با پیشرفت صنعت ساخت و ساز در دنیا برای بالا بردن سطح کیفی کار و بهره وری بیشتر نوآوریهایی صورت گرفته است که از آن جمله میتوان به استفاده از مصالح سبک در ساختمان اشاره کرد. امروزه سعی میشود از مصالحی که در مقایسه با مصالح پیشین سبکتر، کاراتر و حتی ارزانتر هستند استفاده شود که موضوع این مقاله بر روی بلوکهای سقفی یونولیت که یکی از انواع مختلف مصالح سبک است متمرکز گردیده است.
در این مقاله سعی شده که مقایسه ای از لحاظ مقاومت در برابر زلزله، حرارت، رطوبت و …، عایق بودن ان از لحاظ صوتی، حرارتی و …، کاهش هزینه ها و دیگر موارد بین این نوع بلوکهای سیمانی و تولیدات مشابه که تاکنون در ساخت و ساز به کار میرفته صورت گیرد و نیز راه کارهایی برای بالا بردن تولیدات و بیشتر شدن این گونه مصالح پیشنهاد گردد.
یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده انواع ساختمانها، سقفها هستند که در انتقال نیروی قائم ناشی از وزن مردۀ سقف و طبقات بالاتر و نیروهای جانبی (باد و زلزله) به تیرها، ستون و دیوارهای باربر نقش اساسی دارند. از آنجا که یکی از مهمترین هزینه های یک ساختمان را اجرای سقفها به خود اختصاص میدهند طراحان ساختمان برای اقتصادی کردن آنها از لحاظ صرفه جویی در مصرف بتون و فولاد، کاهش یا حذف قالب بندی، بهبود روشهای ساخت، کاهش وزن و سرعت در اجرا و … همواره درصدد ابداع و اجرای سیستمهای متنوعی در طراحی سقفها بودهاند.
در ایران سیستم سقفها در گذشته به صورت گلی، پوشش کاه و سقفهای سفالی و طاق قوسی بوده که این سقفها به علت سنگینی زیاد، خطر آتشسوزی، عدم مقاومت در برابر نیروهای جانبی و … اکنون تنها در برخی از روستاهای کشور به کار برده میشود. امروزه در ایران سقفهای متداول به کار رفته به صورت طاقهای ضربی، تیرچه بلوک، دالهای بتن آرمه و سقفهای سبک میباشد.
در ساختمان تیرچه بلوک از بلوکها به عنوان قالب دائمی برای قالب بندی گونه جان تیر T شکل و همچنین قالب ریزی بتن پوششی در جا استفاده شده و همواره به عنوان قالبهای دائمی و مصالح پر کننده محسوب میشوندو این بلوکها باید قادر به تحمل ضربههای ناشی از حمل و نقل متعارف و نیروهای ناشی از عبور و مرور در زمان بتن ریزی باشند و لازم به ذکر است که بلوکها در محاسبات مقاومت سقف به حساب نمیآیند (فامیلی، مصالح شناسی)بلوکها انواع متفاوتی دارند مانند بلوکهای سیمانی، سفالی، چوبی یا مقوایی و بلوکهای یونولیت که در ایران بلوکهای سیمانی و سفالی کاربرد بیشتری دارند. در این مقاله سعی شده است با بررسی ویژگیهای و مزایای بلوکهای یونولیت و مقایسه آنها با سایر بلوکها به معرفی آنها پرداخته شود.
۲- مختصری از پروسه تولید بلوکهای یونولیت با پوشش نسوز
به دلیل آن که در اجرای سقف های تیرچه بلوک، بلوکها نقش قالب را دارند و باری را تحمل نمیکنند پس بهتر است از مصالحی سبکتر، ارزانتر و مفیدتر استفاده شود. بلوکهای یونولیت وزن کمی دارند واجرای سقفها را سهولت میبخشند.
مواد اولیه این بلوکها که EPS نام دارد به صورت نسوز و یا قابل اشتعال در پتروشیمی تولید و به کارخانه منتقل میشود.
