عبارت AAC در واقع کوتاهشدهی Autoclaved Aerated Concrete به معنای بتن هوادار اتوکلاو شده است. در حال حاضر، در پروژههای ساختمانی متعددی از این نوع بلوک استفاده میشود و میتوان آن را یکی از رایجترین و پرمصرفترین انواع بلوک بتنی سبک در صنعت ساختمان سازی دانست.
پیدایش بلوک هبلکس
یوهان آکسل اریکسون، معمار اهل سوئد، در پی دستیابی به مصالحی تازه برای ساختوساز بود. هدف او تولید متریالی با وزن کم همانند چوب بود که در برابر حرارت و شعله، استحکام بیشتری از آن داشته باشد. در سال ۱۹۲۰ او با ترکیب موادی مانند سیمان، گچ، ماسه، آهک، آب و پودر آلومینیوم آزمایشهایی انجام داد و سرانجام به مادهای سبک، مقاوم و دارای ساختاری متخلخل رسید که بعدها با نام هبلکس شناخته شد. این نوآوری در سطح بینالمللی مورد توجه قرار گرفت و از آن به عنوان جایگزینی برای بلوک های سیمانی سنگین، قطعات بتنی و همچنین آجر و سنگ یاد میشود.
تولید تخلخل در بتن و مرحله اتوکلاو
برای ساخت این بلوکها ابتدا مخلوطی روان از مواد اولیه آماده میشود. در ابتدای کار، از پودر آلومینیوم به عنوان ماده ایجادکننده انبساط استفاده میکنند. این ماده در تماس با ترکیبات قلیایی موجود در مخلوط وارد واکنش شده و حجم زیادی حبابهای بسیار ریز هیدروژن آزاد میکند. انتشار این حبابها در سراسر ترکیب، موجب افزایش حجم و شکلگیری بافت متخلخل در آن میشود؛ فرآیندی که از نظر سازوکار به بالا آمدن خمیر نان شباهت دارد.
پس از آن، مخلوط بلوک هبلکس در قالبهای مشخص ریخته شده و با دقت به اندازههای موردنظر برش داده میشود که بخش مهمی از روند تولید به شمار میآید. در ادامه، قطعات به درون محفظههای بخار با فشار بالا، یعنی اتوکلاو، انتقال داده میشوند. قرار گرفتن آنها برای چند ساعت در معرض بخار با دمای حدود ۱۹۰ درجه سانتیگراد و فشار زیاد، مرحله عملآوری را تکمیل میکند. نتیجه این عملیات، شکلگیری ساختاری کریستالی، پایدار و مستحکم است که استقامت مکانیکی و دوام بالای بلوک AAC را تضمین میکند.
برتریهای هبلکس و علت استقبال مهندسان از بلوک AAC
رواج روزافزون بهکارگیری هبلکس در طرحهای ساختمانی جدید، نتیجه ویژگیهای فنی قابل توجه آن است. این مصالح با ارتقای کیفیت اجرا، کاهش هزینههای بلندمدت و افزایش سطح ایمنی، توجه متخصصان را به خود جلب کردهاند. در ادامه به مهمترین امتیازاتی که موجب پیشنهاد این بلوکها از سوی مهندسان شده اشاره میشود.
عملکرد حرارتی مطلوب و صرفهجویی در انرژی مطابق مبحث ۱۹ مقررات ملی
یکی از شاخصترین خصوصیات این محصول، توانایی بالای آن در جلوگیری از انتقال حرارت است. وجود حفرههای فراوان و هوای محبوس در بافت داخلی، نقش اصلی را در این ویژگی ایفا میکند. به همین سبب، دیوارهایی که با هبلکس ساخته میشوند، معمولاً بدون نیاز به افزودن عایق جداگانه، مصرف انرژی را کاهش میدهند. محدود شدن تبادل دمایی میان فضای داخل و بیرون، هزینههای گرمایش و سرمایش را به شکل محسوسی پایین میآورد.
کاهش انتقال صدا
توان جذب امواج صوتی از دیگر خصوصیات مهم این بلوکها به شمار میآید. در ساختمانهای امروزی، کنترل صدا اهمیت زیادی دارد. ساختار سلولی هبلکس باعث میشود ارتعاشات صوتی در آن مستهلک شوند. بنابراین استفاده از بلوک هبلکس در دیوارهای بین واحدهای مسکونی، هتلها، مراکز درمانی و فضاهای آموزشی انتخابی مناسب است و با الزامات مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان در زمینه عایق صوتی همخوانی دارد.
