بتن سبک ليكا LECA , Light Expanded Clay Aggregate

(رس منبسط شده، یک سبکدانه صنعتی)

امروزه دانه هاى سبك خاك رس منبسط شده در بيش از 30 كشور جهان با نامهاى تجارى گوناگون توليد و عرضه مى شوند. در اروپا و آمريكا اين دانه ها را با عناوينى نظير لايتگ، ليكا، آگلايت و آرژكس مى شناسند. اين دانه ها به طور مشابه در ايران با نام ليكا توليد مى شوند. ويژگى هاى اين دانه ها باعث شده است تا در طيف وسيعى از كارهاى عمرانى و صنعتى به كار روند.

          لیکا که مخفف "مصالح رسی منبسط شده سبک" در زبان انگلیسی است یکی از سبک دانه های مهم صنعتی تلقی می شود. برای تهيه این دانه هاي سبك از كوره های گردان استفاده است. رس با دانه هايي به ريزي صفر تا دو ميكرون در دماي بالاتر از 1000 درجه سانتي گراد در اين كوره ها حرارت مي بينند و گازهاي ايجادشده در داخل آنها منبسط مي شوند و هزاران سلول هواي ريز تشكيل مي دهند. با سردشدن این مصالح سلول های فوق  باقي مي مانند و سطح آنها سخت مي شود. خواص ليكا باعث شده است تا بتن سبك ليكا كاربردهاي فراواني داشته باشد. يكى از روشهاى تهيه دانه هاى سبك استفاده از كوره گردان است. وقتى برخى از انواع رس با دانه هايى به ريزى صفر تا دو ميكرون در دماى بالاتر از 1000 درجه سانتى گراد در اين كوره ها حرارت مى بينند، گازهاى ايجاد شده در داخل آنها منبسط مى شوند و هزاران سلول هواى ريز تشكيل مى دهند. با سرد شدن مصالح، اين سلولها باقى مى مانند و سطح آنها سخت مى شود.

          مهم ترين ويژگى هاى ليكا عبارتند از : وزن كم، عايق حرارت، عايق صوت، بازدارنده نفوذ رطوبت، مقاومت در برابر يخ زدگى، تراكم ناپذيرى تحت فشار ثابت و دائمى، فسادناپذيرى، مقاوت در برابر آتش و PH نزديك به نرمال.  وزن كم اين دانه ها و در نتيجه هزينه حمل پائين آن باعث شده است تا از ليكادر پر كردن فضاهاى خالى استفاده شود. در كاربردهاى خاص نظير زير سازى ساختمان و تسطيح و شيب بندى بام، خواص عايق حرارتى و دوام ليكا مشخصات فنى مناسبى براى آن فراهم مى كند. در راهسازى نيز از تراكم ناپذيرى ليكا براى كنترل نشست پلاستيك بسترهاى سست استفاده مى شود. همچنين جذب آب مناسب ، تخلخل و دوام ليكا آن را براى كشاورزى بدون خاك مناسب ساخته است. همين خواص باعث شده است تا در تصفيه فاضلابهاى خانگى از فيلترهاى ساخته شده از ليكا استفاده شود.

          خواص ليكا باعث شده است تا بتن سبك ليكا كاربردهاى فراوانى داشته باشد. مهم ترين ويژگى هاى بتن ليكا عبارتند از:وزن كم، سهولت حمل و نقل، بهره ورى بالا هنگام اجرا، سطح مناسب براى اندود كارى، مقاومت و باربرى در شرايط خاص، عايق حرارت، مقاومت در برابر آتش، عايق صدا ،‌مقاومت در برابر يخ زدگى، بازدارندگى در برابر نفوذ رطوبت و دوام در برابر مواد آهكى.

          متناسب با وزن و مقاومت مورد نظر از بتن سبك ليكا به عنوان پر كننده ، عايق و يا باربر استفاده مى شود. بتن ليكا مى تواند در جا ريخته شود و يا بصورت بلوك، اجزاى ساختمانى وساير قطعات پيش ساخته بكار رود. در هر مورد متناسب با كاربرد و روش اجرا از دانه بندى هاى مناسب ليكا استفاده مى شود.

