سال‌هاست که گروه‌های مهندسی عمران و ساختمان در پی این هستند که وزن انواع مصالح ساختمانی را کاهش دهند.

محاسبات دقیق فنی و استانداردهای بتن نشان می‌دهد که هر متر مکعب بتن به کار رفته در سازه‌های ساختمانی ۲۲۸۵ کیلوگرم است و این موجب سنگین شدن بیش از حد وزن یک ساختمان و احتمال بروز اتفاق‌های ناگوار یا نشست کردن اسکلت یک سازه خواهد شد. مهندسان و طراحان بتن‌های جدید معتقدند که طراحی و ساخت بتن‌هایی(در اصطلاح مهندسی) با حباب هوا در هر مترمکعب ۲۱۹۰ کیلوگرم وزن خواهد داشت، پس سازه و ساختمانی سبک تولید خواهد شد و وزن نهایی آن به روی فونداسیون ساختمان کمتر خواهد بود. مهندس علی تات‌پیکر یکی از مهندسان و طراحان تولید بتن سبک در ایران می‌گوید: برای هر مترمکعب بتن ۲/۲ تن شن و ماسه، برای هر متر مکعب ملات دیوارچینی ۸/۱ تن ماسه، برای هر متر مکعب اندود افقی یا قائم (سیمانی که شره می‌کند و از دو طرف دیوار، پی‌چینی را سیاه می‌کند)۸۵/۱ تن ماسه، برای هر مترمکعب ملات فرش کف مثل سنگ و سرامیک ۶۷/۱ تن ماسه مصرف می‌شود. مهندس فرشاد امن‌خانی یکی دیگر از کارشناسان بتن نیز محاسباتی را در این زمینه انجام داده است. بنا به نوشته او؛ حجم ملات مصرفی برای دیوارچینی برابر با یک سوم حجم دیوار است و حجم ملات مصرفی برای فرش کف و سنگ‌کاری یا سنگ پلاک و سرامیک برابر ۳۰ لیتر به ازای هر مترمربع مساحت کف است و برای سقف‌های (آجری نیز حجم ملات مصرفی برابر با ۵۰۰ لیتر به ازای هر مترمربع مساحت سقف است، در حالی که برای زدن سقف‌های تیرچه بلوک حجم ملات مصرفی برابر ۷۷۰ لیتر به ازای هر مترمربع مساحت سقف است.

وزن آجرها
بنابر محاسبات بیشتر مهندسان و کارشناسان امور ساختمانی تعداد آجرهای لازم در هر مترمربع دیوارچینی( آجرفشاری یا ماشینی) ۷۲ تا ۸۰ عدد است به شرط آنکه ضخامت دیوار ۱۱ سانتیمتر باشد و در صورتی که دیوار ۱۲۰ عدد آجر و چنانچه ضخامت دیوار ۳۵ سانتیمتر باشد هر مترمربع ۵۵۰ آجر و نیز در هر مترمربع بنای ساختمانی ۲۵ تا ۴۵ کیلوگرم آهن (در اسکلت‌های فلز) مصرف می‌شود. این محاسبات دقیق ـ که به نظر هم یک محاسبه سرانگشتی ساده می‌آید ـ مهندسان و کارشناسان را در هر چه سبک‌تر کردن وزن ساختمان بیش از پیش مصمم کرده و این تصمیم در دهه‌های اخیر موجب به وجود آمدن چند نوع بتن دیگر یا نسل بتن‌های جدید از صنعت ساختمان شده که می‌رود برای خودش یک صنعت نوظهور در تولید مصالح ساختمانی شود.

آغاز فوم بتن‌ها
اسناد و مدارک نیز نشان می‌دهد که حرکت به سوی به‌دست آمدن بتن سبک یا بتن دارای هوا از سال ۱۹۲۳ م در کشورهای امریکا، هلند و بعدها در آلمان مورد توجه قرار گرفت و نیز توسعه وسیع استفاده از بتن سبک – برابر نیازمندی‌های وسیع آن – در پروژه‌های بزرگ ساختمانی از سال ۱۹۸۰.م آغاز شد.