کاهش وزن مرده سازه
جرم کمتر هبلکس در مقایسه با بلوک های متداول، بار مرده ساختمان را پایین میآورد. در پی این موضوع، فشار وارد بر اسکلت سازه نیز کاهش مییابد و این مسئله میتواند در تعیین ابعاد تیرها، ستونها و پی تأثیرگذار باشد.
تسریع عملیات اجرا با بلوک هبلکس
دقت بالا در تولید این بلوکها موجب یکنواختی ابعاد آنها شده است. اندازه بزرگتر قطعات، روند دیوارچینی را سریعتر میکند. علاوه بر این، امکان برش آسان اجازه میدهد جزئیات اجرایی با ظرافت بیشتری پیاده شوند و میزان پرت مصالح کاهش یابد. استفاده از چسب ویژه نیز سرعت نصب را بیشتر کرده و اتصالی منسجم و مستحکم ایجاد میکند.
کاستیها و محدودیتهای بلوک AAC
با وجود امتیازهای متعدد، بهکارگیری هبلکس (AAC) خالی از ایراد نیست. شناخت این نقاط ضعف، امکان انتخابی سنجیده را فراهم میکند؛ زیرا بیتوجهی به آنها میتواند کیفیت اجرای کار را کاهش داده و هزینههای اضافی به پروژه تحمیل کند. در ادامه به مهمترین چالشهای مرتبط با این محصول اشاره میشود.
میزان بالای جذب آب و دشواری در اجرای گچ
یکی از مشکلات رایج هنگام استفاده از این بلوک، تمایل زیاد آن به جذب رطوبت است. بافت متخلخل آن مانند اسفنج، آب موجود در ملات یا گچ را به سرعت به خود میکشد. اگر این موضوع کنترل نشود، پیامدهایی مانند ترکهای سطحی یا کاهش چسبندگی گچ به وجود میآید. خشک شدن سریع، مانع شکلگیری واکنشهای لازم در گچ شده و پوشش نهایی را دچار نقص میکند. برای پیشگیری از چنین وضعیتی، لازم است پیش از اجرای ملات یا گچ، سطح دیوار با آب مرطوب شده یا از آسترها و پرایمرهای مخصوص بلوک هبلکس استفاده شود.
غیر سازه ای بودن و محدودیت در تحمل بار
نکته مهم دیگر، ظرفیت پایین تحمل فشار در این بلوکهاست. به دلیل سبکی و وجود حفرههای فراوان، مقاومت فشاری آنها محدود بوده و نباید در نقش دیوار باربر به کار روند. کاربرد اصلی آنها جداسازی فضاها یا ایجاد دیوارهای پیرامونی غیر سازه ای است. همچنین برای نصب تجهیزات سنگین مانند کابینت یا رادیاتور روی این دیوارها، استفاده از اتصالات ویژه نظیر انکرهای شیمیایی ضروری است و پیچ و رولپلاک معمولی کفایت نمیکند.
قیمت اولیه بالاتر نسبت به مصالح متداول
بهای خرید این بلوکها بر اساس هر متر مکعب، در مقایسه با مصالح سنتی بیشتر است و همین موضوع در ابتدای پروژه میتواند تصمیمگیری را برای کارفرما دشوار کند. با این حال، عواملی مانند سرعت بالاتر اجرا، مصرف کمتر ملات و بینیازی از عایق حرارتی جداگانه، در بلندمدت باعث کاهش هزینه نهایی هر متر مربع دیوار میشود.
محدودیت در اجرای دیوارهای با ارتفاع زیاد
بهکارگیری AAC در دیوارهای مرتفع با موانعی همراه است؛ زیرا در ارتفاعهای بالا احتمال خمیدگی، ترک یا تغییر شکل افزایش مییابد. این مسئله به عنوان یکی از محدودیتهای طراحی هنگام استفاده از این بلوکها مطرح میشود.
