بتن سبک

مقدمه
     وزن مخصوص فضايي بتن سبك بستگي به روش ساخت، مقدار و انواع اجزاي متشكله آن دارد.تمام بتن‌هاي سبك، وزن مخصوص كم خود را مديون وجود هوا در ساختمان داخليشان هستند. بتن سبك، با وزن مخصوص 300 تا 1000 كيلوگرم در متر مكعب را براي سيستمهاي عايقبندي و همچنين به عنوان پركننده و همچنين براي تحمل بارها مي‌توان مورد استفاده قرار داد.
بتن سبك به روشهاي مختلف ساخته مي‌شود:
با حذف ريزدانه از دانه‌بندي بتني، بتني بدست مي‌آيد كه در اصطلاح«بتن بدون ريزدانه» ناميده مي‌شود.
با جانشين كردن دانه‌هاي سنگي بتن معمولي با مصالح سنگي همانند سنگ پا، رس منبسط شده و يا پرليت و غيره بدست مي‌آيد كه در اصطلاح به نام «بتن سبك» ناميده مي‌شود.
با ايجاد حباب هوا درون دوغاب سيمان،كه هنگام گرفتن آن، ماده اسفنج مانندي که در اصطلاح به نام «بتن گازي» ناميده مي‌شود.
مقاومت بتن سبك به وزن مخصوص آن بستگي دارد، به طوري كه هر چه وزن مخصوص زيادتر شود، مقاومت آن افزايش مي‌يابد. البته نحوه به عمل آوردن قطعات بتن ساخته شده، روش ساخت دانه‌بندي و مقادير اجزاي متشكله آن در اين امر مؤثرند.
بتن سبك يا بتن پوك چون وزن فضاييش كم است به عنوان پركننده و چون فضاي خاليش زياد است به عنوان عايق به ويژه به عنوان عايق گرما مصرف مي‌شود.
در جدول(1-7) مقايسه‌اي از انواع بتن سبك با آجر و بتن معمولي ديده مي‌شود. مقدار مصرف سيمان و ماسه مصرفي به نسبت وزني 1 به 3 است.
پرليت و مشخصات آن:
     پرليت سنگ آتشفشان شيشه‌اي با تركيب ريوليتي است كه نزديك به 75 درصد آن اکسيد سيلسيم است كه در حدود 3 تا 5 درصد آب به صورت حبس شده در خود دارد,و در اثر حرارت بين 900 تا 1100 درجه سانتيگراد آب حبس شده در آن به صورت بخار در مي‌آيد و خروج اين آب حبس شده از داخل ذرات نرم شده سنگ پرليت سبب مي‌شود كه حجم آن از 4 تا 20 برابر افزايش يابد. پرليت خام داراي وزن مخصوص 2.2 است و پس از انبساط،حجم آن 10 تا 20 برابر افزايش مي‌يابد و در هر متر مكعب تقريباً وزني معادل 60 تا 110 كيلوگرم خواهد داشت.

پرليت به دليل دارا بودن ضريب حرارتي پايين و خاصيت جذب صداي زياد، در ساختمان و صنايع ديگر مصرف فراوان دارد. ذرات پرليت با سيمان پرتلند و آب تركيب مي‌شود و بتن سبكي توليد مي‌نمايد كه مي‌توان آنرا براي ديوارهاي پركننده و سقف سبك و پوشش اصلي سقف و توليدات پيش ساخته و نمونه‌هاي مختلف عايق دايم استفاده نمود.علاوه بر موارد ذكر شده بيش از 1500 نوع مصرف در صنعت مي‌توان براي پرليت نام برد, از جمله استفاده به عنوان فيلتر افزاينده در كارخانه‌هاي نوشابه‌سازي و آب ميوه و روغن نباتي و داروسازي و همچنين در حفر چاههاي نفت و موارد ديگر نام برد. بنابراين هدف از اين مطالعه بررسي تأثير پرليت در ميزان كاهش وزن بتن و همچنين افزايش مقاومت آن مي‌باشد.
بررسيهاي علمي و عملي جدي براي اكتشاف ذخاير پرليت ايران در سال 1375 در منطقه آذربايجان شرقي، بويژه مناطق خلخال و ميانه كه داراي پتانسيل لازم از لحاظ سنگهاي پرليت‌دار بودند آغاز گرديد. اين بررسيها منجر به كشف ذخاير عظيمي از پرليت در مناطق شرق جاده ميانه – تبريز، ناحيه سفيد خانه در 46 كيلومتري شمال شرقي ميانه و ديگر نقاط در همان حدود شد. از ميان ذخاير كشف شده منطقه سفيدخانه به دليل كيفيت و ذخيره مناسب و موقعيت استخراجي به منظور بررسيهاي تفصيلي انتخاب گرديد. معدن پرليت سفيد خانه ذخيره‌اي در حدود 5.0 ميليون تن سنگ معدن دارد و كيفيت اين ماده معدني از نوع سنگ پرليت و داراي استانداردهاي بين المللي است و مي‌توان با اعمال تكنولوژي لازم براي پختن، آن را براي مصارف گوناگون تهيه نمود و به بازار عرضه كرد. آزمايش نمونه‌ها نشان داده است كه ساختار کريستالي آن از تعداد زيادي قطعات بزرگ شيشه‌اي آتشفشاني خاكستري كمرنگ با اندازه‌هايي كمتر از يك سانتيمتر هستند و به آساني خرد مي‌شوند. پولكهايي از جنس ميكا تا حداكثر 2 ميليمتر در اين نمونه‌ها ديده مي‌شود, همچنين مواد رنگي سبكي كه نشان دهنده خصوصيات اوليه شيشه است درآن وجود دارد

