مقاومت بلوک AAC در برابر زلزله
شاید بتوان صنعت ساختمان سازی را در دنیای امروزه به عنوان یکی از بزرگترین صنایع به شمار آورد که بخش مهمی از چرخه اقتصادی را نیز شامل می شود و به صورت مستقیم و غیر مستقیم باعث اشتغال زایی و استمرار چرخه تولید سایر کارخانجات مانند تولید فولاد، مصالح ساختمانی و سایر صنایع مرتبط می شود. با روند افزایش جمعیت، صنعت ساختمانی مسئول ایجاد خانه ها، ساختمان ها و سازه های متناسب با صنایع تولیدی و کارخانجات است.
اما نکته ای که امروزه برای همه ما قابل درک است، این است که صنعت ساختمان سازی مدرن کاملا متفاوت با نوع سنتی آن است که در آن به خانه ها تنها به عنوان یک سرپناه توجه می شد. نیاز به خانه های بیشتر با رشد جمعیت، مسائل زیست محیطی، بحران انرژی، آلودگی صوتی و حوادث طبیعی تنها بخشی از مشکلات جهان امروزه است که صنعت ساختمان سازی راهی جز پیشرفت تکنولوژی در برابر آن ها ندارد.
سازه هایی که در مقابل زلزله از استحکام بالایی برخوردار باشند و از هدر رفت انرژی داخل ساختمان جلوگیری کنند و عایق خوب حرارتی و صوتی باشند و در عین حال در اثر ساخت آنها کمترین آسیب به محیط زیست وارد شود.
علاوه بر تاثیر بخش مهندسی در این امر، مصالح ساختمانی به کار رفته نیز تاثیر به سزایی خواهند داشت. یکی از مصالح عمده به کار رفته در صنایع ساختمانی که از سال 1924 در اروپا و به تدریج در سایر کشورها رواج پیدا کرد، بلوک هوادار اتوکلاو شده یا بلوک AAC است که در ایران به عنوان بلوک سبک، بلوک ساروج، بلوک گازی یا بلوک هبلکس شناخته می شود.
بلوک سبک AAC چگونه باعث کاهش خسارات زلزله می شود؟
زلزله از حوادث طبیعی است که سالانه منجر به تخریب ساختمان ها و کشته و مجروح شدن تعداد زیادی از مردم می شود. یکی از دلایل خسارات شدید در زلزله سازه های مهندسی نشده و یا مصالح به کار رفته است که مقاومتی در برایر سایش، فشار و ضربات ناشی از وقع زلزله ندارند. دلیل دیگر این مسئله وزن سنگین ساختمان و فشار مضاعف وارد شده بر سازه ساختمان است.
به لطف ویژگی ها و مزایای منحصر به فرد بلوک سبک AAC می توان گفت که بلوک AAC رقیب سرسخت بلوک سیمانی و آجرهای قدیمی محسوب می شود. به دلیل ساختار متخلخل بلوک AAC و با توجه به اینکه بیشتر حجم بلوک AAC از هوا تشکیل شده است، وزن این بلوک تا 5 برابر سبک تر نسبت به سایر بلوک ها است که این امر باعث کاهش وزن مرده و کاهش فشار وارد شده بر روی دیوارهای باربر ساختمان می شود. (در مورد بلوک سبک AAC بیشتر بدانید)
آزمایش میز لرزان برای ارزیابی مقاومت ساختمان با بلوک های AAC
اساسا دیوارهای ساختمان به دو نوع باربر و غیر باربر تقسیم می شوند. منظور از دیوارهای باربر این است که وزن کلی ساختمان شامل بار مرده (سازه سقف، کفسازی، دیوارها طبقه بالا و…) و بار زنده (بارهای ناشی از بهره برداری شامل انسان ها، لوازم و…) از طریق سقف به دیوارها منتقل می شوند و این دیوارهای باربر هستند که این وزن را تحمل می کنند. این نوع دیوار می تواند در ساختمان هایی با حداکثر سه طبقه ای مورد استفاده قرار می گیرند با این حال بیشتر در ساختمان های یک و دو طبقه متداول است. در مقابل دیوارهای غیرباربر هستند که هیچ وزنی ناشی از وزن کلی ساختمان را تحمل نمی کنند و صرفا برای جداسازی فضای داخلی ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند.