کاربردهای اصلی بلوک هبلکس در ساختمانسازی
ویژگیهای فنی بلوک AAC موجب شده دامنه استفاده از آن گسترده باشد. به همین دلیل، تولیدکنندگان با ایجاد تغییراتی در ساختار و ابعاد، مدلهای متنوعی از این محصول را عرضه کردهاند. امروزه انواع بلوک سبک AAC با اندازهها و طرحهای گوناگون در بازار موجود است که هرکدام برای بخش مشخصی از ساختمان به کار میروند. برای نمونه، قطعات با ضخامت کمتر گزینهای مناسب برای دیوارهای جداکننده داخلی هستند، در حالیکه نمونههای ضخیمتر در دیوارهای پیرامونی استفاده میشوند. این تنوع، امکان انتخابهای بیشتری را برای اجرای پروژهها فراهم کرده است.
- عایقکاری کف با بلوک هبلکس: به دلیل عملکرد مناسب در برابر انتقال حرارت و رطوبت، میتوان از این بلوک در لایههای کف ساختمان بهره برد.
- عایقکاری بام: خاصیت جلوگیری از تبادل دما سبب میشود هبلکس در بخش پشتبام نیز کاربرد داشته باشد.
- فضاهای بیرونی و محوطه: مقاومت مناسب بلوک های اتوکلاوشده در برابر یخزدگی و آتش، استفاده از آنها را در محیطهای خارجی مانند محوطه فضای سبز امکانپذیر میکند.
- دیوارهای داخلی: مقرونبهصرفه بودن اجرا با این بلوکها باعث شده برای تیغههای داخلی بسیار مورد توجه باشند. هرچند در دیوارهای باربر کاربردی ندارند، اما با اجرای نبشیکشی میتوان استحکام آنها را در برابر نیروهای جانبی افزایش داد.
دستورالعمل طراحی و اجرای دیوارهای بلوک بتن هوادار اتوکلاوشده (AAC)
احداث دیوار با این بلوکها باید بر پایه دستورالعملهای طراحی و اجرای ویژه هبلکس که از سوی نهادهای بازرسی و کنترل ساختوساز تدوین شدهاند انجام گیرد. در کشور، مرجع اصلی اجرا رعایت ضوابط مندرج در پیوست ششم آییننامه ۲۰۰۸ است که بر جدا بودن دیوار از اسکلت سازه تأکید دارد.
علاوه بر این، بر اساس استاندارد ملی شماره ۷۰۶، برای نصب صحیح دیوارهای AAC لازم است از چسب مخصوص این بلوکها یا ملات خشک بستر نازک استفاده شود. در چنین روشی، میزان آب مورد نیاز جهت رسیدن به کارایی مطلوب، مطابق دستورالعمل تولیدکنندگان ملات خشک تأمین میشود.
مراحل اجرا
از مزیتهای این بلوکها میتوان به امکان کوبیدن میخ، انجام عملیات سوراخکاری، عبور دادن تأسیسات، نصب چارچوب درگاهها و اجرای انواع تزئینات، روکشها و رنگآمیزی اشاره کرد. در ادامه، شیوه ساخت دیوار با استفاده از بلوک های AAC توضیح داده میشود.
تهیه چسب هبلکس
برای آمادهسازی چسب پیش از مصرف، باید مطابق راهنمای درجشده روی بستهبندی عمل کرد. توصیه میشود ترکیب مواد با همزن مکانیکی و در دور پایین انجام شود. چسب آمادهشده حدود چهار تا پنج ساعت قابلیت استفاده برای اجرای بلوک هبلکس را دارد؛ بنابراین بهتر است تنها به میزان موردنیاز در همین بازه زمانی تهیه شود.
اجرای رج نخست بلوک هبلکس
اولین ردیف بلوکها باید بر روی ملات سنتی قرار گیرد. این ملات از ترکیب یک سهم سیمان، یک سهم آهک و شش سهم ماسه تشکیل میشود. چنانچه این رج روی کف طبقه یا کرسیچینی با ارتفاع کمتر از ۳۰ سانتیمتر از سطح زمین اجرا شود، لازم است پیش از ملاتریزی، یک لایه عایق رطوبتی در زیر آن قرار داده شود.