EPS به صورت پودر میباشد که در کارخانه تحت حرارت، بخار و فشار متبلور شده و پس از تبلور در قالبهایی با ابعاد متفاوت (معمولاص ابعاد این بلوکها cm20Í۵۰ Í۲۰۰ است)
تحت فشار و دمای ثابت قالب بندی میگردد و سرانجام پس از برش موردنظر پوشش نسوز را بر رویآن میکشند. این بلوکها باید تا ۲۴ ساعت تحت مراقبتهای ویژه به دوراز گرما و سرما و جریان هوا قرار گیرند.
درصورتی که EPS به کاررفته در بلوکها از مواد اشتعال پذیر باشد ایجاد حریف اشکال عمدهای در مصرف این بلوکها به وجود میآورد که بیشترین خطر آتش سوزی در اجرا یک ساختمان عمدتاً در حین جوشکاری، سیم کشی و یا در نتیجه بی احتیاطی افرادی که در حال کار هستند ایجاد میشود.
بنابراین طراحان بر آن شدند که برای رفع آن مشکل، این بلوکها را در برابر حریق و آتش سوزی و عایق کنند. در این راستا پوشش نسوزی به نام کوتینگ بر روی این بلوکها کشیده شد. اغلب کوتینگها ۴ وجه یک بلوک را در بر میگیرند: کف بلوک، دو وجهی که هر کدام بر روی یک تیرچه واقع اندو یکی از ابعاد که بین دو تیرچه مجاور واقع شده است. به علت هزینه زیاد همه ابعاد با کوتینگ پوشش نمییابند.
بنابراین این ۴ وجه از حریق مصون مانده و خطر تنها متوجه دو وجه دیگر است که اگر یکی از این دو وجه پس از نصب سقف دچار اشتعال شوند، آتش به بیش از دو بلوک مجاور تجاوز نمیکند و نهایتاً توسط وجهی که با کوتینگ پوشیده شده مهار میشود. نکته قابل توجه در سوختن بلوکها آن است که آنچه در اثر سوختن بلوکها باقی میماند کربن، گاز دی اکسید کربن و منواکسید کربن میباشد. از لحاظ گازهای ایجاد شده در اثر حریق مقایسهای بین این نوع بلوکها با چوب استاندارد صورت گرفته که نتایج آن در جدول (۱) بیان میشود:
جدول ۱- گازهای ایجاد شده از سوختن چوب استاندارد و بلوک یونولیت
برای آنکه مشکل اشتعال پذیری ای بلوک ها باز هم کاهش یابد، می توان از مواد اولیه نسوز استفاده کرد که در حال حاضر این موارد در ایران تولید نمی شود و از خارج از کشور وارد می گردد. به همین دلیل هزینه زیادی را در بر می گیرد (قیمت این بلوک ها ۸/۱ برابر لوک هایی است که مواد اولیه آنها قابل اشتعال بوده و در ایران تولید می شوند).
و نیز EPS ها خاصیت جذب آن را ندارند و کاملاً عایق هستند. پس نمی توانند به خوبی با مصالح دیگر پیوند دهند بنابراین یکی از ویژگی های کوتینگ پوششی آن است که باعث ایجاد پیوندی پایدار و همیشگی با کلیه مصالح ساختمانی اجرا شده بر روی سطح آن می شود. لازم به ذکر است که سطح این کوتینگ حتی از بلوک های سیمانی و سفالی نیز برتر است.
۳- مقایسه بلوکهای یونولیتی با سایر بلوکها
۳-۱) وزن بلوکها
وزن بلوکهای سیمانی بسته به نوع تولیدات کارخانه به طور متوسط بین ۱۶۸ تا ۲۲۰ کیلوگرم بر متر مربع است. در صورتی که وزن بلوکهای یونولیت ۴ تا ۵ کیلوگرم بر متر مربع میباشد. در نتیجه بار مرده سقف و در نتیجه بار نهایی حداقل به میزان ۱۵۰ کیلوگرم بر متر مربع کاهش مییابد. وزن بلوکهای سفالی نیز مقداری کمتر از بلوکهای سیمانی است ما در مقایسه با بلوکهای یونولیت وزن زیادی دارند.