مقاومت در فوم بتن‌ها
مقاومت فشاری بتن کفی تحت تاثیر عوامل متعددی نظیر چگالی، سن، رطوبت، مشخصات شیمیایی و مکانیکی اجزای تشکیل‌دهنده بتن و نسبت‌های اختلاط آنها دارد. در صورتی که بتوان نسبت‌های اختلاط، سیمان آب و ماده کف را ثابت کرد در این صورت می‌توان به رابطه‌ای بین مقاومت فشاری و چگالی وزن بتن دست یافت. البته باید گفت که تغییر در فاکتورهای فوق، روابط را دچار تغییر می‌کند. مقاومت فشاری را به طور قابل ملاحظه‌ای می‌توان به کمک روش‌های عمل‌آوری بالا برد. عمل‌آوری با رطوبت تاثیر عمیقی در افزایش مقاومت فشاری دارد. مقاومت کششی بتن کفی بسته به روش عمل‌آوری به‌طور معمول بالای ۲۵ درصد مقاومت فشاری بتن است و در لحظه گسیختگی دارای کرنش در ۱ درصد است.

اجزای فوم بتن
به گفته مهندس احمد دانشور مهابی از مواد پایه در ساخت بتن کفی عبارتند از سیمان، آب و کف حاصل از یک ماده کف‌زا، برای تولید کف هم به‌طور معمول از ماده‌ای به نام «فوم» استفاده می‌شود. این ماده ابتدا با آب رقیق شده و سپس در محفظه‌ای به کمک فشار ناشی از کمپرس هوا یا در اثر هم زدن سریع، تبدیل به کفی می‌شود که در آن حباب‌هایی با قطر در حد میلی‌متر و کمتر تولید شده‌اند. برای تولید کفی پایدار در ساختار داخلی ماده کف‌زا یا به طور مستقل یک ماده پایدارکننده کف استفاده می‌شود تا حباب‌های تولید شده پایدار شوند. منظور از پایدار شدن حباب‌ها این است که حباب‌ها در اثر جابه‌جایی و اختلاط، شکل خود را حفظ کنند و به اصطلاح کف نخوابد. کف پایدار حاصل شده خامه‌ای شکل است. وی همچنین می‌گوید: مواد کف‌زا یا فوم را می‌توان به لحاظ ساختاری در ۲ دسته طبقه‌بندی کرد که شامل مواد بر پایه پروتئین حیوانی (فوم پروتئینه) و مواد کف‌زای شیمیایی (فوم شیمیایی) است و معمولا کف حاصل از مواد بر پایه پروتئین به لحاظ حجمی، کمتر و پایدارتر از کف حاصل از مواد شیمیایی است و تجربه نشان می‌دهد که مواد شیمیایی برای ساخت بتن‌های با چگالی بالای ۱۰۰۰ مناسب هستند. این در حالی است که از مواد پروتئینی در ساخت انواع بتن از چگالی ۵۰۰ الی ۱۶۰۰ کیلو بر متر مکعب می‌توان استفاده کرد. وی می‌گوید: باید این نکته را خاطرنشان کرد که پایداری کف باید تا حدی باشد که بعد از فرآیند اختلاط کف با ملات سیمانی و تا گیرایش اولیه مخلوط، کف پایداری خود را حفظ کند. در غیر این صورت، ساختاری که با قرارگیری و توزیع حباب‌ها در داخل مخلوط ایجاد شده، در اثر از بین رفتن قسمتی از حباب‌ها قبل از گیرش اولیه سیمان، از هم پاشیده و در نتیجه وزن بتن افزایش می‌یابد.

