بتن متخلخل

بتن متخلخل چیست؟

بتن متخلخل ترکیبی از بتن شامل سیمان، آب، سنگدانه درشت یکنواخت درجه بندی شده و افزودنی های دیگر می باشد. مقدار کم و هیچ ماسه ای در مخلوط کاربرد ندارد، که ایجاد حفره در ساختار پرمنفذ نماید که به آب و هوا اجازه می دهد تا به وسیله ی بتن منتقل می شود.

پس از جایگذاری، سطح بتن متخلخل حالت بافت پیدا کرده که افزایش اصطکاک بین روسازی و لاستیک را همراه داشته و سبب افزایش ایمنی جاده ها به طور کلی خواهد شد. مقاومت فشاری، کششی و خمشی بتن متخلخل با توجه به نسبت تخلخل بالا و عدم وجود مصالح ریزدانه، کمتر از بتن معمولی است.

درباره ی تاریخچه و ویژگی های بتن متخلخل بیشتر بدانید:

بتن متخلخل از سال ۱۹۷۰ در مناطق معتدل ایالات متحده به کار گرفته شد و در سراسر جهان از سال ۱۸۰۰ مورد استفاده قرار گرفته شد.

اجرای مناسب روسازی های بتنی متخلخل می تواند مقاومتی بیش از ۲۰ مگاپاسکال را همراه داشته باشد، که در حجم کم و روسازی پارکینگ بیش از حد کافی خواهد بود.

در سراسر کشور آمریکا، روسازی های بتنی متخلخل محبوبیت زیادی در سیستم های مدیریت سیلاب حاصل کرده است.

هدف اصلی مدیریت سیلاب حفظ شرایط پیش از توسعه در مکان های به تازگی توسعه یافته می باشد.
نفوذ پذیری بالا و پتانسیل به منظور کم کردن رواناب سبب شده تا سازمان حفاظت محیط زیست، بتن متخلخل به عنوان یکی از بهترین راه های مدیریت سیلاب تعریف نماید.

مزایای بتن متخلخل:

مزایای بتن متخلخل نیز شامل کاهش دوره بهبود و کاهش منطقه غیر قابل نفوذ می باشد. کاهش حجم رواناب کاهش در مقدار آب تخلیه شده به املاک اطراف را همراه دارد، و این کاهش نیاز به تسهیلات مدیریت آب را به حداقل خواهد رساند. کاهش دوره بهبود سبب کاهش در مقدار آبی می شود که نیاز به تصفیه دارد و فشار بر روی سیستم فعلی و نیاز به تاسیسات تصفیه آب جدید را کم می کند. اغلب شهرداری ها، مقدار منطقه غیر قابل نفوذ مجاز بر روی یک سایت پروژه را محدود کردند. کاهش مقدار امکانات غیر قابل نفوذ اجازه توسعه بیشتر را بر اساس دستورالعمل های شهرداری و قابلیت حمایت محیط زیست از سایت را خواهد داد.

از آن جا که بتن متخلخل منافع در به حداقل رساندن رواناب سیلاب و پیشگیری از افزایش آلودگی دارد، توانایی برای دست یابی اعتبار در شورای ساختمان سازی سبز ایالات متحده سرآمد در طراحی انرژی و محیط زیست (LEED) سیستم امتیاز دهی ساختمان سازی سبز، بازیافت محتوا و مواد منطقه ای را دارد.

در آب و هوای سرد، بتن متخلخل به شکل بهتری در مقابل سیکل ذوب یخ نسبت به روسازی های سنتی محافظت می کند. هوا مصالح در زیر بستر بتن می تواند به عنوان یک لایه عایق باشد که شکل گیری لایه یخ را به تاخیر انداخته در حالی که نفوذپذیری را همچنان حفظ خواهد کرد. حتی بعد از این که درجه حرارت هوا زیر نقطه انجماد رفت، بتن متخلخل به حد کافی گرم است که اجازه می دهد تا آب نفوذ نموده و وارد لایه ذخیره سازی گردد. همچنین بتن متخلخل، بطور قابل توجهی سریع تر از سیستم های سنتی ذوب می گردد؛ چرا که حفره های هوا باز اجازه می دهد که هوای گرم نفوذ نماید و یخ آن روسازی ذوب شود.

یکی دیگر از مزایای عمده بتن متخلخل که به شکل مستقیم با ایمنی در ارتباط است، حذف جمع شدگی آب، پاشیده شدن آب و جلوگیری از خطر سر خوردن در رانندگی می باشد. آب باران می تواند بلافاصله از روسازی حذف گردد؛ چرا که نیازی نیست به صورت عرضی از سطح خارج شود. بافت سطحی ایمنی را با افزایش مقاومت ترمز ماشین در محیط های مرطوب و خشک بهبود داده است. روسازی بتن متخلخل ، نسبتا آرام می باشد.