۳-۲) مقاومت در برابر زلزله
میدانیم که ساختمانهای صلب در برابر زلزله مقاوم هستند اما هیچگاه نمیتوانیم ساختمانی با صد در صد صلبیت بسازیم و همچنین افزایش صلبیت ساختمان هزینه زیادی را به دنبال خواهد داشت، بنابراین از آنجا که نیروی زلزله با نیروی وزن ساختمان نسبت مستقیم دارد هرچه بلوک ها سبکتر باشند، وزن ساختمان کاهش یافته و مقاومت آن در برابر زلزله افزایش مییابد، که بلوکهای یونولیت در مقایسه با بلوکهای سفالی و سیمانی در این موردکاراتر هستند.
۳-۳) عایق رطوبتی
بلوکهای سفالی و سیمانی تا حد زیادی در برابر رطوبت عایق هستند. یونولیت سقفی به علت عدم آب و داشتن ضریب نفوذپذیری اندک در عایق کاری مورد استفاده فراوان دارد (دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان ۱۳۷۹) بلوکهای یونولیت در آب متورم نمیشوند و به علت بسته بودن ساختار دانه ای یونولیت و وجود پوشش مخصوص، جذب آب در این محصول صفر است و عایق بسیار مناسبی برای رطوبت است.
۳-۴) عایق صوتی
میدانیم که هرچه سطح مصالح صاف و صیقلی تر باشد و میزان تراکم مصالح بیشتر باشد و ایجاد هوابندی و مسدود کردن کامل منافذ در بنا امواج صوتی را بیشتر منعکس میکنند.
میزان عایق بودن بلوکهای سیمانی و سفالی در برابر صوت بسته به نوع این بلوکها و تراکم ساختار آن متفاوت است. با توجه به آن که میتوان میزان تراکم مواد در بلوکهای یونولیت را تا حد زیادی افزایش داده و همچنین به مراتب سطح این بلوکها صافتر از سایر بلوکها بوده که در انعکاس صوت تأثیر داشته و همچنین از آنجایی که این بلوکها از نظر مشخصات فنی و ابعاد آنها در وضعیت نسبتاً یکسان تر از بلوکهای سیمانی و سفالی هستند و مسدود کردن منافذ و اتصالات از کیفیت بیشتری برخوردار است عایق صوتی مناسبتری نسبت به سایر بلوکها هستند و حتی میتوان با بهبود کیفیت آنها این میزان را به حدود ۱۰۰٪ نزدیک شود.
۳-۵) ضریب انتقال حرارت
انتقال حرارت از سقف هایی با بلوکهای یونولیتی در مقایسه با بلوکهای سیمانی و سفالی به مقدار زیادی کاهش مییابد که جدول (۲) نمایانگر آن است.
جدول (۲)- مقایسه ضریب انتقال حرارت بلوک سیمانی و بلوک یونولیت
الف: سقف با جزئیات ۱۰ سانتی متری و بلوک ۴۰ سانتیمتری
ضریب انتقال حرارت
ب: سقف با جزئیات تیرچه ۱۰ سانتی متری و بلوک ۵۰ سانتی متری
ضریب انتقال حرارت
بنا به مقایسه بالا انتقال حرارت از سقف جدید ۷۲ درصد کمتر از سقف تیرچه و بلوک قدیمی است.
۳-۶) میزان استفاده از مصالح دیگر
یکی از ویژگیهای مهم بلوکهای یونولیتی این است که در اجرای سقفهای ساخته شده با این نوع بلوک در استفاده از مصالح دیگر صرفه جویی میگردد. مهمترین این صرفه جویی به شرح زیر است:
چون وزن بلوکهای یونولیتی از بلوکهای سفالی و سیمانی کمتر است در نتیجه بار مرده ساختمان و در نهایت بار کلی وارد بر ساختمان کاهش مییابد، در نتیجه در میزان استفاده در تیرچهها، پلهای فلزی، ستونها و نهایتاً فندراسیونها صرفه جویی میشود. زیرا به طور مثال به تیرچه هایی با میلگردهایی با سطح مقطع کمتر نیاز داریم.
یکی از موارد دیگر آن است که در بلوکهای سفالی و سیمانی معمولاً شکستگیها و درزهای زیادی وجود دارد که در هنگام بتن ریزی، این شکستگی ها و درزها با بتن پر میشوند ودر نتیجه مصرف بتن افزایش مییابد اما در بلوکهای یونولیتی چون به ندرت شکستگی اتفاق میافتد و درزی ندارد، این مقدار از مصرف بتن کاهش مییابد.