دیگر بتن‌های صنعتی جدید
مهندس پروانه رضوانی کارشناس یک شرکت تولیدکننده پودر فوم بتن می‌گوید: صنعت ساخت بتن در ایران حدود ۷۰ سال است که تاکنون تغییر خاصی نکرده، به گونه‌ای که وقتی نگاهی به ساختمان‌ها می‌اندازیم، فکر می‌کنیم با سیمان و شن و ماسه مخلوط شده و ساختمانی بتنی ساخته شده، اما علم ثابت کرده که این‌گونه است و فاکتورهای زیادی برای استحکام نیاز است و از جمله آنها می‌توان به مواد افزودنی اشاره کرد که باعث استحکام بیشتر می‌شود.در کشورهای دیگر با استفاده از مواد افزودنی بتن صنعتی تولید می‌شود که این بتن علاوه بر اینکه از مقاومت چشمگیری برخوردار است و حجم زیادی را اشغال نمی‌کند، به معماری بهتر فضای داخلی ساختمان نیز کمک می‌کند. به گفته او، در واقع تفاوت بتن صنعتی و بتن سنتی در این است که در بتن صنعتی، مواد شیمیایی و فاکتورهای خاص وجود دارد، اما در بتن سنتی هیچ اضافه شونده‌ای وجود ندارد و بتنی است که آب و سیمان مصرفی آن به صورت معمول و با یک طرح اختلاط، مخلوط می‌شود، اما اگر بخواهیم همین بتن را صنعتی کنیم، افزودنی‌های خاصی به آن اضافه می‌کنیم. نکته مهم اینجاست که در ایران موادی افزودنی وجود دارد که در اروپا یافت نمی‌شود و آنها این مواد را از کشورهای جهان سوم تهیه می‌کنند و در ساخت ساختمان‌های بتنی ۱۵ الی ۲۰ طبقه با استفاده از بتن صنعتی پیشرفت داشته‌اند، اما در ایران تاکنون ساختمان‌های بتنی بیشتر از ۴ یا ۵ طبقه با استحکام بالا نداشته‌ایم.معاون فنی کلینیک بتن ایران نیز معتقد است بتن‌های الیافی، انقلابی در صنعت بتن ایجاد کرده است. مهندس وحیدرضا مهتدی در گفت‌وگو با سایت این کلینیک در زمینه به کارگیری بتن‌های الیافی گفته است: وقتی راجع‌به بتن‌های الیافی صحبت می‌کنیم فقط در زمینه صنعت بتن نیست چون الان دایره استفاده از پلیمرها در صنعت ساختمان بسیار گسترده شده است. وی ادامه داده است که: سابق بر این مقاومت‌ها چون کمتر از مقاومت استاندارد بود ما روش‌های تخریبی را پیشنهاد می‌کردیم تا این‌که از قاب‌های بتنی و قالب‌های فولادی برای تقویت سازه استفاده کردیم و بعد از این مراحل به کارگیری الیاف FRT انقلابی در صنعت بتن ایجاد کرد. وی می‌افزاید: در این روش بدون این‌که ضخامت بتن را به طور موثر افزایش دهیم از هم پاشیدگی بتن را با یکسری الیاف پلیمری بسیار مقاوم کنترل کردیم که بروز این صنعت در سازه‌های بتنی به استحکام و دوام بتن کمک شایانی کرد. او یادآور می‌شود: الان وقتی از پلیمر استفاده می‌کنیم فقط هدف استفاده از یک محصول جدید نیست بلکه ارتقای موجودیت‌های بتن است که خاصیت‌های مکانیکی را با کمک پلیمرها برطرف کردیم. وی می‌گوید: همان‌طور که قابلیت تردی را از بتن گرفتیم می‌توان به آن انعطاف داد و قطعاتی از بتن ساخت بدون ترک‌خوردگی که همه این‌ها با بروز بتن‌های الیافی امکان‌پذیر است.

شرکت ساختمانی به نام Voton با همکاری دانشگاه‌های آلمان و اروپا و شرکت Aning-Jonson امریکا استفاده از این محصول را به صورت گسترده در جهان معرفی کردند و امروزه استفاده و به کارگیری بتن سبک یا فوم بتن به عنوان یک متریال سبک و مقرون بصرفه در کشورهای مختلف رایج شده است. اکنون روسیه، امریکا، آلمان، چین، رومانی و ایتالیا از پیشگامان و از بزرگترین تولید و مصرف‌کنندگان این محصول هستند و فوم بتن در سال ۱۳۸۰ با ساخت کارخانه بلوک clc وارد بازار ایران شد و از چند سال بعد در کف‌سازی و شیب بندی بام در پروژه‌ها به کار گرفته شد. ولی استقبال گسترده آن از سال ۱۳۸۷ با آشنایی بیشتر مسکن‌سازان با این محصول و به وجود آمدن شرکت‌های متعدد فوم بتن رونق گرفت و درحال‌حاضر با توجه به طرح مسکن مهر و تعریف زمان بندی برای پروژه‌ها استفاده از این محصول نمود و ضرورت بیشتری پیدا کرده است.