Abstract:
"بتن سبک مسلح و مرکب ارتجاعی [1] " نوعی از "مواد مرکب خم پذیر و سبک [2] " بر پایه مواد سیمانی است. سامانه مرکب مزبور دارای مدول فنریت، ظرفیت جذب انرژی و طاقت شایان توجه در خمش میباشد. در اینجا به نوعی استفاده بسیار ساده و تجربه شده از این سامانه سبک و یکپارچه، با رفتار مطلوب به خصوص در خمش و ضربه، در ساخت بنا "در چارچوب ضوابط و معادلات معمول" پرداخته شده است. این سیستم متشکل از ماده سیمانی همگن و پیوسته (مثلا شامل سیمان پرتلند و مواد پوزولانی مناسب)، الیاف، و حفرهها و یا سبک دانههای تغییر شکل پذیر پلی استایرین یا مانند آن است که در ترکیبی متناسب با مشبکهای فلزی و یا غیرفلزی، در مجموع "یک سامانه یا سیستم عمل کننده واحد و یکپارچه" را میسازند. از این فناوری "غیرانحصاری" همچنین میتوان به سادگی در ساختن دیوارهای غیرباربر داخلی و خارجی، قطعه دال زبرین در سقفهای دارای تیرهای فرعی، انواع سازههای گنبدی شکل و به ویژه برای ساخت سبک و یکپارچه استفاده کرد. به طور کلی "سبک و یکپارچه سازی" را میتوان "راهکاری محوری و عملی برای افزایش موثر مقاومت و ایمنی بناها در برابر زلزله" در گستره وسیع دانست. با توجه به مجموعه عوامل درهم تنیده فنی، اقتصادی و اجرایی و همچنین با در نظر داشتن جامع نگرانه دیگر موارد و راهکارهای مقتضی، تلاش برای تحقق هر چه بیشتر و بهتر راهکار محوری مزبور "با هر آن سیستم و مصالح مقتضی" اهمیتی راهبردی دارد. پانلهای ساندویچی سبک و عایق ساخته شده با این سامانه، علاوه بر پایایی مناسب، بر خلاف پانلهای بسیار سبک ساخته شده از بتنهای سبک و فوق سبک مسلح معمول، به ویژه "شکننده نبوده" و دارای رفتار مطلوب در برابر ضربات شدید و امواج شوک و انفجار هستند. همچنین در مقایسه با برخی پانلهای غیر باربر معمول ساخته شده از ملات سنگین-وزن ماسه-سیمان و مشبکهای فلزی، دیوارهای نیم پیش ساخته و یکپارچه اجرا شده با این سامانه وزن نهایی به مراتب کمتری (مثلا در حدود 60-50 کیلوگرم در مترمربع) دارند و علاوه بر عایق رطوبت و حائل صوت بودن، همچنین عایق حرارتی مناسبی میباشند و با اجرایی آسان و عدم نیاز به برخی اندودها، قابلیتهای بالای شکلگیری و کارپذیری و نیز "تطبیق با طرحهای متنوع معماری (از جمله طرحهای دارای سطوح و احجام منحنی، پیچیده و دارای شیب منفی) " را دارند. در این مقاله به این نوع استفاده ساده از سامانه مرکب مزبور با ذکر جزییات مقتضی پرداخته شده.
Lightweight and integrated construction" can be considered a pivotal tactic to improve the earthquake resistance of buildings, on the large scale. "Elastic Composite, Reinforced Lightweight Concrete (ECRLC)", as a cement-based LFNLC ("Lightweight Flexible Nonlinear Composite"), can simply be used to broadly implement this practical policy. Lightness is important in saving energy and reducing the total cost of building construction. The lightweight panels made of ordinary reinforced ultra-lightweight concrete, like insulation concrete, are usually "brittle". The behavior, resilience and toughness of them in bending, shock and impact are not appropriate. By using ECRLC, "the modulus of elasticity and the toughness in bending can be increased" together with "reducing the density" as well as "the removal of the possibility of failing in a brittle, compressive mode". By applying this integrated structure, it is feasible to make flexible (resilient) ultra-lightweight concrete with more flexibility and performance. ECRLC can also be utilized in easily making "ultra-lightweight and insulation, Non-brittle reinforced sandwich panels" (relatively similar to the so-called "3D-panels"), with appropriate behavior in shock and impact. These panels can be cast-in-place or precast upon the case. In general, the items as follows are also considered in selecting any material and construction method: speed and ease of transportation and installation and low waste of materials; heat insulation; moisture insulation; being an obstacle to sound; resistance to fire; durability; the rates and amounts of any shrinkage and creep; any capability of self-healing; workability also including formability and the capabilities of cutting, sawing, abrading, repairing, nailing, holding screws, installing installations, and applying the coverings and paints; the amount of covers and coatings, like stucco or plaster, that can be adequate for finishing the surface; usable in-door space; etc. Using ECRLC, as a formable material, in making the "non-brittle ultra-lightweight panels", which are used as non-load-bearing interior and exterior walls, is "a very simple and practical application of ECRLC". Likewise, ECRLC can simply be utilized to make flat and curved roofs & decks and dome-shaped buildings too. (Such simple usages of ECRLC can be done within within the relevant standards and common regulations.)
Machine summary:
از جمله مشکلات گاه اساسی فرا راه کاربرد بتن های سبک و بتن های سبک مسلح معمول به طور خاص می توان به این موارد اشاره نمود: شکنندگی و امکان قابل توجه "ترد و ناایمن گشتن الگوی شکست از نوع موسوم به فشاری اولیه به خصوص در مورد دالهای بتنی مسلح با ضخامت (ارتفاع) کم و یا ساخته شده از بتن های دارای مقاومت فشاری نسبتا پایین"، درگیری نامناسب تسلیحات در بتن، پایین بودن مشکل ساز مقاومتهای مکانیکی از جمله مقاومت ضربه ای و برش پانچ و کم بودن نسبتهای مقاومت های برشی و کششی به مقاومت فشاری و نیز مدول های ارتجاعی (الاستیسیته) استاتیکی و دینامیکی به مقاومت فشاری، جمع شدگی زیاد و ناپایداری حجمی و معضلات ناشی از افت و خزش و خستگی، مسائل مربوط به پایایی به ویژه در درازمدت و در برخی شرایط نامساعد محیطی، موضوع انتقال نیروهای جانبی، برخی محدودیتهای اجرای کارگاهی و....
(به تصویر صفحه مراجعه شود) شکل 5- مثالی از مخلوط شدن مواد خشک و سیمان با آب برای تولید بتن سبک، عایق و الیاف دار (الیافی) مورد نظر با یک دستگاه ملا ساز ساده و ریختن مخلوط آماده گشته بر روی سطح در تصویر شماره 6 نمونه هایی از بهره گیری ساده از بتن سبک مسلح و مرکب ارتجاعی و اجزای آن در ساخت سقفهای مسطح و شیب دار، با مدول فنریت و ظرفیت باربری و طاقت خیلی بالا در خمش، در چارچوبهای رایج و معمول بیان گشته نشان داده شده است [4-1].