معرفی انواع مصالح سبک ساختمانی و موارد استفاده آن‌ها

مقدمه

امروزه با رشد سریع ساختمان‌سازی در سطح کلان، شناخت مصالح و انتخاب مصالح متناسب با شرایط ساخت‌وساز، به یکی از مهم‌ترین موضوعات تبدیل شده است. به اقلام ساختمانی که از آن‌ها در ساخت و تولید سازه‌های مختلف استفاده می‌شود، مصالح ساختمانی می‌گویند. در احداث یک ساختمان یا سازه، از مصالح مختلفی استفاده می‌شود که هرکدام دارای ویژگی‌هایی هستند. در اختیار داشتن شناخت کافی از این مصالح برای ترسیم نقشه‌های ساختمانی و اجرای هرچه بهتر آن‌ها، امری ضروری است. به همین دلیل افراد شاغل در حوزه ساختمان‌سازی باید شناخت کافی از مواد و مصالح ساختمان‌سازی داشته باشند تا بتوانند سازه‌ای بهینه و مطابق با اصول استاندارد احداث کنند.

از گذشته‌های دور تا به امروز، متداول‌ترین مصالح به کار گرفته شده در احداث ساختمان، اقلامی نظیر چوب، سیمان، آجر و بتن بوده است. البته در ساختمان‌سازی مدرن، از مصالح نوین استفاده می‌شود که در مقایسه با مصالح قدیمی از مزایای بسیاری برخوردارند. در ادامه این متن به معرفی مصالح پرکاربرد و شناخته شده و همچنین ارائه خصوصیات آن‌ها می‌پردازیم.

۱. سبک‌سازی ساختمان چیست؟

این فرایند به ایجاد ساختمان‌هایی گفته می‌شود که نسبت به دیگر ساختمان‌ها با متراژ یکسان و طبقات یکسان از وزن کمتر و مقاومت بیشتری برخوردارند و عایق پذیری بهتری را نیز ارائه می‌دهند. سبک‌سازی در زمینه ساخت‌وساز به فرایند سبک‌سازی کلی یک سازه بدون به خطر انداختن استحکام یا یکپارچگی آن اشاره دارد. این فرایند شامل استفاده از مواد سبک‌تر و بهینه‌سازی تکنیک‌های طراحی برای ایجاد ساختمان‌هایی است که کارآمدتر، مقرون‌به‌صرفه‌تر و پایدارتر باشند. مانند استفاده از بتن سبک در سبک‌سازی ساختمان که امروزه به‌وفور برای سبک‌سازی ساختمان مورداستفاده قرار می‌گیرد.
با اجرای استراتژی‌های سبک‌سازی، سازندگان می‌توانند به مزایای بی‌شماری دست پیدا کنند، سازه‌های سبک‌تر به منابع کمتری در طول ساخت نیاز دارند و در نتیجه هزینه‌های مصالح و اثرات زیست‌محیطی کاهش می‌یابد، شما می‌توانید محاسبه آنلاین هزینه ساخت ساختمان را با هزینهٔ ساختمان‌های سبک‌سازی شده مقایسه کنید. حمل‌ونقل و نصب مصالح ساختمان‌های سبک در محل آسان‌تر است و در زمان و هزینه‌های نیروی کار نیز صرفه‌جویی می‌شود. علاوه بر این، سبک‌سازی می‌تواند منجر به بهبود بهره‌وری انرژی شود؛ زیرا انرژی کمتری برای اهداف گرمایش، سرمایش و نگهداری موردنیاز است. شما می‌توانید هزینه ساخت هر مترمربع ساختمان در سال ۱۴۰۲ را با هزینه ساخت سبک‌سازی مقایسه کنید تا تصمیم گیری صحیحی در رابطه با انجام این کار داشته باشید.
برای سبک‌سازی در پروژه های ساختمانی می‌توان از انواع مختلفی از مصالح استفاده کرد. این مصالح شامل کامپوزیت های پیشرفته مانند پلیمرهای تقویت شده با الیاف کربن (CFRP) است که نسبت استحکام به وزن بالایی دارند. فلزات سبک وزن مانند آلیاژهای آلومینیوم؛ مواد عایق بر پایه فوم که مقاومت حرارتی را ایجاد می کنند و وزن را به حداقل می رسانند. و محصولات چوبی با تکنولوژی جدید مانند الوار متقاطع چند لایه (CLT) که پایداری ساختاری را افزایش و وزن سازه را کاهش می دهد