بلوک های بتن هوادار اتوکلاو شده AAC می توانند به عنوان جایگزین مصالح سنتی استفاده شوند ولی برای این منظور نیاز به تدوین آیین نامه اجرایی و مقررات فنی ساختمان می باشد که در این راستا مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی اقدام به انجام آزمایش میز لرزان برای ساختمان بنایی با بلوک های AAC سه طبقه نمود که این تست با موفقیت در آبان ماه 1401 انجام شد.
با انجام این تست مسیر برای استفاده از بلوک های AAC به عنوان دیوار باربر هموار گردید و مهندسان ساختمان می توانند از آن در طراحی و اجرای ساختمان ها تا سه طبقه استفاده نمایند. شایان ذکر است که بلوک AAC در دو نوع باربر و غیر باربر تولید می شوند که نوع باربر آن دانسیته و تحمل فشار بالاتری است.
مشخصات آزمایش میز لرزان برای بلوک های باربر AAC
آزمون میز لرزان ساختمان بنایی سه طبقه با بلوک AAC طی قراردادی از سوی انجمن تولیدکنندگان بتن سبک اتوکلاو شده ایران به مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی واگذار گردید. پس از انجام مطالعات اولیه شامل بررسی آیین نامه و ضوابط فنی بین المللی، تهیه نقشه و مدل های کامپیوتری، تهیه طرح اجرایی و … نهایتاً منجر به ساخت یک ساختمان سه طبقه بر روی میز لرزان در مرکز تحقیقات شد.
این ساختمان با استفاده از بلوک های باربر AAC با مقاومت حداقل 4 مگاپاسکال ساخته شد. در کنج ها و همچنین بالای دیوارها شناژهای افقی و قائم اجرا گردید.
تست میز لرزان پس از گذشت 28 روز از زمان اجرا قابل انجام می باشد. با نصب سنسورهای دقیق به منظور پایش تغییر شکل های سازه و نیروهای وارد بر آن ساختمان آماده تست گردید. در این تست زلزله های بزرگ جهان و ایران بر اساس که قبلاً به وقوع پیوسته اند توسط میز لرزان مرکز تحقیقات شبیه سازی و به سازه اعمال گردید. از جمله زلزله های شیلی و سرپل ذهاب. ساختمان ساخته شده در برابر همه زلزله ها مقاوم بوده و تست با موفقیت به پایان رسید.
معایب مصالح ساختمانی سنتی
در کشور ایران اجرای دیوارهای باربر با استفاده از آجرهای گری با ضخامت 30 سانتی متر انجام می شد و در حال حاضر نیز مورد استفاده قرار میگیرد اگر چه میزان استفاده از آن نسبت به سال های قبل بسیار کمتر شده است. آجرهای گری یک از قدیمی ترین مصالح مورد استفاده در جهان هستند که سابقه استفاده از آنها به هزاران سال قبل بر میگردد. با این حال امروزه با پیشرفت تکنولوژی و با توجه به معایبی که این آجرهای دارند عملاً با مصالح جدید مانند بلوک AAC جایگزین می شوند. چند نمونه از معایب آجر گری عبارت اند از:
- عدم انسجام و پایداری کافی دیوار در برابر زلزله
- هزینه های بالای اجرا
- عایقی ضعیف تر نسبت به مصالح نوین
- مصرف انرژی زیاد برای تولید
- مصرف خاک های کشاورزی و آسیب به محیط زیست
مزایای بلوک اتوکلاو شده AAC
- ساخت دیوار یکپارچه و بسیار مقاوم در برابر زلزله در عین سبکی نسبت به آجر گری
- کاهش هزینه ساخت به دلیل کاهش دستمزد
- نیاز به نازک کاری کمتر
- اجرای سریع تر
- عایقی فوق العاده بالا نسبت به مصالح سنتی
- مصرف انرژی کمتر در زمان تولید
- عدم مصرف خاک های کشاورزی
در نهایت می توان گفت دیوارهای باربر با بلوک AAC باعث تحولی در ساختمان های تا سه طبقه در شهرهای کوچک و مناطق روستایی خواهند شد.