          بتن هاى پر كننده و عايق اغلب در پى سازى و زير سازى ساختمان، شيب بندى كف و بام، بلوك ها يا اجزاى ديوارهاى جدا كننده و محيطى غيرباربر به كار مى روند.

          از بتن هاى سبك كه البته عايق نيز هستند در ساخت اجزاى مقاوم نظير بلوك هاى باربر، پانل هاى ديوارى و سقفى مسلح و نيز اسكلت بتن مسلح ساختمانها استفاده مى شود.

          مهم ترين ويژگي هاي بتن ليكا وزن كم، سهولت حمل و نقل، بهره وري بالا هنگام اجرا، سطح مناسب براي اندودكاري، مقاومت و باربري در شرايط خاص، عايق حرارت، مقاومت در برابر آتش، عايق صدا، مقاومت در برابر يخ زدگي، بازدارندگي در برابر نفوذ رطوبت و دوام در برابر مواد آهكي می باشد. از بتن سبك ليكا به عنوان پركننده، عايق و يا باربر استفاده مي شود. بتن ليكا   مي تواند درجا ريخته شود و يا به صورت بلوك، اجزاي ساختماني و ساير قطعات پيش ساخته به كار رود. در هر مورد متناسب با كاربرد و روش اجرا از دانه بندي هاي مناسب آن استفاده مي شود. بتن هاي پركننده و عايق اغلب درپي سازي و زيرسازي ساختمان، شيب بندي كف و بام، بلوك ها يا اجزاي ديوارهاي جداكننده و محيطي غيرباربر به كار مي روند.

جدول كاربردهاى ليكا بر حسب اندازه دانه ها

كاربرد	اندازه
عايق سازى كف، حذف، عايق سازى پى، پركننده سبك، توليد بلوك كف، تسطيح بام، زير سازى ساختمان، زهكشى ابنيه	ليكاى درشت (بادامى)-  10-20 mm
توليد بتن سبك ليكا، توليد بلوك، دال و اجزاى ساختمانى، زيرسازى ساختمان	ليكاى متوسط (نخودى)-  3-10 mm
توليد بلوك، دال و اجزاى ساختمانى توليد بتن سبك، توليد اندود و ملات ليكا	ليكاى ريز و بسيار ريز (عدسی)-   0-3 mm

 بتن سبك ليكا از مخلوط كردن دانه هاى ليكا با سيمان و آب بدست مى آيد-دوغاب سيمان عمل بهم چسباندن دانه ها به يكديگر و ايجاد پيوستگى در دانه هاى ليكا را انجام مى دهد. افزايش ماسه بافت بتن را پيوسته تر و در نتيجه تخلخل را كاهش مى دهد. با اين عمل حجم هواى داخل بتن كاهش و در عوض استحكام ساختار بتن افزايش پيدا مى كند. اين نوع بتن ساخته شده از سيمان، ليكا، ماسه و آب، بتن نيمه سبك ناميده مى شود. اين دو نوع بتن اصولأ براى نيل به هدف سبك كردن در صنعت ساختمان به كار گرفته مى شوند. مصرف ليكا ضمن كاهش وزن فضايى بتن ضریب هدايت حرارتى بتن را نيز بشدت كاهش مى دهد.

بتن سبک پرلیتی

این بتن ها با استفاده از پرلیت بعنوان تمام یا بخشی از سنگدانه تولید می شوند. پرلیت یک سبکدانه صنعتی تلقی می شود که توسط حرارت در کوره های مخصوص تولید می شود. در ادامه جزویات کاملی راجع به این ماده مهم صنعتی که مصرف آن در ساختمان نیز حائز اهمیت بالائی است آورده می شود.