با توجه به حضور حجم زیادی از منافذ به هم پیوسته، بتن متخلخل در جذب صوتی بسیار تاثیرگذار است. این مواد را می توان به عنوان وسیله ای به عنوان کاهش سر و صدای تولید شده توسط تعامل روسازی و تایر به کار گرفته شود. کاهش سر و صدا ترکیبی از کاهش تولید نویز و افزایش جذب صدا است.

به دلیل رنگ روشن آن، بتن های متخلخل  جذب حرارت کمتری در طول روز دارند که سبب کاهش تجمع حرارت در شهرستان ها می شود که به عنوان اثر گرما جزیره شهری مشهور است. اگر چه دمای سطح بتن متخلخل به خاطر سطح ناهموار آن گرم تر است، حفره های زیر سطح به عنوان یک مکانیسم عایق عمل نموده و کاهش انتقال گرما به سطح زیری را همراه خواهد داشت.

دانه بندی درشت دانه نیز ایده آل برای رشد و حفاظت از درختان در محیط روسازی است که به درختان امکان دریافت آب و هوا را ایجاد می کند، در صورتی که هنوز هم استفاده کامل از روسازی را به همراه دارد.

استفاده از بتن متخلخل به عنوان یک راه مدیریت سیلاب، با کاهش آب های سطحی و افزایش نفوذ، اثرات منفی استفاده از زمین را کم می کند.

از خدمات بتن متخلخل کاهش اثر جزیره حرارتی شهری است که به سرعت گرما را بعد از غروب آفتاب به خاطر مقدار زیادی از سطح کم و پخش می نماید. علاوه بر کاهش حجم رواناب، بتن متخلخل دارای بعضی از خواص تصفیه می باشد که به صورت کلی، کاهش ناخالصی های ناشی از خودروها و سایر منابع و بالا بردن کیفیت سیلاب را می توان ذکر نمود.

از آنجا که سیلاب امکان ورود به آب های زیرزمینی و شارژ آبخوان را دارد، بتن متخلخل تاثیر کلی توسعه انسان بر اکوسیستم های موجود را کم می کند.

کاربردهای غیر رویه ای بتن متخلخل:

• اول، دیوارهای سازه ای زمانی که سبکی و عایق بودن سازه مهم باشد.
• دوم، لایه زهکش صلب زیر پیاده روهای پر درخت.
• سوم، خاکریز پل ها.
• چهارم، محوطه استخرهای شنا.
• پنجم، سازه های ساحلی.
• ششم، حوضچه های تصفیه خانه های فاضلاب.
• هفتم، زمین های تنیس، باغ وحش و کف گلخانه ها.

مسائل و مشکلات بتن متخلخل:

جداشدگی شایع ترین نقص سطحی در بتن متخلخل بوده و می تواند با استفاده از مخلوط خوب بتن، پیمانکار با تجربه، و عمل آوری مناسب به حداقل برسد. جداشدگی از مشکلات سطحی شناسایی شده به وسیله ی ذرات درشت دانه است. از ترکیب مخلوط جدا شده اند، که سبب باقی ماندن شن های سست بر روی سطح روسازی می گردد.

نقطه ضعف عمده بتن متخلخل، مقاومت کم آن است. در صورتی که مواد افزودنی و ترکیبات خاص را می توان برای افزایش قدرت مقاومت مورد استفاده قرار داد، اما بتن متخلخل هنوز هم مقاومت قابل ملاحظه ای پایین تر از بتن سنتی دارد. این محدودیت سبب می شود که از آن در مناطق کم ترافیک، به صورت کلی پارکینگ ها و جاده های محله استفاده شود. مراقبت های ویژه باید انجام شود تا رانندگی تجهیزات سنگین و کامیون ها در بتن متخلخل، به عنوان افزایش بار به حساب می آید، سبب نارسایی زودرس گردد.

عدم وجود ریزدانه ها در بتن ایجاد یک مخلوط خشن می کند، که می تواند سبب ایجاد مشکلات را در کارهای سایت و چالش ها در قرار دادن شود. ساختار خالی و باز می تواند سبب از دست دادن سریع رطوبت شود که منجر به سفت شدن سریع مواد شود.

درصد تخلخل و نفوذپذیری بتن متخلخل:

درصد تخلخل بتن های سبک هوادار یا متخلخل بین ۱۵ تا ۲۵ درصد بوده و نفوذپذیری آن نیز حدود ۲ تا ۶ میلی متر بر ثانیه می باشد.

آزمایش نفوذپذیری بتن متخلخل:

به منظور انجام تست نفوذپذیری، با توجه به محدوده بالای نفوذپذیری بتن های متخلخل از شیوه آزمایش نفوذپذیری با بار ثابت استفاده می شود. جنس ظرف آزمایش از مدل پلکسی گلاس بوده و ابعاد داخلی ظرف آزمایش ۱۶۰*۱۶۰ میلی متر و ارتفاع آن ۵۰۰ میلی متر است.