بلوک اتوکلاو شده یا بتن سبک اتوکلاوی چیست

در سال‌های اخیر، پیشرفت علم صنایع گوناگون در سراسر جهان را تحت تاثیر قرار داده است. مصالح ساختمانی یکی از این موارد است که در سال‌های اخیر درگیر تحولات بسیاری شده و انواع مختلفی از آن طراحی و تولید گشته است‌. بلوک اتوکلاو شده یکی از انواع نوین بلوک ساختمانی است که با داشتن روش تولید و ترکیبات اولیه‌ی متفاوت، دارای ویژگی‌های منحصر به فردی است. در ادامه به بررسی بیشتر بلوک اتوکلاو شده و ویژگی‌های آن میپردازیم.

بلوک اتوکلاو شده چیست؟ آیا در آینده ساختمان‌ها آتش خواهند گرفت!
بلوک اتوکلاو شده چیست؟ آیا در آینده ساختمان‌ها آتش خواهند گرفت!

بلوک اتوکلاو شده چیست؟

بلوک اتوکلاو شده یا AAC (مخفف عبارت Autoclaved Aerated Concrete به معنی بتن اتوکلاو و هوادهی شده) نوعی بلوک بتنی سبک است که دارای ساختاری متخلخل و در نتیجه وزنی بسیار پایین است.

نکته‌ی قابل توجه درباره‌ی این بلوک نام‌های مختلف آن است؛ بلوک اتوکلاو شده با نام‌های بلوک گازی، بلوک AAC، بلوک هبلکس، سیپورکس، کیبکس و…..شناخته میشود.

این نام‌های گوناگون برگرفته از نخستین کارخانه‌های تولید بلوک گازی در اروپا هستند و از آنجایی که تعداد این کارخانه‌ها محدود بود، بلوک‌های تولیدی هر کارخانه با نام آنها شناخته میشد. با ورود این بلوک به ایران، تولید کنندگان مختلف این نام‌ها را برای بلوک‌های تولیدی خود انتخاب کردند؛ بنابراین هیچ تفاوتی میان این بلوک‌ها وجود ندارد و از نظر کاربری، روش تولید و مواد اولیه یکسان هستند و تنها تفاوتشان، تولیدکننده‌ی آنها است‌. 

ویژگی اصلی بلوک گازی وزن پایین آن است؛ ساختار بلوک اتوکلاو شده حالت سلولی یا اسفنجی دارد و حباب‌های خالی درون بلوک باعث کاهش وزن آن نسبت به بلوک سیمانی معمولی میگردند.

این ویژگی از طرفی باعث کاهش بار‌ مرده‌ی ساختمان و از طرفی دیگر باعث محدودیت کاربری بلوک اتوکلاو شده میشود. چرا که وزن بسیار پایین معادل مقاومت فشاری پایین و در نتیجه مناسب نبودن برای به کارگیری در دیوارهای باربر میباشد. از این رو بلوک‌ها سبک فقط در دیوارهای پیرامونی و جدا کننده (غیر باربر) به کار میرود.

البته باید اشاره کرد که یکی دیگر از کاربرد‌های بتن اتوکلاو شده در پانل‌های AAC است. پانل‌های AAC ابعاد بزرگتری نسبت به بلوک‌های AAC دارند و معمولا در سقف‌ها و کف، به منظور عایق سازی به کار میروند.

فرآیند دستگاه اتوکلاو و ساخت بلوک اتوکلاو شده چگونه است.
فرآیند دستگاه اتوکلاو و ساخت بلوک اتوکلاو شده چگونه است.

دستگاه اتوکلاو چیست و چه کاربردهایی دارد؟

دستگاه اتوکلاو معمولا به شکل یک استوانه است که دریچه‌ای در یک طرف آن وجود دارد که برای ورود تجهیزات یا هر آنچه که قرار است در فرایند اتوکلاو قرار گیرد، استفاده میشود. پس از ورود این تجهیزات به درون دستگاه، هوای داخل مخزن با روش‌های گوناگون ( پمپ تخلیه، ورود بخار آب و خروج هوا به دلیل اختلاف چگالی از دریچه‌ی زیرین دستگاه و‌‌‌….) از آن خارج میشود.