نخستین گام در سبک‌سازی ساختمان شناخت دلایل سنگین‌شدن ساختمان است. با حذف یا کمینه‌کردن نقش عوامل مؤثر در افزایش وزن ساختمان می‌توان نسبت به استفاده از روش‌های سبک‌سازی اقدام نمود. به‌طورکلی روش‌های سبک‌سازی ساختمان به دودسته تقسیم می‌گردند:

1. سبک کردن اجزای باربر ساختمان
2. سبک کردن سازه

• در سبک‌سازی و بهینه‌کردن وزن ساختمان مباحث زیر مطرح است:

1. شناخت مصالح سبک
2. فناوری‌های به‌کارگیری مصالح سبک
3. معیارهای ارزیابی کارایی مصالح سبک و تأثیر آنها در کاهش وزن
4. هزینه و زمان موردنیاز برای اجرای ساختمان در شرایط به‌کارگیری مصالح سبک در قیاس با مصالح رایج

تعریف مصالح سبک

۲. تعریف مصالح سبک

مصالح سبک به مصالحی اطلاق می‌شود که وزن مخصوص آن‌ها از نمونه‌های مشابه کمتر بوده و استفاده از آنها به کاهش وزن کلی ساختمان بینجامد.

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

1. مصالح سبک سازه‌ای
2. مصالح سبک غیرسازه‌ای
3. سیستم هاچ

۱.۲. مصالح سبک سازه‌ای

به آن دسته از مصالح گفته می‌شود که در موارد سازه‌ای در بنا به کار برده می‌شوند به سه نوع تقسیم می‌شوند: بتونی، طبیعی، صنعتی.

۲.۲. بتن سبک

یکی از مصالح مهم و کارآمد در صنعت ساختمان مدرن است و کاربردهای متنوعی دارد. قاب‌های ساختمانی چند منطقه و دیوارهای جداکننده، سقف‌های پوشاننده، صفحات انعطاف‌پذیر پل‌ها، عناصر پیش‌تنیده و پس تنیده و بقیه اجزا از جمله این مواد هستند. در بسیاری از موارد فرم‌های معماری از تلفیق شده طرح‌های عملکرد ای می‌تواند به‌آسانی و بهتر از هر مصالح دیگر به‌وسیله بتن سبک حاصل شود.

انواع بتن سبک در یک تقسیم‌بندی کلی به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1. بتن سبک
2. بتن اسفنجی
3. بتن بدون ریزدانه

• مزایای استفاده از بتن سبک سازه‌ای عبارت است از:

1. برخورداری از امتیاز سرعت در نصب
2. انطباق با هر نوع نقشه ساختمانی
3. وزن کم
4. مقاومت زیاد و به‌صرفه
5. حذف یا کاهش حداکثری مصرف تیرآهن و انرژی مصرفی اولیه به وزن معادل ۱۰ درصد وزن آجر هم حجم خود

• انواع بتن سبک در یک تقسیم‌بندی کلی به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1. بتن سبک سازه‌ای
2. بتن سبک مورد مصرف در واحد
3. بتن غیرسازه‌ای

انواع بتن سازه‌ای سبک را می‌توان باتوجه‌به روش تولید آنها به‌صورت زیر طبقه‌بندی کرد:

۳.۲. بتن سبک دانه

با استفاده از سنگ‌دانه‌های سبک و متخلخل که وزن مخصوص ظاهری آنها کمتر از ۶/۲ است. این نوع بتن به‌عنوان بتن دانه‌سبک شناخته می‌شود.

بتن اسفنجی

۴.۲. بتن اسفنجی

با ایجاد حفره‌های بزرگ در داخل بتن با ملات به دست می‌آید. این حفره‌ها باید به‌وضوح از حباب‌های فوق‌العاده ریز ناشی از حباب ریز قابل‌تشخیص باشند. انواع مختلف این نوع بتن با اسامی بتن اسفنجی بتن متخلخل و بتن کفی یا گازی شناخته می‌شوند.

۵.۲. بتن بدون ریزدانه

با حذف ریزدانه‌ها از مخلوط به‌طوری‌که تعداد زیادی حفره‌های درونی در بتن ایجاد شود؛ در این موارد معمولاً درشت‌دانه‌های معمولی مورداستفاده قرار می‌گیرند. این نوع بتن بدون ریزدانه شناخته می‌شود.
بتن سبک دانه: اولین تقسیم‌بندی را می‌توان بین سنگ‌دانه‌های طبیعی  و مصنوعی قائل گردید. گروه اصلی سنگ‌دانه‌های سبک طبیعی عبارت است از دیاتومه سنگ‌پا پوکه سنگ جوش‌های آتش‌فشانی و توف به‌استثنای دیاتومه همه اینها دارای منشأ آتش‌نشانی.