۳-۷- سرعت اجرا
با توجه به اینکه بلوکهای یونولیت از بلوکهای سیمانی و سفالی سبک ترند وحمل آنها آسانتر است و همچنین به دلیل اینکه طول آنها از طول بلوک های سفالی و سیمانی بیشتر است، کارگران به راحتی و در مدت زمان کمتری میتوانند آنهارا نصب کنند. به طور مثال ۱۰۰ متر از سقفهای با بلوک سیمانی و سفالی در ۱۲ ساعت اجرا میشود در حالیکه ۱۰۰ متر از سقف های با بلوک یونولیتی در ۱ ساعت اجرا میگردد که در این مدت زمان قابل توجه است.
۳-۸- مقایسه هزینه ها
قیمت بلوکهای یونولیت از بلوکهای سیمانی و سفالی بیشتر است، اما با توجه به صرف جویی در استفاده از مصالح دیگر که ذکر شد و همچنین با توجه به زمان کمتری که این سقفها برای اجرا نیاز دارند. که در نتیجه آن ساعات کار کارگران کاهش مییابد در مجموع سقف اجرا شده با بلوک یونولیتی در مقایسه با سقف اجرا شده بابلوک سیمانی و سفالی هزینه کمتری نیاز دارد که جدولهای (۳) و (۴) بیانگر آن است.
(لازم به ذکر است که است که سازه مورد مقایسه یک سازه بتنی کاملاً متقارن و پنج طبقه میباشد که زیربنای هر طبقه ۴۰۰ متر مربع است)
جدول ۳- قیمت تیرچه بلوک سیمانی با اجرا در سازه بتنی (بدون در نظر گرفتن مصالح مشترک در دو سازه مورد مقایسه مانند تیرچه و …)
جدول ۴- قیمت تیرچه بلوک یونولیت با اجرا در سازه بتنی (بدون در نظر گرفتن مصالح مشترک در دو سازه مورد مقایسه مانند تیرچه و …)
قیمت تمام شده با بلوک سیمانی: ۱۳۰۷۰۷۲۳۰ ریال
قیمت تمام شده با بلوک یونولیتی: ۱۲۲۷۸۶۵۵۰ ریال
صرفه جویی در هر متر مربع: ۳۴/۳۶۹۰ ریال
کل صرفه جویی: ۷۹۲۰۶۸۰ ریال
۳-۹- کیفیت بتن
پس از بتن ریزی بر روی بلوکها باید تا مدتی بتن همواره خیس نگاه داشته شود. بلوکهای سیمانی و سفالی مقداری از این آب را جذب میکنند اما در بلوکهای یونولیت به دلیل آنکه سطح مجاور بلوکها با بتن به کوتینگ پوشیده نشده، این آب توسط بلوکها جذب نمیشود و بر روی بتن باقی میماند و در نتیجه بتن دیتر خشک شده و کیفیت آن افزایش مییابد.
۱۰-۳- برش بلوک و زیبایی اجرای کار
برش یونولیتی به سهولت انجام میپذیرد و میتوان آنها را به راحتی به صورت اشکال گوناگون درآورد. مثلاً در یک بالکن بیضوی شکل، بلوکهای یونولیت را میتوان با یک اره چوب بر به شکل بیضی درآورد و برای ساخت آن بالکن از آنها استفاده ولی اگر بخواهیم از بلوکهای سیمانی یا سفالی استفاده کنیم باید به سختی این بلوکها را شکسته و با خردههای این بلوکها بالکن را به شکل بیضی درآورد که هم مشکل است و هم اجرای این بالکن به زیبایی اجرای بالکن یا بلوک یونولیت نیست.