این امر سبب کاهش فشار درون دستگاه میشود و پس از آن دمای مخزن تا حدود ۲۰۰ درجه‌ی سانتیگراد با توجه به نوع تجهیزات درون مخزن بالا میرود. اما چرا تا الان از کلمه‌ی تجهیزات برای اشیاء ورودی به مخزن استفاده میکنیم؟

جالب است بدانید که کاربرد اصلی دستگاه‌های اتوکلاو در صنعت آزمایشگاه و پزشکی است که برای ضدعفونی و استریلیزه کردن تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی در هنگام تولید آنها به کار میرود. همچنین برای ضدعفونی مواد خوراکی در صنایع غذایی و به عنوان کاتالیزور برخی واکنش‌های شیمیایی (فشار و دمای بالا می‌تواند سرعت برخی واکنش‌های را بالا ببرد) در صنایع شیمیایی به کار میرود.

به کارگیری دستگاه اتوکلاو برای ساخت بلوک‌های بتنی راهکاری بود که برای ایجاد بافت متخلخل در بلوک بتنی توسط مهندسین در اوائل قرن ۲۰ ارائه شد و در واقع یکی از کاربردهای فرعی دستگاه اتوکلاو است. 

دستگاه اتوکلاو انواع مختلفی دارد که‌ هر کدام  برای نوع خاصی از کاربری طراحی شده‌اند اما اساس کار تمام آنها یکسان است‌. دستگاه اتوکلاو بلوک معمولا به شکل یک استوانه‌ی بزرگ است که درون آن ریل‌هایی برای ورود بلوک ها به درون‌ آن قرار دارد. با ورود بلوک ها به درون مخزن، درب آن بسته شده و بخار آب وارد مخزن میشود.

با ورود بخار آب، خوا که دارای چگالی بیشتری است از دریچه‌ی زیرین دستگاه خارج شده و این فرایند تا زمان ایجاد خلاء ادامه‌ می‌یابد و پس از خروج کامل هوا از مخزن، دریچه‌ی زیرین بسته میشود. فرایند اتوکلاو بلوک‌های گازی حدود ۶ ساعت زمان میبرد و پس از آن، بلوک‌ها آماده‌ی بسته بندی خواهند بود.

نحوه‌ی تولید بلوک اتوکلاو شده

ترکیبات اولیه‌ی بلوک اتوکلاو شده، شامل پودر سیلیس، پودر آلومینیوم، سیمان، آهک و آب است.

  1. مرحله اول: ایجاد مخلوط بسیار رقیق

    در مرحله‌ی اول سیلیس و آب به خوبی در یک میکسر بزرگ با یکدیگر مخلوط میشوند به طوری که‌ یک مخلوط بسیار رقیق از آب و سیلیس (دوغاب سیلیس) ایجاد میشود. 

  2. مرحله دوم: افزودن سیمان

    سپس در یک میکسر جدا سیمان، آهک و پودر آلومینیوم ترکیب میشوند. پس تا این مرحله دو میکسر وجود دارد که یکی از آنها حاوی ترکیبات تر یعنی دوغاب و دیگری حاوی ترکیبات خشک است.

  3. مرحله سوم: قالب ریزی

    در مرحله‌ی سوم مواد دو میکسر با یکدیگر به خوبی ترکیب شده و درون قالب‌های بزرگ با ابعاد حدود ۴ متر مکعب ریخته میشوند. 
    ترکیب مورد نظر حدود ۳ ساعت درون این قالب‌ها میماند و در این‌مرحله‌ است و واکنش‌های شیمیایی میان مواد اولیه رخ می‌دهد. یکی از این واکنش‌ها، ترکیب آلومینیوم با آهک است که یکی از فراورده‌های آن گاز هیدروژن میباشد‌. گاز هیدروژن همان عاملی است که بافت متخلخل بلوک سبک را ایجاد میکند. حباب‌های هیدروژن تشکیل شده در ترکیب بلوک، باعث افزایش حجم آن میشوند که چگالی بلوک را تا حد زیادی کاهش میدهد. 