۶.۲. سنگ‌دانه‌های طبیعی

سنگ‌دانه‌های مصنوعی، رس، شیل و اسلیت منبسط شده و رمیکولیت سرباره کوره‌ای سنگ‌دانه کلینگر و پس‌مانده زغال کک. بتن‌های به‌دست‌آمده از سنگ‌دانه‌های سبک به سه دسته تقسیم می‌شوند:

1. بتن سازه‌ای: از رس وشیل منبسط شده و به روش خاکسترهای کلوخه‌ای، خاکستر بادی گندوله ای و سربار منبسط شده و رس، اسلیت و شیل منبسط شده به دست می‌آید.
2. بتن با مقاومت متوسط (نیمه سازه‌ای): از پوکه سنگ‌ها و سنگ‌های آتشفشانی تولید می‌شود.
3. بتن سبک با سبکدانه پلی‌استایرن

۷.۲. سنگ‌دانه‌های سبک لیکا

ویژگی های عمومی دانه‌های لیکا: بافت متخلخل دانه‌های لیکا که از انبساط خاک رس و در نتیجه ایجاد و محبوس شدن گازها در توده خمیری روان در دمای حدود ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد به وجود می‌آید از خصوصیات اساسی این دانه‌ها است.
نتیجه‌گیری:

کسب مقاومت فشاری در حد مقاومت سازه‌ای با استفاده از بتن سبک حاوی لیکا امکان پذیر است؛ به‌کارگیری میکرو سیلیس در ساخت نمونه‌های بتن سبک باعث افزایش مقاومت فشاری می‌گردد. استفاده از میکرو سیلیس باعث کاهش جذب حجمی و جذب مویینه بتن سبک حاوی لیکا می‌شود. جمع شدگی ۹۰ روزه بتن سبک حاوی لیکا به‌کارگیری میکرو سیلیس کمتر از نمونه شاهد است.

به‌طورکلی توصیه می‌گردد باتوجه‌به منابع فراوان رس در کشور هم چنین تکنولوژی ساخت دانه‌های لیکا و ساخت سازه‌های سبک بررسی و دانه‌های بتن سبک حاوی لیکا در سطح گسترده‌تری انجام گردد و دستورالعمل‌ها و استانداردهایی برای استفاده از لیکا در صنعت ساختمان تدوین گردد.

۸.۲. بتن اسفنجی

یکی از راه‌های ساختن بتن سبک ایجاد حباب‌های گاز در ملات خمیری مخلوط بتن است و حباب‌ها باید در ضمن اختلاط و تراکم و پایداری خود را حفظ کند. چنین بتنی به‌عنوان بتن اسفنجی یا متخلخل شناخته می‌شود.

بتن گازی

۹.۲. بتن گازی

این نوع بتن در نتیجه یک واکنش شیمیایی که گاز را در ملات تازه ایجاد می‌کند؛ ساخته می‌شود. این بتن هنگامی که سخت می‌شود شامل تعداد زیادی حباب‌های گازی است. خواص بتن گازی یا بتن هوادار اتو کلاوه شده این نوع بتن به علت وزن کم و خواص عایق‌بندی حرارتی باعث کاهش جرم ساختمان و صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌گردد. بدین لحاظ کاربرد آن در سطح جهان در گسترش است. از خواص عمده بتن گازی وزن مخصوص کم، مقاومت مناسب عایق‌بندی حرارتی و مقاوم در برابر آتش قابل‌ذکر است. از کاربردهای عمده بتن گازی برای کاربردهای نیمه سازه‌ای، مانند پانل‌های سقف و دیوار مورداستفاده قرار می‌گیرند. بتن گازی ماده‌ای است که نزدیک به ۷۰ سال سابقه کاربرد دارد؛ به‌عنوان بتن سبک جهت تولید بلوک‌های سبک ساختمان و یا پانل‌های سبک مسلح ساختمانی دارد. خواص مطلوب شامل جرم حجمی پایین، نسبت مناسب مقاومت به جرم حجمی، عایق‌بندی مناسب حرارتی و ثبات حجمی و جمع‌شدگی ناشی از خشک‌شدن نسبتاً پایین باعث شده است که این ماده در بسیاری از کشورهای جهان با شرایط اقلیمی مختلف تولید و مورداستفاده قرار گیرد.

