بتن ریزی و شرایط آن

بتن، پرکاربردترین مصالح ساختمانی است. این ماده کاربرد و اهمیت زیادی در زندگی انسان‌ها دارد.

بتن ریزی یکی ار مهمترین فرآیند ها در ساخت سازه های بتنی است . بتن ریزی شامل 7 مرحله کلی می باشد .

قالب بندی – اختلاط – انتقال – بتن ریزی – تراکم – پرداخت – عمل آوری

تمامی مراحل ذکر شده نقش به سزایی بر روی کیفیت سازه بتنی دارند و ایراد و یا قصور در انجام هر کدام از مراحل بالا باعث بروز خسارت های جبران ناپذیری در ساخت بنا میشود. از این‌رو، این مراحل باید طبق استانداردهای موجود و با دقت بالا انجام شوند.

تجهیزات بتن ریزی:

هرکدام از مراحل بتن ریزی نیاز به تجهیزات خاص خود دارد که این تجهیزات عبارتند از :

میکسر – انتقال دهنده – ویبراتور- ابزار پرداخت

میکسر :

به دستگاه مخلوط کن آب ، سیمان ،شن و ماسه که برای ایجاد ملات یا دوغاب سیمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد گویند که شامل موارد زیر است :

میکسر پیوسته ، بچ میکسر ، درام میکسر ، پن میکسر

میکسر با عناوین دیگری نظیر ملات‌ساز و خلاطه نیز شناخته می‌شود

میکسر پیوسته : به  مخلوط‌کن‌های بتنی که عملیات بارگیری، اختلاط و خروج مخلوط را به طور همزمان و تا اتمام هر مرحله از بتن ریزی یا به پایان رسیدن کامل آن انجام می‌دهد گویند.

میکسر پیوسته در پروژه‌های بسیار بزرگی نظیر سد، پل، برج و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بچ میکسر : متداول‌ترین نوع میکسر مورد استفاده در عملیات بتن ریزی است. این مخلوط‌کن‌ها برخلاف میکسرهای پیوسته، اختلاط و تخلیه ملات را به صورت مرحله‌ای (بچ به بچ) انجام می‌دهند. بچ میکسر شامل محفظه گردان با تیغه‌های داخلی است.

درام میکسر : درام میکسر، یک از انواع پرکاربرد بچ میکسرها است که محفظه آن شبیه به بشکه و محور آن به صورت افقی یا شیب‌دار است.

تراک میکسر : به کامیون های حامل بتن که در اغلب پروژه ها استفاده میشود گویند. در این میکسرها، محفظه اختلاط بر روی کامیون نصب می‌شود.

 

پن میکسر : پن میکسر، یکی دیگر از انواع بچ میکسرها با محور دوران عمودی است. محفظه پن میکسرها با درام میکسرها تفاوت دارد. در این میکسرها معمولا از محفظه‌هایی مشابه با دیگ استفاده می‌شود.

انتقال دهنده بتن : وسیله‌ای است که بتن را از محل ساخت به محل بتن ریزی انتقال می‌دهد گویند. نحوه وزمان انتقال بتن بر روی کیفیت آن تاثیر می‌گذارد. بتن تازه باید در یک زمان مشخص و پیش از شروع گیرش اولیه به محل بتن ریزی تحویل داده شود. در صورت طولانی بودن مسیر یا زمان انتقال، احتمال رخ دادن جداشدگی و کاهش اسلامپ وجود دارد.

 

روش‌ها و تجهیزات مختلف انتقال بتن به محل بتن ریزی عبارت هستند از:

تشت ملات

فرغون یا چرخ دستی

سطل جرثقیل و تله کابین

شوت یا ناوه شیب‌دار

بالابر

تراک میکسر

نوار نقاله

پمپ بتن و لوله

ترمی

بیل مکانیکی و کامیون

ریل و واگن

 

تشت ملات: تشت ملات و چرخ‌های دستی، تجهیزاتی هستند که برای انتقال بتن در حجم‌ کم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ناوه شیب‌دار یا شوت : وسیله‌ای است که اغلب برای بتن ریزی در ترازهای پایین‌تر از سطح زمین یا پایین‌تر از محل ساخت بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پمپ بتن : پمپ بتن، وسیله‌ای است که بتن تازه را از طریق لوله به محل بتن ریزی منتقل می‌کند.

تراک میکسر : تراک میکسروسیله ای است که انتقال بتن تازه از محل ساخت به محل بتن ریزی را به عهده دارد. این تجهیزات معمولا برای انتقال بتن در مسافت‌های طولانی بین کارخانه تا محل پروژه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ترمی : یک لوله نفوذناپذیر است که به طور گسترده برای بتن ریزی در زیر آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویبراتور بتن :دستگاهی است که به منظور تراکم بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. انواع ویبراتور بتن بر اساس عملکرد عبارتند از :

ویبراتور داخلی یا سوزنی

ویبراتور خارجی یا ویبراتور قالب

ویبراتور سطحی

دستگاه میز لرزان

لرزاننده میلگرد

 

ویبراتور داخلی (ویبراتور سوزنی) : پرکاربردترین ویبراتور مورد استفاده در فرآیند بتن ریزی است. این ویبراتور از یک میله فولادی با انتهای گرد به همراه یک المان ارتعاشی درون آن تشکیل می‌شود. ابعاد این ویبراتور به گونه‌ای است که امکان جابجایی و استفاده آن توسط یک اپراتور وجو دارد.