 بتن های سبک متخلخل یا سلولی

در این نوع بتن ها کاهش دانسیته با ایجاد تخلخل در خمیر سیمان روی می دهد. برای این منظور از دو روش عمده استفاده می شود. در یک روش از عوامل حباب ساز در مخلوط طرح اختلاط بتن استفاده شده و محصول را بتن گازی گویند و در روش دوم تخلخل با استفاده از حباب های خارجی (کف) که توسط ماشین کف ساز یا فوم ژنراتور تهیه شده است ایجاد می شود که با عنوان بتن کفی یا فومی یا هوادار شناخته می شود.

 بتن سبک گازی

سبک سازی در این نوع بتن بر مبنای ایجاد حباب های گازی استوار است. این حباب ها در هنگام گرفتن دوغاب سيمان در بتن درست می شود و بدین ترتیب دوغاب سيمان هنگام گرفتن پف كند تا پس از گرفتن بتن سبک ایجاد شود. براي ایجاد گاز در این بتن از پودذ آلومینیم استفاده مي‌شود. در گذشته از كاربيد كلسيم (CaC₂) + آلومينيوم و همچنين كلروركلسيم (CaCl₂) + آب اكسيژنه (H₂O₂) هم به این منظور استفاده مي‌شد. با مصرف پودر آلومينيوم در بتن، گاز هيدروژن و با كاربيد كلسيم، گاز استيلن (C₂H₂) و آب اكسيژنه، گاز اكسيژن ایجاد مي‌شود. چون گاز استيلن می تواند مشتعل شود و آب اكسيژنه نیز گران است امروزه از اين دو روش درتولید این نوع بتن سبک استفاده نمي‌شوند.

          براي ساختن هر مترمكعب از این بتن 5/0 كيلوگرم پودر آلومينيوم + 400 كيلوگرم ماسه سيليسي + 140 كيلوگرم پودر آهك زنده + 35 كيلوگرم سيمان را مخلوط مي‌كنند تا مخلوط همگني بدست آيد. سپس آب اضافه می شود. در این مرحله واکنش های شیمیائی شروع شده و بتن شروع به پف کردن و انبساط می نماید. در این مرحله تقریباً حجم تا 3 برابر افزایش می یابد. محصول پس از برش توسط سیم برش به اتوکلاو با 8 تا 10 بار (آتمسفر) فشار بخار‌ آب و دمای 230 درجه سانتی گراد منتقل می شود. در این فشار آهك زنده مي‌شكفد و در رويه دانه‌هاي ماسة سيليسي اثر مي‌كند و سيليكات كلسيم ایجاد مي‌شود (مانند آجر ماسه آهكي). پودر آلومينيوم هم در این فشار بخار آب با آهك شكفته تركيب شده و گاز هيدروژن آزاد مي‌گردد. واکنش مربوطه بصورت زیر است:

2Al + 3Ca(OH)₂ = Al₂O₃.3CaO + 6H

گاز هيدروژن آزاد شده در بتن جا مي‌گيرد و آن را پوك مي‌كند. اين نوع بتن گازي Ytong نام دارد و دارای وزن فضايي تا kg/m³770، جاي خالي 65% حجم بتن، تاب فشاري 28 روزة N/mm² 6، آبمكي پس از 24 ساعت ماندن زير آب 2% حجم بتن، اندازة جمع شدن آن پس از 60 روز mm17/0 در هر متر است.

          سيپوركس[3] که نام آن از حرفهاي آغاز واژه‌هايSilic Pore Expansion  گرفته شده است نیز گونه ای دیگر از این نوع بتن می باشد. براي ساختن هر مترمكعب آن، بسته به جنس سيليس و آهك، حدود 200 كيلوگرم سيمان + 350 كليوگرم ماسة سيليسي ريزدانه + 100 کیلو گرم آهك + 300 تا 500 گرم پودر آلومينيوم + كمي افزونه‌هاي ديگر استفاده می شود و آن را در اتوکلاو زير 10 آتمسفر فشار بخار آب و تا 180 درجه سانتی گراد قرار می دهند.