بلوک بتنی هوادار اتوکلاو یا بلوک هبلکس یا بلوک AAC

بلوک بتنی هوادار اتوکلاو یا بلوک هبلکس یا بلوک AAC که مخفف (Autoclaved Aerated Concrete) است طی انجام واکنشی بین آلومینیوم، آهک، سیمان و خاکستر بادی تولید می شوند. در طول این فرآیند، گاز هیدروژنی که خارج می شود، میلیون ها سلول هوای کوچک ایجاد می کند و در نتیجه AAC با یک ساختار سلولی قوی شکل می گیرد. این بلوک با فشار بخار بالای عمل آورنده در اتوکلاوها بیشتر تقویت می شود. از خصوصیات این بلوک ها، وزن سبک و مقاومت فشاری بالای آنها است. چگالی این بلوک های سبک معمولاً بین 550 تا 650 کیلوگرم بر مترمکعب متغیر است. این بلوک بر بیشتر انواع بلوک های سبک وزن برتری دارد و 25 درصد نسبت به مصالحی با چگالی مشابه، قوی تر است. بلوک های بتنی هوادهی شده ی اتوکلاو در صنعت عمران جدید هستند. این بلوک ها کم کم جای آجرهای قرمز رایج را می گیرند.

بلوک بتنی هوادار اتوکلاو درگروه محصولات بتن سبک قرار دارد. مواد اولیه این بتن به هیچ عنوان سبک نیستند و سبکی در حین فرایند تولید ایجاد می شود. بافت متخلخل بتن که در اثر فرایند حباب سازي ایجاد می شود عامل اصلی سبک شدن و به وجود آمدن خواص منحصر به فرد است.

پیشنهاد مطالعه : روش های محافظت از پی سازه در برابر عوامل مختلف

شکل 1- بلوک بتنی هوادار اتوکلاو شده

مزایای بلوک بتنی هوادار (بلوک هبلکس یا AAC)

1 . با توجه به اینکه سبک وزن هستند، بار مرده ی سازه کاهش می یابد و استفاده کمتری از فولاد و بتن می شود.

2 . وقتی که حجم آجر قرمز با بلوک های AAC مقایسه می شود، بلوک AAC برابر با 7 آجر قرمز با ابعاد اسمی 9 در 8 در 4 اینچ خواهد بود. (توجه : هر اینچ 2/54 سانتی متر است)

3 . برای درزبندی 7 آجر قرمز در مقایسه با درزبندی یک بلوک بتنی هوادار AAC نیاز به ملات بیشتری داریم؛ بنابراین هزینه ی ملات درزگیر هنگام استفاده از این بلوک ها کاهش می یابد.

4 . وزن بلوک بتنی هوادار بسته به میزان رطوبت بین 9 تا 12 کیلوگرم است. در مقایسه با استفاده از آجر قرمز، 60 درصد از بار مرده با استفاده از این بلوک ها کاهش می یابد.

5 . مقاومت فشاری این نوع از بلوک ها 5 تا 6 نیوتن بر مترمربع است.

6 . این بلوک ها مقاومت خوبی در برابر آتش دارند و قادرند 2 تا 6 ساعت بسته به سایز در برابر آتش مقاومت کنند. این بلوک ها برای مناطقی که ایمنی در برابر آتش بسیار مهم است، مناسب هستند.

7 . ساختار متخلخل بلوک های AAC منجر به جذب بالای صوت می شود. میزان کلاس انتقال صوت برای بلوک های AAC تا 45 دسی بل برآورد شده است. از این رو، بلوک های AAC ایده آل ترین مصالح برای ساخت دیوارهای آمفی تئاتر، هتل ها، بیمارستان ها، استودیوها و غیره هستند.

8 . از آنجا که اثر زمین لرزه رابطه مستقیمی با وزن سازه دارد چون AAC وزن سبکی دارد و در نتیجه استحکام بالاتری نسبت به آجرهای قرمز سنتی دارد، ایمن تر و قابل اعتمادتر است.

9 . استفاده از بلوک بتنی هوادار بسیار راحت است و می توان از ابزارهای معمول برای برش چوب مانند مته، اره ی نواری و غیره استفاده کرد تا به راحتی AAC برش زده شود. علاوه بر این، بلوک های هبلکس را می توان در سایزهای بزرگتر در اختیار داشت. استفاده از این بلوک ها نهایتاً منجر به ساخت سریع تر می شود، به طوری که زمان نصب به علت تعداد کمتر بلوک ها به طور اساسی کاهش می دهد و مقدار مصالح بنایی مورد نیاز نیز کمتر می شود و به طبع منجر به کاهش زمان ساخت می شود.

