استفاده از بلوک های بتنی در دهه های اخیر خصوصا از نیمه دوم قرن بیستم گسترش چشمگیری داشته است. استفاده آسان، وزن سبک، قیمت مناسب، و تنوع آنها، اینک موجب رواج بتن سبک در پروژه های عمرانی و ساخت و ساز شده است. بتن سبک، بتن های دارای وزن کمتر از 1000 کیلوگرم بر متر مکعب هستند که با توجه به نوع کاربرد آنها، این وزن در سازه، متغیر است و احتمال وزن 1900 کیلوگرم بر مترمکعب نیز وجود دارد. این در حالی است که وزن بتن های معمولی، غالبا به بیش از 2400 کیلوگرم بر متر مکعب میرسد. تنوع در استفاده از بتن ها، کاربرد آنها را در پی ریزی دیوارها، دیوارهای حفره دار، دیوارهای یکدست و دیوارهای جداکننده موجب شده است. در این میان، بتن سبک گازی، از انواع بتن سبک می باشد که در ساخت بلوک های دیواری، نقش مهمی دارد.
بتن سبک گازی (AAC)، از انواع بتن سبک متخلخل است که از سیمان، ماسه، پودر آلومینیوم و افزودنی های شیمیایی ساخته می شود و در ساختمان سازی کاربرد دارد. البته در برخی موارد، می توان به جای ماسه، از خاکستر بادی استفاده کرد. بر این اساس، بتن هوادار اتوکلاو که در دنیا AAC نامیده می‌شود یک نوع خاص بتن سبک متخلخل است که عمدتا از مواد با پایه سیلیس، سیمان و آهک ساخته می شود. این محصول، طی 70 اخیر در سوئد، مراحل توسعه خود را سپری کرده است.
به طور کلی برای تولید انواع بتن های سبک، از روش های متفاوتی استفاده می شود که مهمترین آنها عبارتند از:
بر این اساس، انواع بتن های سبک، شامل بتن های سبک دانه، بتن های گازی یا هوادار و بتن های بدون ریزدانه هستند. در این میان، بتن های سبک گازی بر اساس روش تولید به دو نوع عمده بتن کفی یا اسفنجی و بتن هوادار اتوکلاو تقسیم می شود. البته وقتی درباره بتن سبک گازی صحبت می شود، غالبا مقصود همان بتن هوادار اتوکلاو است که از افزودن مقدار مشخصی از پودر آلومینیوم و دیگر مواد افزودنی به مخلوطی از ماسه سیلیسی، سیمان یا آهک و آب تولید می شود.
بتن سبک گازی، شامل دو فرایند اصلی ایجاد تخلخل در دوغاب مخلوط سیمان، آهک و پودر سیلیس و عمل آوری بتن حاصله توسط اتوکلاو است. مواد چسبنده که عمدتا سیمان و آهک هستند، در فرایند اتوکلاو با مصالح سیلیسی واکنش نشان داده و سیلیکات کلسیم هیدرات تولید می‌کنند. ساختار متخلخل AAC که به علت واکنش آهک آزاد حاصل از ترکیبات سیمان، آهک و پودر آلومینیوم ایجاد می شود، دارای خواص حرارتی مناسب و نسبت مقاومت به جرم، حجم زیادتری نسبت به دیگر انواع بتن دارد. محصول به دست آمده بعد از اتوکلاو نیاز به عمل آوری دیگری ندارد و قطعات تولید شده می توانند بعد از سرد شدن مورد استفاده قرار گیرند.
بر این اساس، بلوک های سبک گازی نیز به دو دسته اتوکلاو و غیر اتوکلاو تقسیم می شوند. بلوک های اتوکلاو شده با نام AAC و بلوک های غیراتوکلاو با نام NAAC شناخته می شوند که هزینه تولید بلوک های اتوکلاو نشده نسبت به اتوکلاو شده پایین تر می باشد. از آنجا که در تولید این بلوک ها از حرارت خود مصالح برای ساخت، استفاده می شود، کیفیت آن، محفوظ و هزینه تولید آن، پایین است.