خواص شيميايي آن از حدود ريوليت تا آندريت متغير است و داراي بيش از70 درصد sio2 است. ضريب شكنندگي قطعات خرد شده 5/1 است,که اين امر بخاطر خواص شيشه‌اي ريوليت با محتويات 72 درصد مواد سيليكاتي است.
تكنيك و روش توليد پرليت منبسط شده
    ماده خام اوليه پرليت از معدن آن واقع در آذربايجان استخراج مي‌شود و پس از شكسته، خرد، خشك و دانه‌بندي شدن آن براي توليد پرليت منبسط شده به محلهاي كوره انبساط حمل مي‌كنند.نخست در كوره اوليه گرم مي‌كنند تا براي انبساط آماده شود. در اين گروه مواد اوليه با حرارتي حدود 350 درجه سانتيگراد گرم مي‌شوند، سپس پرليت گرم شده را براي انبساط در يك كوره قائم كه با گازوئيل و يا گاز گرم مي‌شود قرار مي‌دهند، تا 1100 درجه سانتيگراد حرارت ببيند.پس از انبساط، پرليت سبك شده را با جريان هوا حمل مي‌كنند و پس از آنكه مواد خيلي ريز را از هم جدا كردند,پرليت سرد شده را براي بسته‌بندي در سيلوي مخصوص انبار مي‌كنند.بازدهي يك كوره با ظرفيت حدود يك تن در ساعت حدود 5 تا 8 متر مكعب پرليت منبسط شده خواهد بود. لذا ظرفيت در كوره انبساط ياد شده در حدود 16 متر مكعب در ساعت است.
محصولات توليد شده از پرليت
    محصولاتي را كه مي‌توان از پرليت منبسط شده براي صنايع ساختمان توليد نمود بشرح زير است.
بتن آماده(مخلوط سيمان پرتلند و پرليت منبسط شده) براي انواع احتياجات ساختماني، براي استفاده در ملاتها، تهيه بتن‌هاي پرليتي، براي روكاري ساختمانها، حمامها و استخرهاي سرپوشيده و غيره.

ساختمانها كه استفاده از آن در ساختمانها به كمك پمپ و يا ماليدن بر روي ديوار اعمال مي‌شود و سرعت كار و صرفه جويي در تعداد كارگر در اين روش، قابل قياس با روشهاي سنتي نيست، اين ماده از نظر عايق بندي صدا و حرارت نيز بر مصالح سنتي ترجيح داده مي‌شود.
تهيه پرليت مخلوط با مواد قيري براي پوشش سقفها .
تهيه محصولات پرليتي براي عايق بندي لوله‌هاي آب گرم وسرد                                            تهيه پرليت منبسط شده براي كف اتاقها .
مصنوعات پرليتي و مصارف آن در صنعت
     پرليت پخته شده را مي‌توان به صورت مستقيم و يا در واحدهاي صنعتي توليد مصنوعات پرليتي استفاده نمود.مصارف عمده پرليت عبارتند از:
الف: تهيه ملات سيمان پرليت:پرليت منبسط شده را مي‌توان با نسبتهاي مختلف با سيمان مخلوط كرد و ملاتهاي مختلفي تهيه نمود. ملات تهيه شده از سيمان و پرليت داراي امتيازهايي نسبت به ملاتها معمولي است که شامل:
وزن آن كمتر از يک دوم ملات معمولي سيمان است.2-مقاومت آن در مقابل آتش 4 برابر ملات معمولي سيمان است.
ضريب هدايت حرارتي آن 8 برابر كمتر از ملات معمولي سيمان است(8 برابر عايقتر) ضريب هدايت صوتي آن كمتر از ملات معمولي سيمان است.
تاريخچه پرليت
لغت پرليت از پرل فرانسوي به معني مرواريد گرفته شده است. بشر قرن سوم پرليت، كه سنگي سيليسي آتشفشاني و با رنگ خاكستري روشن و يا سياه شيشه اي بوده را مي شناخته. در سال 1914 ،طي اتفاقاتي توسط دو محقق بطور مجزا،منحصر به فردترين خاصيت پرليت كشف شد.يك دندانپزشك امريكايي حين كار كردن روي ميناي دندان و يك زمين شناس بهنگام استفاده از ماسه هاي ساحلي براي خاموش كردن آتش سوزي سواحل جزيره نيلوس در يونان ،متوجه انبساط اين سنگ در اثر گرما گرديدند.
بهرحال انجام آزمايشاتي بر روي پرليت هاي موجود در كانسارهاي نزديك آريزونا در امريكا در طي چندين سال منجر به توليد پرليت از سال1946 براي مصارف صنعتي گرديد. در ايران پي جويي و اكتشافات پرليت در سال 1355 شمسي آغاز گرديد . اولين ذخيره اي كه توسط سازمان زمين شناسي كشف و مطالعه شد،پرليت سفيد خانه در ناحيه ميانه آذربايجان بود.
بشر امروز همواره در پي يافتن راه حلهايي براي بهبود كيفيت زندگي و بالا بردن سطح رفاه خود و جامعه مي باشد. ارتقاء صنايع غذايي و كشاورزي از مظاهر عمده پيشرفت و بالا بردن سطح كيفي زندگي انسانهاست. در جهت حركت همواره آدمي دراين راستا ،بكارگيري پرليت جهشهاي شگرفي در صنعت كشاوزي پديد آورده و خواهد آورد كه در فصول آينده به آن پرداخته خواهد شد. اين ماده بنام طلاي سفيد نيز شناخته مي شود. سالهاست كه در اروپا و امريكا با ابعاد وسيع در تمام صنايع (كشاورزي-نهال كاري-آبياري-سبزينه كاري –توسعه فضاي سبزو....)كاربرد دارد. جدول زير آناليز عناصر و تركيبات متشكله پرليت را براي ما بيان مي كند.