  4. مرحله چهارم: برش قالب‌های ایجاد شده

    در مرحله‌ی بعدی این قالب‌های بزرگ روی دستگاه برش قرار میگیرند و دیوارهای کناری آنها برداشته می‌شود. سپس برش عرضی بلوک‌ها به وسیله‌ی دستگاه انجام‌ میگردد. پس از آن سایر دیوارهای قالب نیز جدا شده و برش طولی بلوک انجام‌ میپذیرد. باید دقت داشت که پس از ریخته شدن مواد در قالب، ازمایش‌های شیمیایی به منظور کنترل کیفی بلوک در چند مرحله از زمان قرارگیری قالب ها در دستگاه برش تا برش کامل آنها انجام میشود. 

  5. مرحله پنجم: ورود به دستگاه اتوکلاو

    و اما مرحله‌ی آخر که مهم‌ترین مرحله‌ی تولید بلوک اتوکلاو شده است، قرارگیری بلوک‌ها در دستگاه اتوکلاو است. در این مرحله بخار هوا و دمای بالا باعث عمل آوری بلوک شده و گاز هیدروژن موجود در بلوک از آن خارج میشود تا حباب‌های هوا درون بلوک باقی بمانند. بلوک ها حدود ۷ ساعت در دستگاه اتوکلاو میمانند و پس از آن به بخش بسته بندی منتقل میشوند.

مزایای بلوک اتوکلاو شده

دیدیم که بلوک‌های گازی فرآیند تولید و ترکیبات نسبتا متفاوتی با سایر بلوک‌ها دارند و این وجه تمایز، سبب ایجاد ویژگی‌هایی شده است که به کارگیری این بلوک در سازه را مفید میسازد. این مزایا عبارتند از:

اجرای سریع و آسان

یکی از‌مزایای بلوک های گازی اجرای سریع آنها است؛ ابعاد این بلوک‌ها متغیر است اما از بلوک های عادی بزرگتر هستند. طول این بلوک ها معمولا ۶۰ سانتیمتر است‌ که حدود ۲ الی ۳ برابر طول بلوک معمولی است‌. به این دلیل فرایند چیدمان با تعداد کمتر بلوک و در نتیجه سریع‌تر انجام میشود‌. همچنین وزن پایین این بلوک‌ها، حمل و نقل آنها و اجرای دیوار را آسان‌تر میسازد‌‌.

عایق حرارتی

بلوک‌های گازی به عنوان یک عایق مناسب برای هر سازه‌ای عمل میکنند به طوری که تغییرات دمایی که بیرون سازه رخ میدهند، وارد آن نشوند و برعکس گرما و سرمای ایجاد شده درون ساختمان، از آن خارج نمیشود. دلیل این امر همان حباب‌های هوای موجود در بافت بلوک است‌. هوا رسانای گرما نیست و از آنجایی که درصد بالایی از حجم بلوک اتوکلاو هوا است، رسانایی بالایی نداشته  و به عنوان عایق عمل میکند.

وزن پایین

آنچه که در مقاومت ساختمان در برابر زلزله نقش اساسی دارد، وزن آن است‌. هر چه ساختمان سنگین‌تر باشد، نوسانات شدیدتر و خراب‌های بیشتری را در هنگام  زلزله‌ تجربه خواهد کرد. استفاده از بلوک‌های اتوکلاو شده در دیوارهایی که استفاده از بلوک سنگین در آن‌ها ضروری نیست، تاثیر شایانی در کاهش بار مرده‌ی ساختمان و افزایش ایمنی آن در برابر زلزله خواهد داشت.