۱۰.۲. بتن کفی

این نوع بتن که با نام فوم بتن یا بتن هوادار نیز شناخته می‌شود با افزودن یک ماده کف زا معمولاً بعضی شکل‌های پروتئین هیدرولیز شده یا صابون صمغی به مخلوط ساخته می‌شود. ماده کف زا در ضمن اختلاط با سرعت زیادی حباب‌های هوا را تولید می‌کند، هم چنین نسبت به بتن معمولی دارای مقاومت بهتری در مقابل آتش است.

از مزایای دیگر استفاده از بتن اسفنجی آن است که می‌توان آن را برید میخ را نگه می‌دارد و به مقدار قابل‌قبولی پایا است؛ اگر چه درصد جذب آب این نوع بتن بالا است، ولی سرعت نفوذ آب در آن مادامی‌که حفره‌ها با مکش آب پر نشود؛ پایین است؛ به این دلیل بتن اسفنجی مقاومت نسبی خوبی در مقابل یخ‌بندان دارد و اگر دوغابی شود می‌توان از آن در ساختن دیوارها استفاده نمود.

بتن سبک شامل: بتن سبکدانه، بتن اسفنجی، بتن بدون ریزدانه

۱۱.۲. بتن پلیمری سبک

بتن سبک امتیازاتی بر بتن معمولی دارد، مانند وزن مخصوص کمتر عایق بودن حرارتی و کاهش ابعادی و مقاطع بتنی، ولی دارای نقایصی مانند نفوذپذیری آب ضرورت به‌کارگیری روش‌های ویژه برای اتصال قطعات به یکدیگر و تحمل کمتر است. استفاده از بتن‌های پلیمری سبک در تهیه قطعات پیش‌ساخته نماهای ساختمانی و تزیینی متداول گردیده است. بتن پلیمری علاوه امتیازات بتن معمولی سبک دارای مقاومت فشاری بالا نفوذپذیری کم امکان رنگ‌پذیری و پذیرش طرح‌های تزیینی و امکان تهیه در ضخامت‌های کم است.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

سبک‌سازی امروزه به موضوع مهمی برای انجام ساخت ساز تبدیل شده است و افراد زیادی به دنبال سبک‌سازی ساختمان‌های خود هستند؛ زیرا انجام این کار مزایای زیادی دارد و می‌تواند در آینده فواید زیادی را برای مقاومت و همچنین عایق‌بندی ساختمان را به همراه داشته باشد، قیمت‌گذاری سبک‌سازی بستگی به عوامل مختلفی دارد. تأثیر نمای ساختمان بر قیمت هر متر سبک‌سازی ساختمان می‌تواند متغیر باشد و موارد دیگری نیز می‌توانند بر سبک‌سازی تأثیرگذار باشند؛ مانند تأثیر اسکلت سازه بر قیمت هر متر سبک‌سازی ساختمان که می‌تواند قیمت تمام شده را تغییر دهد. گاهی شما قصد سبک‌سازی کل ساختمان را ندارید تنها نیاز به سبک‌سازی یکی از طبقات ساختمان را دارید یا در موارد دیگر قصد افزایش طبقات ساختمان خود را دارید و می‌خواهید هزینه سبک‌سازی طبقه دوم را برآورد کنید برای این کار می‌توانید به قیمت هر متر سبک‌سازی ساختمان مراجعه کنید و از این موضوع اطلاع پیدا کنید. قیمت سبک‌سازی ساختمان بر اساس نوع بتن به کار برده شده و همچنین میزان سبک‌سازی محاسبه می‌شود برای مثال قیمت هر متر سبک‌سازی ساختمان بر مبنای تعداد طبقات و همچنین زمان‌بندی انجام این کار و نوع بتن و دیگر مصالح محاسبه خواهد شد. برآورد قیمت هر متر سبک‌سازی ساختمان توسط متخصصان این امر برای شما محاسبه می‌شود.

جهت آشنایی کامل با  “انواع مصالح سبک ساختمانی و موارد استفاده آن‌ها” به پکیج “دوره جامع متره و برآورد پروژه (دکتر مترور)” در بخش گنجینه فایل وب‌سایت مراجعه فرمایید