۱۱-۳ مقاومت در برابر حریق و آتش سوزی
شاید عمده برتری بلوکهای سیمانی و سفالی بر بلوکهای یونولیتی مقاومت بیشتر آنها در برابر حریق باشد. بلوکهای سیمانی و سفالی به خاطر مواد اولیه خود از مقاومت بسیاری خوبی در برابر آتش سوزی برخوردار هستند و به جز در ساختمانهای خاص که با خطرات آتش سوزی جدی مواجه هستند و نیاز به ۲ ساعت مقاومت زمانی و یا بیشتر دارند، در بقیه موارد احتیاج به محاسبه و پیشبینی برای مقابله با حریق ندارند (معاونت فنی دفتر تحقیقات و معیارهای فنی ۱۳۷۰) در مقابل بلوک های یونولیتی به سرعت آتش میگیرند اما کوتینگ روی آن به نسبت بسیار زیادی از آن را در برابر حریق عایق کرده است که قبلاً به طور کامل ذکر شد.
و نیز طراحان این بلوکها این گونه بیان میدارند که:
«این بلوکها در دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد آتش میگیرند و اگر در یک ساختمان درجه حرارت به ۴۰۰ درجه سانتیگراد برسد. تمام آرماتورهای ستونهای تغییر شکل میدهند و به اصطلاح کج میشوند همچنین تمام قسمتهای گچی پودر میشوند در نتیجه ساختمان از وضع عادی خود خارج میشود پس دیگر مسأله آتش گرفتن این بلوکها اهمیت چندانی ندارد».
همچنین برای جلوگیری از آتش سوزی بر اثر اتصالات برقی، درون این بلوکها کانالهای ایجاد میکنند که سیمهای برق از داخل آنها عبور میکند و این کانالها در باربر هرگونه اتصالات و پیامدهای برقی عایق میباشند و خطرات اینگونه آتش سوزیها را از بین میبرند.
۴- نتایج و بحث
در ایران مواد اولیهای که قابل اشتعال نیز میباشند توسط پتروشیمی تبریز تولید میشوند و در حال حاضر تنها دو کارخانه مشغول به تولید این بلوکها با پوشش نسوز در داخل کشور میباشند. اکنون درکشورما استفاده از این بلوکها به جای بلوکهای سیمانی و سفالی چندان رایج نیست و فقط کم و بیش در شهرهای تهران، کرج، بوشهر، کیش، قشم،گرگان، مشهد، همدان، کرمانشاه و ایلام از آنها استفاده شده است. اما با توجه به مزیتهای فراوانی که برای این نوع بلوکها ذکر شد میتوان به عنوان یکی از مصالح خوب در ساختمان سازی از آنها استفاده کرد.
متأسفانه گاهی اوقات نیز برخی با تبلیغات منفی علیه یک محصول جدید بدون بیان محاسن آن به بزرگنمایی معایب آن میپردازند. زمانی که سقفهای تیرچه بلوک نیز تازه رواج پیدا کرده بودند معایب زیادی بر آن مترقب میدانستند به طوری که جایگزینی آنها به جای سقف طاق ضربی دور از ذهن مینمود ولی اینکه همگان به رجحان و برتری آن ایمان دارند.
در حال حاضر اکثر قریب به یقین اهل فن در برتری بلوکهای سقفی سبک نسبت به بلوکهای سفالی و سیمانی وحدت نظر دارند و دلیل این امر استفاده روز افزون آن میباشد. برای استفاده بیشتر از این بلوکها باید خریداران و استفاده کنندگان از مصالح ساختمانی با این بلوکها بیشتر آشنا شوند و همچنین برای بهبود کیفیت این بلوکها باید کیفیت مواد اولیه آنها را بهبود بخشید. همچنین باید از لحاظ تولید مواد نسوز که واردات آن هزینه زیادی را در بر دارد خودکفا شویم.
۵- نتیجه گیری
با توجه به تمامی موارد ذکر شده میتوان از این بلوکها به راحتی در ساختمانهایی که امکان گسترش آتش سوزی در حد وسیع وجود ندارد مانند ساختمانهای مسکونی واداری، استفاده کنیم. اما برای احتیاط بیشتر در ساختمانهای خاص که به تدابیر شدید در برابر حریق نیاز دارند مانند سیلوها، انبارهای مهمات و علوفه و … شاید استفاده از این بلوکها توصیه نشود. باشد تا با رفع هرچه بیشتر تنها نقص این بلوکها از مصالحی که همگام با تکنولوژی پیش میروند استفاده کنیم.