چیدن ردیفهای بعدی
در هر رج، محل درزهای قائم باید حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلیمتر با درزهای رج قبلی جابهجا باشد. از آنجا که بلوک های هبلکس قابلیت برش دارند، ایجاد مسیر عبور سیمها یا محل نصب کلید و پریز به سادگی در آنها امکانپذیر است.
پخش چسب و تراز کردن بلوکها
برای افزایش استحکام اتصال، لازم است پیش از اعمال چسب، سطوح درز از گردوغبار پاک شوند و چسب بهصورت یکنواخت روی آنها گسترده شود. قرارگیری بلوکها باید با دقت از نظر تراز و شاقولی بودن کنترل شوند. برای تنظیم دقیقتر میتوان از چکش لاستیکی بهره گرفت. پس از تکمیل بندها و پر کردن فاصلههای بزرگتر، اجرای اندود نهایی روی سطح دیوار انجام میشود.
اتصال دیوار به سازه با استفاده از وال پست و وال مش
وال پست و وال مش به عنوان روشهای نوین مهار دیوارهای غیر سازه ای و جایگزینی برای شیوههای قدیمی مقاوم سازی به کار میروند. این روشها بر اساس ضوابط استاندارد ۲۸۰۰ برای کنترل رفتار لرزهای دیوارهای غیر باربر طراحی شدهاند. دیوارهای ساخته شده با هبلکس در دسته دیوارهای غیر سازه ای قرار میگیرند و باید به طور اصولی به اسکلت اصلی ساختمان شامل ستونها و سقف متصل شوند. اجرای صحیح این اتصال بلوک هبلکس موجب افزایش مقاومت دیوار در برابر نیروهای جانبی مانند باد و زلزله میشود و باید مطابق الزامات آییننامه ۲۸۰۰ و پیوست ششم آن انجام گیرد. بر اساس این مقررات، مهار دیوار باید از همه جهات صورت گیرد تا از ناپایداری در برابر نیروهای جانبی جلوگیری شود.
در دیوارهایی که طول زیاد دارند یا در کنار بازشوها اجرا میشوند، استفاده از والپست برای مهار خارج از صفحه دیوار ضروری است. همچنین برای اتصال دیوار به ستونهای فلزی یا بتنی میتوان از بستهای فلزی منعطف استفاده کرد. برای افزایش انسجام و استحکام دیوار نیز به کارگیری مفتولهای گالوانیزه یا بستهای فلزی تخت توصیه میشود.
مقایسه بلوک هبلکس با مصالح سنتی
| ویژگی | بلوک سنتی | هبلکس |
| وزن | وزن زیادی دارد که باعث افزایش هزینه و زمان اجرا میشود. | بسیار سبک و کموزن است. |
| عایق در برابر آتشسوزی | فاقد خاصیت عایق حرارتی در برابر آتش | به دلیل وجود ترکیبات سیلیسی، مقاومت بهتری در برابر آتش دارد. |
| مقاومت در برابر زلزله | مقاومت کمتری در برابر نیروهای لرزهای دارد. | به دلیل وزن کم، عملکرد بهتری در برابر زلزله از خود نشان میدهد. |
قیمت بلوک های هبلکس
هبلکس در دسته مصالح نسبتاً جدید ساختمانی قرار میگیرد و در سالهای اخیر توجه زیادی از سوی سازندگان به آن شده است. بهای این محصول به عوامل مختلفی مانند قیمت مواد اولیه مصرفی در تولید آن وابسته است. با این حال، برخلاف برخی مصالح نظیر فلزات ساختمانی که دچار تغییرات شدید قیمتی میشوند، قیمت هبلکس معمولاً نوسان کمتری داشته و ثبات بیشتری دارد.
جمعبندی
بلوک های سبک AAC و هبلکس از مصالح مدرن ساختمانی محسوب میشوند که به دلیل وزن کم، عملکرد مناسب در عایقبندی حرارتی و صوتی، سرعت بالای اجرا و کاهش مصرف انرژی، میتوانند جایگزین مناسبی برای مصالح سنتی باشند. اگر بلوک هبلکس (AAC)با انتخاب صحیح و اجرای اصولی به کار گرفته شوند، میتوانند موجب ارتقای کیفیت ساختوساز، افزایش آسایش ساکنان و بهبود بازده اقتصادی پروژه شوند.