عایق صوتی

حباب‌های هوا نه تنها باعث عایق سازی سازه در برابر تغییرات دما میشوند، بلکه با مختل سازی امواج صوتی داخل و یا خراج سازه، باعث جلوگیری از ورود یا خروج صدا از ساختمان شده و آسایش را برای ساکنین ساختمان فراهم‌ میکنند. 

دوستدار محیط زیست

مواد به کار رفته در بلوک گازی از مواد معدنی بوده و قابل بازیافت هستند. از این رو بسیاری از این بلوک‌ها پس از فرسایش به چرخه‌ی تولید بازگشته و در تولید بلوک‌های جدید به کار میروند.

مقاومت فشاری بالا

مقاومت فشاری بلوک‌های سبک‌ برای بکارگیری در دیوارهای باربر کافی نیست. اما با این وجود مقاومت فشاری بلوک‌های اتوکلاو شده از سایر بلوک های سبک نظیر بلوک لیکا، بلوک پوکه‌ای و…. بیشتر است. 

مقاومت حرارتی

بلوک‌های اتوکلاو در دمای حدود ۲۰۰ درجه‌ی سانتیگراد عمل می‌آیند. بنابراین می‌توان گفت در برابر حرارت بالا، تا مدت زمان مناسبی (حدود ۴ ساعت) تخریب نشده و ساختمان را ایمن نگه میدارند‌.

نحوه دیوار چینی و اجرای بلوک سبک اتوکلاو شده در پروژه ساختمانی
نحوه دیوار چینی و اجرای بلوک سبک اتوکلاو شده در پروژه ساختمانی

نحوه‌ی اجرای بلوک اتوکلاو شده

اولین اقدامی که پس از رسیدن بلوک‌ها به محل ساخت و ساز انچام‌ میشود، خارج کردن آنها از بسته بندی و قرار دادنشان روی سطح زمین است. این امر به منظور ایجاد تعادل دمایی میان بلوک و محیط است. همچنین به منظور ایجاد تعادل رطوبتی، بلوک‌ها را کمی مرطوب میسازند. 

قبل از شروع ساخت دیوار ملات آماده می‌شود. ملات مورد استفاده برای بلوک‌های گازی چسب هبلکس نام دارد که نوعی ملات آماده و خشک است که به صورت پودر چسب به بازار عرضه میشود. این پودر پس از ترکیب شدن با آب اماده‌ی استفاده است و این یکی دیگر از عوامل سرعت بخش فرایند ساخت و ساز در زمان استفاده از بلوک اتوکلاو شده میباشد. 

برای شروع دیوار چینی ابتدا لایه‌ای از ملات سنتی به ضخامت ۲ سانتیمتر روی زمین کشیده میشود‌. البته در صورتی که فاصله‌ی کف سازه از زمین کمتر از ۳۰ سانتیمتر باشد، به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت به دیوار، لایه‌ای عایق زیر ملات کشیده میشود. پس از آن روی بلوک‌ها به وسیله‌ی ماله و یا دستگاه چسب زن، لایه‌ای از چسب هبلکس به ضخامت ۳ الی ۴ میلیمتر قرار میگیرد‌ و روی یکدیگر چیده میشوند. در صورتی که دیوار مورد نظر ار دیوارهای خارجی ساختمان باشد، به منظور زیبا سازی آن، لایه‌ای از چسب هبلکس سفید روی آن کشیده میشود.

بلوک‌های هبلکس در آینده‌ای نزدیک، کاربرد گسترده‌تری خواهند داشت. با توجه به اینکه این نوع بلوک در ابعاد بسیار گوناگونی تولید میشود، میتواند در بسیاری از بخش‌های یک ساختمان به کار رود. با این حال وجود برخی معایب نظیر مقاومت پایین، شکنندگی، قیمت بالا و… فرایند رواج کاربری این مصالح را کندتر میکند. بنابراین باید امیدوار بود که با بهبود و تقویت بلوک اتوکلاو شده، شاهد کاربرد گسترده‌تر آن در صنعت ساختمان سازی باشیم.

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟

میانگین امتیازات ۵ از ۵

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.