملکرد بالای بتن، در استفاده از موارد افزودنی است.
گاز سیلیس، خاکستر بادی و روباره، همگی دوام بتن را به وسیله کم کردن نفوذ پذیری و شکاف (ترک خوردگی) افزایش می‌دهند.
گاز سیلیس
یک فراورده فرعی (محصول جانبی) از تولید سیلیکون است و از دانه‌های خیلی ریز و ذرات کروی شکلی تشکیل شده و به طور موثری مقاومت و دوام بتن را افزایش می‌دهد. و به طور مکرر برای ارتفاعات بلند ساختمان‌ها به منطور افزایش مقاومت فشاری بتن (با استفاده از گاز سیسلی مقاومت فشاری بتن از ۲۰۰۰۰psi هم فراتر میرود) استفاده می‌شود و می‌توان از آن ۱۲٪-۵٪ به جای سیمان در بتن استفاده کرد.
خاکستر بادی
خاکستر بادی، محصول فرعی انبار زغال سنگ سوزان در نیروگاه‌های برق است و سال‌ها قبل به عنوان ماده‌ای بی‌مصرف روی زمین انباشته می‌شد و بدون استفاده بود. اما حالا به عنوان یک ماده مهم در صنعت سیمان سازی به کار برده می‌شود و می‌توان از آن ۶۵٪-۵٪ به جای سیمان در بتن استفاده کرد.
روباره
روباره، محصول فرعی زباله در صنعت پولاد است و سهم آن در مقاومت و دوام بتن بیشتر است و می‌توان از آن ۷۰٪ -۲۰ به جای سیمان در بتن استفاده کرد.
مزایای بتن اسفنجی
بتن اسفنجی دارای مزایای اقتصادی و زیست محیطی فروانی است که البته مزایای زیست محیطی آن بیشتر مد نظر است. از مزایای اقتصادی آن می‌توان به پایین آمدن خرج‌های فراوان به منظور هدایت آب باران و فاضلاب اشاره داشت. در واقع می‌توان گفت با وجود بتن اسفنجی نیازی به ساختن جوی‌های آب فراوان در سطح شهر و کنار خیابان و کوچه‌ها و همچنین کانال‌های بزرگ آب نیست. زیرا این بتن هر گونه بارندگی را مستقیماً به زمین و سفره‌های آب زیرزمینی منتقل می‌کند و در واقع یک مزیت زیست محیطی نیز محسوب می‌شود. از دیگر مزایای زیست محیطی آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
جلوگیری از بروز آب گرفتگی در معابر و مکان‌ها به هنگام بارندگی
جلوگیری از آلوده شدن آب بارندگی‌ها زیرا اگر زمین غیر قابل نفوذ باشد، آب باران و برف در سطح زمین که آلودگی فراوانی دارد جریان می‌یابد و منجر به آلوده شدن آب بارندگی می‌شود.
پر شدن ذخایر آب زیر زمینی
در نقاط سرد که ماندن برف و باران روی زمین (بعد از بارش) منجر به سردتر شدن آن مناطق می‌شود، می‌توان با استفاده از این بتن آب باران و برف را به داخل زمین هدایت کرد و از سردتر شدن آن ناحیه جلوگیری کرد.
همچنین می‌توان از این نوع بتن در مکان‌هایی که نیاز به زمین خشک است، استفاده کرد مثلاً در زیرسازی چمن‌های استادیوم فوتبال.
همچنین در مناطق سردسیر، به دلیل عبور آب از این بتن از یخ زدگی سطح معابر و در نتیجه ایجاد خطر جلوگیری می‌کند که شهردار‌ی‌های محترم می‌توانند از این بتن در پیاده رو سازی‌ها و محوطه سازی پارک‌ها، پارکینگ‌ها و معابری که مشکل آبگیری دارند، استفاده نمایند.
ایجاد مناظری زیبا به هنگام بارندگی، زیرا با وجود این بتن دیگر هنگام بارندگی آب گرفتگی وجود ندارد.