10 . این نوع بلوک هیچگونه مواد گازی سمی ندارد.

مختصري از فرآیند تولید بلوک AAC

تولید این نوع بلوک بتنی متخلخل اتوکلاو شده داراي دو ویژگی منحصر به فرد می باشد اول شرایط سوسپانسیونی کامل با نسبت آب به سیمان w/c = 0.25 – 0.35 و دوم عمل آوري تحت فشار و حرارت بالا در اتوکلاو طی مدت زمان حدود 14 ساعت است. لذا براي تأمین شرط اول کلیه مواد اولیه مورد استفاده، باید به صورت میکرونیزه وارد فرآیند شوند. این موضوع باعث می شود که فرآیند تولید این محصول با انواع دیگر محصولات بتنی تفاوت اساسی داشته باشد. همچنین تأمین شرط دوم و عمل آوري در اتوکلاو هم نیازمند وجود ذراتی در ابعاد میکرون می باشد چرا که عمل برقراري پیوند شیمیایی و تشکیل فازهاي مختلف سیلیکات کلسیم در اتوکلاو (تحت فشار و حرارت بالا و در زمان محدود) تنها در ابعاد میکرون امکان پذیر بوده و بالا رفتن نرمی مواد اولیه با حجم تشکیل پیوندهاي سیلیکات کلسیم و تأمین مقاومت فشاري مورد انتظار نسبت مستقیم دارد.

لذا دو ویژگی فوق باعث می شود که در فرآیند تولید مواد اولیه اصلی شامل سیلیس، آهک و سیمان در ابعاد کمتر از 100 میکرون و پس از انجام عملیات و آسیاب وارد پروسه شوند. سیلیس مورد استفاده باید حداقل داراي خلوص SiO2 به میزان 75% باشد و درجه فعالیت آهک مورد استفاده از 80% کمتر نباشد. سیمان مورد استفاده از نوع پرتلند تیپ 1 بوده و پودر آلومینیوم به عنوان عامل گازساز در محیط قلیایی و سوسپانسیونی ایجاد شده ناشی از اختلاط مواد فوق الذکر با حجم معین آب طبق واکنش ذیل ایجاد گاز هیدروژن می نماید.

واکنش فوق به همراه واکنش آهک زنده با آب، هر دو از نوع گرمازا بوده و گرماي حاصل در حضور سیمان محتوا در مرحله اول تولید باعث تبخیر آب محتوا گردیده و گیرش اولیه ایجاد شده توسط سیمان، باعث به وجود آمدن کیکی می شود که قابل برش خوردن توسط سیم هاي برش می باشد. کیک حاصله پس از برش در پالت هاي 3/15 متر مکعب وارد اتوکلاو شده و تحت فشار 14 اتمسفر و حرارت 180 درجه سانتی گراد با ایجاد پیوندهاي سیلیکات کلسیم عمل آوري انجام می گردد.

شکل 2- نگهداری بلوک سبک بتنی هوادار اتوکلاو یا بلوک هبلکس

سازگاری بلوک هبلکس با محیط زیست

بلوک هبلکس یک محصول غیر سمی است که هوا، زمین و آب را آلوده نمی کند. در طی فرآیند تولید، ضایعات ناشی از فرآیند برش به وسیله بازیافت دوباره مورد استفاده قرار می گیرند. در طی ساخت و ساز، تقریباً هیچ ضایعاتی تولید نمی شود. انرژی مصرف شده در فرآیند تولید در مقایسه با دیگر مصالح بسیار اندک است. در فرآیند تولید هیچ آلاینده و هیچ فرآورده فرعی یا ضایعات سمی تولید نمی شود. AAC از مصالح خام طبیعی ساخته می شود. حجم محصول نهایی سه برابر حجم مصالح خام است و به همین دلیل ماده ای سازگار و دوست دار محیط زیست محسوب می شود.

مقایسه بلوک AAC و آجر رسی

 جدول 1- مقایسه بلوک AAC و آجر رسی

منابع :

• ترجمه نوشتاری از سایت CivilRead توسط مهندس عظیم مرادی، از مقالات تحلیلی گروه آموزشی 808
• مقاله مصالح نوین در کاهش سوخت (مورد بررسی بتن هوادار اتوکلاو شده)، توسط مهندس محمدرضا صمدی و حمیدرضا نعمت الهی