مقاومت در برابر آتش سوزی، عایق حرارتی، مقاومت فشاری، عایق صوتی، جذب پایین آب، سهولت در برش به قطعات مختلف با اندازه های گوناگون، کاهش هزینه های نازک کاری، سرعت اجرای بالا در دیوارچینی، قابلیت نصب گیرنده های نگهدارنده در داخل دیوار بر خلاف بلوک های بتنی معمولی از ویژگی ها و البته مزایای بتن سبک گازی محسوب می شوند. با این حال، هزینه بالاتر ساخت در مقایسه با بلوک های معمولی بتنی یا آجری و شرایط خاص آیین نامه ای در استفاده از این بلوک ها از معایب آن به شمار می رود.
از آنجا که بلوک های ساخته شده از بتن سبک گازی در برابر آتش، مقاومت بالایی دارند، برای حفظ استحکام آنها از چسب و برخی مواد تقویت کننده در ساخت آنها استفاده می شود. از ویژگی های خاص این بلوک ها، قابل بازیافت بودن آنهاست. با این حال، تخلخل بالای این گونه بلوک ها، اقداماتی مانند رنگ آمیزی آنها را با دشواری مواجه می سازد.
بتن های سبک گازی در ساخت دیوارهای داخلی و خارجی و به دلیل مقاومت در برابر رطوبت، در محیط های مرطوب مانند دستشویی، حمام و آشپزخانه کاربرد دارند. در مجموع بتن های سبک، کاربردهای متنوعی همچون پوشاندن و ضخیم کردن سقف و کف، قالب گیری سازه های فولادی برای محافظت از آنها در برابر آتش و خوردگی، عایق حرارتی در سقف، عایق کاری لوله کشی آب، ساخت دیوارهای پارتیشن و دیوارهای پانلی، عایق کردن دیوارها، ساخت دیوارهای باربر با استفاده از بلوک های بتنی سلولی و استفاده از آن به عنوان ماده پرکننده در پانل های دیواری در ساختمان های چند طبقه را دارا هستند. هر چه وزن مخصوص بتن سبک گازی، پایین تر باشد، در مقابل گرما و سرما، عایق بهتری است و از آن برای کاهش هزینه ها و جلوگیری از اتلاف انرژی استفاده می شود.
از آنجا که بتن سبک، وزن کم و مقاومت قابل قبول دارد، در اجزا و عناصر غیرسازه ای ساختمان، قابل استفاده است. تولید بلوک های دیواری برای استفاده در ساختمان های کوتاه و یا ساخت دیوارهای جدا کننده در ساختمان های معمولی، از مهم ترین کاربردهای بتن سبک گازی می باشد. به دلیل مشکلاتی مانند خطا حین اجرا، نیاز به نیروی انسانی و صرف زمان زیاد در ملات کاری و چیدن دیوارها، تمرکز تولیدکنندگان این بتن بر روی تولید پانل های دیواری بوده تا علاوه بر کاهش مدت اجرای دیوارهای جداکننده، نیروی انسانی بهینه شده و خطا به حداقل برسد.
ویژگی ها و مزایای بلوک های ساخته شده از بتن سبک گازی
پانل های ساخته شده از بتن سبک گازی برای مقاومت در برابر حداقل بارهای وارده ناشی از نیروی وزن دیوار، بار باد برای دیوارهای خارجی و سایر نیروهای احتمالی، به صورت مسلح، تولید و عرضه می شود. میزان تسلیح و محاسبات، بر اساس استانداردهای معتبر و ضوابط تعیین شده است. از مزایای این بلوک ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
بلوک های ساخته شده از بتن سبک گازی در زمینه های انرژی، حریق، آکوستیک سازه و زلزله باید متناسب با الزامات فنی باشند. در صورت عدم رعایت این الزامات در تولید و نصب آن، مشکلات بهره برداری از قبیل ترک های ناشی از جمع شدگی، انبساط و انقباض حرارتی را در پی خواهد داشت.
در خصوص استانداردهای بتن سبک گازی در تولید بلوک های دیواری، ضوابط و مقررات ویژه ای از سوی موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تدوین شده که استاندارد ملی ایران به شماره 8593 با عنوان «بتن سبک – قطعات بتنی هوادار اتوکلاو شده - ویژگی ها» از جمله آنها می باشد و بلوک های بتن گازی باید ویژگی های تعیین شده در این استاندارد و سایر ضوابط را رعایت کنند. برای کاربرد این استاندارد، استفاده از مراجع زیر نیز لازم است.
برخی الزامات درباره بلوک های دیواری ساخته شده از بتن سبک گازی عبارتند از: