خواص بتن تازه

با توجه به اینکه بتن کفی نمی تواند تحت فشار و یا ویبره قرار گیرد لازم است قابلیت جریان1 و خود تراکمی2 بالائی داشته باشد. این دو خاصیت تحت عناوین قوام و پایداری بتن کفی بوده و با مقدار آب، مقدار کف و دیگر مصالح بکار رفته در طرح اختلاط تعیین می شوند [74].


4 . 1 . 1 کارائی

تعیین زمان جریان در آزمایش مخروط مارش و ارتفاع فرو ریزش در آزمایش اسلامپ می توانند برای تعیین کارائی بتن کفی بکار رود [10]. این مقادیر به رئولوژی بتن نیز بستگی داشته و مشاهده شده است که استفاده از خاکستر بادی درشت در طرح اختلاط منجر به 5/2 برابر شدن روانی بتن در مقایسه با استفاده از ماسه و سیمان گردیده است. این افزایش ایجاد شده در روانی بتن به تفاوت در شکل ذرات و اندازه ذرات ریز در مصالح مربوط می شود. در اثر جایگزینی وزنی ماسه با خاکستر بادی کارائی بتن به دلیل افزایش مقدار ریزدانه کاهش می یابد. لذا لازم است ضمن افزایش مقدار خاکستر بادی برای تامین کارائی مورد نیاز نسبت آب به مواد جامد نیز افزایش یابد. از طرف دیگر گزارش شده است که وجود خاکستر بادی در طرح اختلاط باعث تاثیر بر پایداری کف شده و حجم کف بیشتری را برای رسیدن به چگالی مشخص نیاز خواهد داشت. این موضوع ناشی از بالا بودن کربن در خاکستر بادی می باشد [10]. با افزایش حجم کف در مخلوط مقدار کارائی نیز کاهش می یابد که می تواند ناشی از کاهش وزن بتن و افزایش چسبندگی حباب ها به یکدیگر ناشی از مقدار هوای بیشتر در بتن [26] و چسبندگی بین حبابهای هوا و ذرات جامد در مخلوط باشد.


  • 1 Flowability
  • 2 Self-Compactibility

جدول 1 محققین گوناگون و موضوعات مطالعاتی آنها در ارتباط با بتن سبک کفی.


4 . 2 . خواص فیزیکی

4 . 2 . 1 جمع شدگی ناشی از خشک شدن1

به دلیل عدم حضور سنگدانه در بتن کفی میزان جمع شدگی ناشی از خشک شدن در آن بالا و تا 10 برابر بتن معمولی است [2,18]. مطالعات نشان داده است که عمل آوری در اتوکلاو با ایجاد ترکیبات مینرالوژیکی ویژه ای میزان این جمع شدگی را بشدت کاهش می دهد و به 12 تا 50 درصد نسبت به حالت عمل آوری مرطوب می رساند و در شرایطی که دقت زیادی برای محصول از نظر مقاومت و جمع شدگی در نظر است می بایست از آن استفاده نمود [1,75]. با کاهش چگالی مقدار جمع شدگی در بتن کفی کاهش خواهد یافت [18,58,75,76] زیرا مقدار خمیر سیمان و جمع شدگی ناشی از آن کاهش یافته است.


در یک مطالعه مقایسه ای از نظر جمع شدگی بین بتن کفی با فیلر ماسه ای و خاکستر بادی، بتن با فیلر ماسه مقدار جمع شدگی کمتری را دارد زیرا ذرات ماسه قدرت بیشتری برای جلوگیری از جمع شدگی نسبت به خاکستر بادی دارند [18]. گزارش شده است که می توان از مصالح سبکدانه نیز جهت کاهش میزان جمع شدگی در بتن کفی استفاده نمود [25,77].


4 . 2 . 2 حباب های هوا


اندازه، توزیع و ساختار تخلخل در بتن کفی از اهمیت بسیار بالائی برخوردار است زیرا اثر مستقیمی بر خواصی مانند مقاومت و دوام آن دارد. بطور کلی ساختار تخلخل در این بتن شامل حفرات ژلی، موئینگی و حباب های حاصل از کف و هوای گیر افتاده می باشد [78]. با توجه به اینکه بتن کفی خود جاری و خود تراکم است و حاوی مصالح درشت دانه نمی باشد لذا امکان گیر افتادن هوا در آن بسیار کم و قابل صرف نظر است. حباب های موجود در بتن کفی با پارامتر هائی از قبیل شکل، اندازه، توزیع اندازه و فاصله بین حفرات ارزیابی می شوند.


توزیع حباب های هوا در بتن کفی یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر میزان استحکام آن می باشد. بتن های کفی با توزیع یکنواخت حفرات مقاومت بالاتری را نشان می دهند. استفاده از خاکستر بادی بعنوان فیلر در ترکیب بتن کفی با ایجاد پوشش یکنواخت بر روی هر یک از حباب های هوا و جلوگیری از الحاق آنها به یکدیگر به توزیع یکنواخت آنها کمک می کند. در شرایط استفاده از مقادیر بالای کف، الحاق حباب ها به یکدیگر منجر به محدوده گسترده ای از اندازه حفرات شده و لذا مقاومت کاهش می یابد [71,78]. علاوه بر اندازه و توزیع حفرات، نسبت اندازه آنها به فضای بین حفرات نیز بر مقاومت فشاری بتن سبک کفی تاثیر خواهد گذاشت. به دلیل یکنواختی شکل هندسی حفرات که بصورت کروی هستند می توان از اثر شکل هندسی بر مقاومت صرف نظر نمود [14, 62,71]. در مورد بتن گازی موضوع تا حدی تفاوت خواهد داشت و انبساط حاصل از آزاد شدن گاز در بتن باعث ایجاد حفرات بیضوی در جهت بالا آمدن بتن می گردد [79]. گزارش شده است که برای دستیابی به بیشترین نسبت مقاومت به وزن در نمونه ای از بتن کفی که در آن از پودر سرباره کوره بلند استفاده شده است حفرات با فاکتور فاصله 04/0، اندازه 12/0 میلیمتر و هوای 42% بهترین نتیجه را خواهد داد [14]. مواد فیلر ریزدانه هم به توزیع یکنواخت حفرات کمک می کنند.


میزان نسبت تخلخل های مرتبط به یکدیگر به کل تخلخل در بتن کفی در مقایسه با بتن های گازی پائین و لذا نفوذ پذیری هوا در آن کمتر است [70]. این موضوع منجر به کاهش عبور صدا و همچنین جذب آب نیز می گردد. حباب های هوای محبوس شده در بتن منجر به ایجاد مسیر زیک زاک و پر پیچ و خم برای جریان موئینگی شده و باعث میرائی انتقال جرم یا انرژی می گردد. افزایش حجم حفرات منجر به کاهش ضخامت دیواره آنها و خمیر سیمان شده و بدین ترتیب جمع شدگی کمتری بوجود خواهد آمد [58]. تخلخل های بزرگ تر را می توان به مثابه مصالح با چگالی صفر و ناحیه انتقال بین حفره و خمیر را با ناحیه انتقال و فصل مشترک سنگدانه و سیمان مقایسه نمود [80]. بنابراین برای تولید بتن کفی با نسبت بالای مقاومت به چگالی و خواص مطلوب، شناخت سیستم تخلخل از اهمیت زیادی برخوردار است.


  • 1 Drying Shrinkage

4 . 2 . 3 چگالی


چگالی بتن را می توان در حالت خیس (تازه) و یا سخت شده تعیین نمود. از چگالی بتن تازه برای محاسبه طرح اختلاط و کنترل بتن ریزی استفاده می شود. به دلایلی از قبیل افزایش مداوم حجم کف پس از تخلیه از لانس کف ساز و یا شکستن کف در مرحله اختلاط در میکسر در بتن کفی نمی توان از معادلات تئوری مربوط به تعیین چگالی بتن تازه استفاده نمود و در نتایج پراکندگی های زیادی بوجود خواهد آمد [25]. بسیاری از خواص بتن کفی مرتبط و یا وابسته به چگالی در حالت سخت شده آن می باشد. برای تعیین چگالی لازم است وضعیت رطوبتی بتن و میزان خشک بودن آن بخوبی تعیین شود تا نتایج خواص حاصل از گزارشات گوناگون قابل مقایسه و بررسی باشند [2]. جدول 2 معادلات ارائه شده در مقالات گوناگون را در ارتباط با تعیین چگالی در حالت سخت شده (خشک) را بر حسب وزن و حجم مصالح و یا چگالی بتن خیس نشان می دهد.


[38] McCormick اثر انواع مصالح ریزدانه، دانه بندی، نوع مواز کف زا و نسبت ماسه به سیمان را بر روی چگالی بتن تر مطالعه نموده و گزارش داده است که چگالی تر در محدوده 5 درصد از چگالی طراحی می تواند بر مبنای استفاده از محاسبات حجمی جامد صورت گیرد. هرچه از مصالح بیشتری در طرح اختلاط استفاده شود چگالی بالاتر خواهد بود. جایگزینی ماسه با خاکستر بادی منجر به کاهش چگالی و افزایش مقاومت خواهد شد [19]. از طرف دیگر برای دستیابی به بتن کفی با چگالی مشخص استفاده از خاکستر بادی به دلیل سبک تر بودن نسبت به ماسه منجر به کاهش مصرف کف شده و لذا مقاومت بیشتری بدست خواهد آمد [55].


جدول 2 مدل های تجربی در تعیین چگالی بتن کفی.


4 . 3 . خواص مکانیکی


4 . 3 . 1 مقاومت فشاری


جدول شماره 3 خلاصه ای از نتایج حاصل از آزمایش مقاومت فشاری در مقالات گوناگون را برای بتن کفی براساس انواع طرح اختلاط و چگالی ارائه می دهد. با کاهش چگالی مقاومت فشاری بتن کفی بصورت نمائی کاهش می یابد [15]. بررسی ها نشان داده است که شکل و اندازه نمونه، چگونکی تشکیل حفرات، جهت بارگذاری، سن، مقدار آب، مشخصات مصالح بکار رفته و روش عمل آوری بر مقاومت فشاری بتن کفی تاثیر خواهد داشت [2]. پارامتر های دیگری مانند نسبت ماسه به سیمان، آب به سیمان، نوع و توزیع اندازه دانه های ماسه و نوع مازه کف نیز بر مقاومت بتن کفی تاثیر می گذارند [45,83]. مقاومت فشاری در بتن های کفی با چگالی خشک در محدوده kg/m3 1000-500 با افزایش قطر حفرات کاهش می یابد. زر چگالی های بالاتر از kg/m3 1000 حفرات تاثیر کمتری بر مقاومت فشاری دارند و ترکیب و ساختار جامدی تعیین کننده مقاومت فشاری خواهد بود [78]. گزارش شده است که بر خلاف بتن های معمولی تغییرات جزئی در نسبت آب به سیمان اثر چندانی بر مقاومت بتن کفی نخواهد داشت [11]. مشاهده شده است که در مقادیر بالای نسبت آب به سیمان (در محدوده کارائی و پایداری مورد نیاز)، با افزایش نسبت آب به سیمان بر خلاف بتن های معمولی که در آنها هوای گیر افتاده در بتن درصد کمی از حجم را تشکیل می دهد مقاومت فشاری افزایش یافته است [7,60]. نتایج تحقیقات [60] Tam et al نشان داده است که مقاومت بتن کفی عمل آوری شده در رطوبت به نسبت آب به سیمان و نسبت هواه به سیمان بستگی داشته و لازم است در شرایطی که نسبت حجمی حفرات هوا به حفرات آب نزدیک شود اثر تلفیقی در نظر گرفته شود.


بررسی ها نشان داده است که جایگزینی تا 67 درصد وزنی سیمان با خاکستر بادی اثر عمده ای بر کاهش مقاومت بتن کفی ندارد [6]. نتایج نشان می دهد که مقاومت فشاری بتن کفی بیشتر تابع چگالی خشک آن می باشد و در بتن های حاوی خاکستر بادی زمان بیشتری برای رسیدن به مقاومت نهائی که بالاتر از حالت استفاده از صرفأ سیمان است مورد نیاز خواهد بود. جایگزینی سیمان با میکروسیلیس بر اساس واکنش های پوزولانی و حالت پرکنندگی باعث خواهد شد تا مقاومت بیشتری در دوره های کولانی تر بویژه در بتن های کفی با چگالی بالا بدست آید.


جدول 3 خلاصه ای از ترکیبات مورد استفاده و چگالی و مقاومت فشاری در مقالات گوناگون.


در یک چگالی مشخص و بویژه بالا، بتن با ماسه های ریز نسبت به درشت مقاومت بیشتری از خود نشان خواهد داد. نسبت بالاتر مقاومت به چگالی ناشی از توزیع یکنواخت تر تخلخل در بتن با ماسه ریز در مقایسه با حفرات و تخلخل درشت و بی قاعده در بتن با ماسه درشت می باشد [38,20]. همین رفتار در شرایط جایگزینی ماسه با خاکستر بادی نیز مشاهده می شود [55]. در بتن های سبک کفی که تمام یا بخشی از ماسه توسط خاکستر بادی تامین شده است نسبت مقاومت فشاری به چگالی بالاتر خواهد بود [55,19,9,5]. این پدیده در چگالی های پائین (درصد بالای حجم کف) و مخصوصاً در سنین پائین کمتر مشاهده می شود زیرا در این شرایط کف مقاومت را کنترل می کند و خواص مواد بکار رفته در طرح اختلاط اثر کمتری دارد [55]. تأثیر همزمان قابلیت بالای نگهداری آب و واکنش های پوز ولانیکی خاکستر بادی باعث عملکرد خوب آن در بتن کفی می گردد [12]. در شرایط چگالی تر یکسان، بتن با مصالح رس منبسط مقاومت بالاتری نسبت به بتن حاوی ماسه خواهد داشت. استفاده از آهک، نرمه های مواد ساختمانی و پودر شیشه های ضایعاتی بعنوان ریزدانه، بی اثر و یا اثر چندانی بر مقاومت فشاری ندارد و استفاده از خرده لاستیک، ماسه ریخته گری ضایعاتی، خاک کائولن و لای سنگ شکن می تواند باعث کاهش مقاومت گردد.


استفاده از اتوکلاو جهت گیرش باعث افزایش مقاومت خواهد شد. بطور کلی گزارش ها نشان می دهد که مقاومت فشاری بتن سبک کفی عمل آوری شده در آب بیشتر از عمل آوری در هواه می باشد [83]. در شرایط عمل آوری با بخار رد دمای حدود C 40 مقاومت های بالاتری در مقایسه با نمونه های عمل آوری معمولی آبی گزارش شده است [61]. در بسیاری از کاربردها استفاده از عمل آوری مرطوب اگرچه سرعت افزایش مقاومت کمی دارد اما اقتصادی تر و مرسوم تر است [60]. عموماً از عمل آوری اتوکلاو برای قطعات بتن سبک کفی در حالت پیش ساخته استفاده می شود.


4 . 3 . 2 مقاومت خمشی و فشاری


نسبت مقاومت خمشی به فشاری در بتن سبک سلولی در محدوده 35/0-25/0 می باشد [2]. مقاومت کششی شکافتی بتن سبک کفی از بتن معمولی و سبکدانه کمتر است. اگرچه بتن های کفی با ماسه نسبت به خاکستر بادی مقاومت کششی شکافتی بالاتری دارند. این موضوع ناشی از مقاومت برشی بالاتر بین ذرات ماسه و خمیر سیمان است [9]. گزارشات نشان می دهد که استفاده از الیاف پلی پروپیلن باعث ارتقای مقاومت فشاری و خمشی بتن کفی شده و اثر مخربی بر رفتار بتن تازه و خودتراکمی آن ندارد [30].


4 . 3 . 3 مدول الاستیسیته


گزارش شده است که مدول الاستیسیته استانیکی بتن کفی در محدوده چگالی 500 تا kg/m3 1500 بترتیب در حدود 1 تا kN/mm2 8 است که بنحو قابل ملاحظه ای کمتر از بتن معمولی و بتن سبکدانه می باشد [9]. مقدار E در بتن های معمولی در شرایط مقاومت فشاری یکسان تا 4 برابر بیشتر است. گزارشات نشان می دهد که مقدار مدول الاستیسیته در بتن کفی با خاکستر بادی بعنوان ریزدانه نسبت به بتن کفی با ماسه کمتر است. این مطلب ناشی از این حقیقت است که خاکستر بادی بصورت خمیری بوده و حالت سنگدانه ای ندارد در حالیکه ماسه دارای مقادیر بالائی از سنگدانه های ریز است [28]. مشاهدات نشان می دهد که استفاده از الیاف پلی پروپیلن باعث افزایش 2 تا 4 برابری مقدار E می گردد [9]. در دمای پائین افزایش در مقاومت فشاری بویژه در بتن های با چگالی بالا با افزایش در سفتی همراه خواهد بود [40]. جدول 4 چند رابطه تجربی بین مدول الاستیسیته و چگالی و یا مقاومت فشاری را نشان می دهد.


جدول 4 روابط مربوط به مدول الاستیسیته در بتن کفی.


4 . 3 . مدل های ارزیابی مقاومت


بعضی از محققین روابطی را برای ارزیابی مقاومت بتن کفی ارائه داده اند. [56] Hoff مدل سازه ای را بر مبنای تلفیق تخلخل ناشی از حباب های هوا و آب تبخیری ارائه نموده است. مدل ارائه شده توسط [56] Kearsely & Wainwright بیان می دارد که مدل Hoff بخوبی می تواند در ارزیابی مقاومت فشاری بتن کفی در سنین گوناگون و چگالی های گوناگون در حضور و عدم حضور خاکستر بادی بکار رود. این مدل که بر مبنای مقدار خمیر سیمان بنا نهاده شده است نمی تواند مستقیماً برای ارزیابی مقاومت در بتن های کفی با فیلرهای ماسه/خاکستر بادی استفاده شود.


Tam و همکارانش [60] مدلی را بر مبنای معادلات Feret جهت ارزیابی مقاومت بتن کفی ارائه داده اند. این معادله با استفاده از میزان پیشرفت هیدراسیون بر مبنای نسبت ژل - فضای خالی توسعه یافته است. براساس همین مفهوم مدل دیگری جهت بتن کفی با ماسه و خاکستر بادی توسط [19] Durack & Weiqing برای اختلاط های در محدوده چگالی پائین ارائه گردیده است. [73] Nambiar & Ramamurthy شبیه به همین معادلات را بر مبنای مدل Balshin و مفهوم نسبت ژل - فضای خالی برای محدوده ای از ترکیب و محدوده وسیعی از چگالی ارائه داده اند. این مدل تطابق خوبی با مقادیر اندازه گیری شده دارد و ترکیب مواد که بسهولت قابل اندازه گیری می باشند بعنوان ورودی های آن هستند. معادله Balshin همچنین همخوانی خوبی با رسم نتایج مقاومت فشاری بر حسب تخلخل کل برای بتن های هوادار اتوکلاو [84] و تمام سنین بتن کفی شامل خمیر سیمان با خاکستر بادی بالا جایگرین ماسه دارد [42,73].


به دلیل شکستن کف در مرحله اختلاط و همچنین انبساط آن پس از تخلیه [25] مقدار واقعی حجم کف ممکن است تغییر نماید و لذا چگالی خشک نمی تواند معیار دقیقی برای ارزیابی ترکیب اختلاط بتن کفی باشد. از اینرو بهتر است چگالی بتن تازه بعنوان ورودی در این مدل در نظر گرفته شود. البته می توان از مدل های ارائه شده در جدول 2 که ارتباط چگالی بتن تازه و خشک را ارائه داده اند استفاده نمود. از مدل های ارائه شده در جدول 4 می توان برای ارزیابی مدول الاستیسیته برحسب چگالی و یا مقاومت بهره گیری نمود.


مدل های تجربی نیز برای ارزیابی مقاومت و چگالی بتن کفی بر مبنای ترکیب مواد مصرفی در طرح اختلاط از قبیل نسبت فیلر به سیمان، درصد خاکستر بادی بعنوان فیلر و حجم کف توسعه یافته اند [55]. از این نتایج می توان بعنوان راهنما در تعیین طرح اختلاط در بتن کفی بهره برداری نمود.


4 . 5 . دوام بتن کفی

4 . 5 . 1 مشخصات نفوذی


جذب آب: جذب آب بتن کفی با کاهش چگالی کاهش می یابد زیرا حجم خمیر سیمان و لذا حجم تخلخل موئینگی کاهش یافته است. جذب آب بتن کفی عمدتاً تحت تاثیر فاز خمیری بوده و تخلخل به دلیل بسته بودن و عدم پیوستگی نقشی در آن ندارد [41,20]. بیان جذب آب بصورت درصد وزنی به دلیل اختلاف زیاد در چگالی بتن های سبک گمراه کننده خواهد بود. بررسی ها نشان می دهد که نفوذ پذیری بخار آب و اکسیژن در بتن کفی با افزایش تخلخل و مقدار خاکستر بادی افزایش می یابد [61]. ضریب نفوذ در بتن سبک کفی متناسب با چگالی و تناسب معکوس با نسبت تخلخل دارد [16].


عبورآب1: عبور آب از میان یک ماده ستخلخل با فرآیند جذب و انتقال توسط پدیده موئینگی رخ می دهد که بر مبنای تئوری جریان غیر اشباع بررسی می گردد [86,85]. بررسی ها نشان می دهد که تعیین خاصیت عبور آب در مقایسه با جذب آب به نحو بهتری می تواند خاصیت انتقال آب را تعیین نماید. خاصیت عبور آب در بتن کفی از مواد اولیه آن کمتر و با افزایش حجم کف کاهش می یابد [72,66,65]. همچنین این مشخصه در بتن کفی به نوع فیلر، ساختار تخلخل و مکانیزم نفوذ بستگی خواهد داشت. حضور خاکستر بادی در مقایسه با ماسه در بتن کفی باعث افزایش جزئی در قابلیت عبور آب می گردد [10].


  • 1 Sorptivity

4 . 5 . 2 مقاومت به عوامل فعال محیطی


بررسی های انجام شده بر روی بتن سبک کفی در چگالی های پائین مقاومت خوب در مقابل یخ زدن/آب شدن را نشان داده است [67,28] . مقاومت به سولفات در بتن کفی که مطالعات آن توسط [19] Jones and McCarthy در طول مدت 12 ماه انجام شده است نشان می دهد که این بتن مقاومت خوبی در مقابل عوامل فعال محیطی دارد. مطالعه کربوناسیون تسریع شده در بتن کفی توسط [9] Jones and McCarthy نشان می دهد که بتن های با چگالی پائین با سرعت بیشتری کربوناته می شوند. همچنین بتن های حاوی خاکستر بادی نیز سرعت کربوناته بیشتری دارند. آزمایشات تسریع شده نفوذ کلر نشان می دهند که عملکرد این بتن ها شبیه به بتن معمولی توام با افزایش مقاومت به خوردگی در چگالی های پائین تر می باشد [16]. ساختار سلولی بتن کفی و تخلخل موجود در دیواره سلول ها لزوماً باعث کاهش مقاومت این بتن در مقابل نفوذ رطوبت نسبت به بتن معمولی نمی گردد. بنظر می رسد سلول های موجود بعنوان محل های تجمع مواد مانع از سرعت بالای نفوذ می گردند.


4 . 6 . مشخصات اصلی,

4 . 6. 1 عایق حرارتی


بتن کفی به دلیل برخورداری از ساختار سلولی خواص عایق حرارتی بسیار عالی دارد. بررسی ها نشان داده است که هدایت حرارتی بتن کفی در چگالی kg/m3 1000 به میزان یک ششم بتن معمولی است [21]. مطالعات انجام شده توسط [65] Giannakau and Jones قابلیت بتن کفی جهت استفاده بعنوان ایزولاسیون حرارتی در ساختمان را نشان می دهد.


ضریب هدایت حرارتی بتن کفی در محدوده چگالی kg/m3 1600-600 بترتیب W/m.K 7/0-1/0 است که به اندازه 5 تا 30 درصد ضریب هدایت حرارتی بتن معمولی با ضریب هدایت حرارتی حدود W/m.K 2 است [5]. بررسی ها نشان داده است که عایق بودن بتن تناسب معکوس با چگالی آن دارد [27]. کاهش چگالی بتن خشک به میزان kg/m3 100 باعث باعث کاهش ضریب هدایت حرارتی به میزان W/m.K 04/0 می گردد [77]. تغییر نسبت مواد به کف باعث تغییر چگالی شده و اثر شدیدی بر میزان عایق بودن حرارتی خواهد داشت [24].


خاکستر بادی در بتن کفی نیز باعث کاهش ضریب هدایت حرارتی خواهد شد. استفاده از 30 درصد 1 PFA در مقایسه با حالتی که فقط از سیمان پرتلند استفاده شود باعث کاهش 12 تا 38 درصدی در میزان ضریب هدایت حرارتی خواهد شد. چنین پدیده ای ناشی از شکل ذرات خاکستر بادی است که باعث افزایش مسیر جریان حرارتی می گردد [65]. نتایج تحقیقات [11] Jones and McCarthy نشان می دهد که ضریب هدایت حرارتی در بتن کفی در چگالی خشک kg/m3 1200-1000 در محدوده W/m.K 42/0-23/0 تغییر خواهد کرد. جایگزینی 30 درصد وزنی سیمان با خاکستر بادی به کاهش گسترش حرارت حاصل از هیدراتاسیون منجر می شود. استفاده از سبکدانه های با چگالی پائین اثر مفیدی بر کاهش ضریب هدایت حرارتی خواهد داشت [77]. با استفاده از ذرات پلی استایرن در ساختار بتن در چگالی خشک kg/m3 650-200 ضریب هدایت حرارتی به محدوده W/m.K 16/0-06/0 کاهش خواهد یافت [69].


گزارشات نشان می دهد که با کاهش دما، ضریب هدایت حرارتی در بتن کفی کاهش می یابد [40]. Richard و همکارانش [39] در بررسی رفتار برودتی بتن کفی به مطالعه همزمان خواص مکانیکی و حرارتی آن پرداختند. در این مطالعه اثر درجه حرارت در محدوده 22 تا 196- درجه سانتی گراد برای چگالی در محدوده kg/m3 1440-640 مورد بررسی قرار گرفته است. با کاهش دما در این محدوده کاهش 26 درصدی در ضریب هدایت حرارتی مشاهده شده است. [59] Tada براساس نیاز عایق بودن مواد در ساختمان شرایط بهینه را در مقاله خود ارائه نموده است.


1 Pulverized Fuel Ash


4 . 6. 2 خواص صوتی


[2] Valore بیان می دارد که بتن سلولی خاصیت عایق صوتی آنچنان خوبی ندارد. بتن کفی مقاومت کمتری نسبت به بتن معمولی در مقابل انتقال صوت دارد [32] زیرا مقاومت و یا اتلاف صوتی (1TL) حاصل ضرب فرکانس در چگالی ماده در سطح می باشد. [59] Tada بیان می دارد که TL به استحکام و مقاومت درونی دیوار بستکی دارد. قابلیت انتقال صوت در دیوار های بتن سبک سلولی در محدوده فرکانس صوتی قابل شنوائی 2 تا 3 برابر بتن های معمولی است. بتن های متراکم تمایل به انعکاس صوت دارند در حالیکه بتن کفی آن را جذب می نماید و لذا این بتن ها ظرفیت جذب صوت بالاتری دارند [32].


4 . 6. 3 مقاومت به آتش


انتقال حرارت در مواد متخلخل در دماهای بالا توسط مکانیزم تابش روی می دهد که تناسب معکوس با تعداد سطوح جامدی عمود بر مسیر انتقال حرارت دارد. از اینرو با توجه به ضریب هدایت حرارتی و نفوذپذیری حرارتی کمتر در بتن کفی می توان انتظار داشت که مقاومت به آتش در این بتن ها بیشتر باشد [2]. آزمایشات انجام شده بر روی مقاومت به آتش در بتن های سبک کفی در چگالی های گوناگون نشان داده است که پایداری در مقابل آتش با کاهش چگالی بیشتر می شود. [9] Jones and McCarthy با بررسی مطالعات قبلی بطور خلاصه چنین نتیجه گیری کرده اند که نسبت افت خواص مقاومتی در اثر شعله در این بتن ها در مقایسه با بتن های معمولی کمتر است. بتن کفی در مقایسه با بتن با سبکدانه ورمیکیولیت در چگالی های پائین رفتار بهتر و در چگالی های بالا رفتار بدتری داشته است [45]. [68] Kearsley and Mostert اثر ترکیب سیمان بر رفتار بتن کفی در دمای بالا را بررسی و چنین نتیجه گیری نموده اند که بتن کفی با مقدار نسبت Al2O3/CaO بالاتر از 2 می تواند تا دماهای C 1450 را بدون آسیب دیدگی تحمل نماید.