ویبراتور خارجی : نوع دیگری از ویبراتور بتن است که به طور مستقیم بر روی نقاط خاصی از قالب نصب می‌شود.

کاربرد اصلی ویبراتور خارجی در تولید بتن‌های پیش‌ساخته و بتن‌هایی است که امکان استفاده از ویبراتورهای داخلی در آن‌ها وجود ندارد.

ویبراتور سطحی : دستگاهی است که پس از بتن ریزی بر روی سطح بتن قرار داده می‌شود.

میز لرزان : یکی دیگر از انواع ویبراتورهای مورد استفاده برای تراکم بتن‌های پیش‌ساخته است. این نوع ویبراتور از یک قالب فلزی در بخش بالایی تشکیل می‌شود. در بخش پایینی میز، یک ویبراتور متصل به قالب وجود دارد.

لرزاننده میلگرد : یک روش جدید برای ارتعاش و تراکم پس از بتن ریزی است. لرزش میلگردها، ارتعاش را به درون بتن منتقل می‌کند. لرزاننده میلگرد باعث صرفه‌جویی در زمان و کاهش نیاز به تمیزکاری ویبراتور بعد از پایان تراکم می‌شود.

تجهیزات پرداخت : به مجموعه ابزار مورد استفاده برای تراز و صاف کردن سطح بتن گویند . این تجهیزات معمولا به دو نوع دستی و مکانیکی تقسیم می‌شوند. از پرکاربردترین تجهیزات مورد استفاده برای پرداخت سطح بتن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

تیغه ماله یا ماله دستی

ماله دسته بلند

ماله موتوری یا ماله پروانه‌ای

شمشه

تیغه ماله : یکی از ابزارهای دستی برای پرداخت سطح بتن در پروژه‌های کوچک است. تیغه ماله، یک سطح صاف و صیقلی را برای بتن فراهم می‌کند.

ماله دسته بلند: یکی دیگر از ابزارهای دستی پرداخت سطح بتن است که از یک دسته بلند 2 متری و یک ماله بزرگ در انتهای دسته تشکیل می‌شود.

ماله پروانه ای : ماله پروانه‌ای، یکی از پرکاربردترین ابزارهای مکانیکی مورد استفاده برای پرداخت سطح بتن است. این دستگاه، از چندین تیغه ماله متصل به یک موتور گردان تشکیل می‌شود. ماله پروانه‌ای معمولا برای پرداخت سطوح برزگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شمشه : یک وسیله بلند است که به منظور تراز کردن سطح بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جارو : وسیله‌ای است که به منظور ایجاد یک سطح زبر و تزئینی بر روی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مراحل بتن ریزی: در ابتدا مقاله مراحل بتن ریزی را که شامل هفت مرحله میشد را ذکر کردیم و هم اکنون به توضیح مراحل آن میپردازیم.

قالب بندی:فرآیند سرهم کردن و آماده‌سازی قالب بتن است. در واقع قالب‌بندی، آماده‌سازی محل و اولین مرحله برای شروع فرآیند بتن ریزی است. قالب‌های بتن از مواد مختلفی نظیر میلگرد ،چوب، فولاد، پارچه، الیاف پلیمری تقویت‌شده و مواد کامپوزیت ساخته می‌شوند. به علاوه، هر یک عضوهای سازه‌ای نظیر ستون، تیر، دال، فونداسیون و غیره، فرآیند قالب‌بندی مختص به خود را دارند.

 

در صورتی که قالب‌بندی به خوبی انجام نشده باشد، تمام مراحل بعدی بتن ریزی با مشکل مواجه خواهد شد. توجه به نکات زیر در حین قالب‌بندی ضروری است:

تمیز کردن مواد زاید (یخ، بتن چسبیده و غیره) از روی قالب و روغن اندود کردن آن

نصب قالب‌ها بر اساس طرح و فیکس کردن اولیه

قرار دادن بلوک‌های سیمانی و جانمایی میلگردها بر اساس طرح

بررسی تراز بودن سطوح

اجرای شمع‌بندی یا نصب تیرهای نگهدارنده در صورت نیاز

فیکس کردن نهایی اجزا و اتصال میلگردها به قالب

 

اختلاط بتن: فرآیندی است که در آن، مواد اولیه بتن با یکدیگر ترکیب می‌شوند و ملات یا دوغاب سیمانی را تشکیل می‌دهند. اختلاط مناسب بتن، اهمیت بالایی در کیفیت بتن تازه دارد.بتن خوب مخلوط‌شده، کارایی و عملکرد خوبی در حالت‌های تازه و سخت شده خواهد داشت. در صورت عدم اختلاط مناسب، احتمال رخ دادن مشکلاتی نظیر جداشدگی و آب انداختن پس از بتن ریزی به وجود می‌آید. به محل اختلاط بتن بچینگ گویند.

روش‌های اختلاط بتن :

به طور کلی اختلاط بتن به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

اختلاط دستی:  مخلوط کردن مواد بتن توسط کارگران و بدون کمک دستگاه میکسر در محل پروژه انجام می‌شود.

اختلاط ماشینی:  اختلاط بتن با استفاده از دستگاه میکسر در محل پروژه صورت می‌گیرد.

اختلاط آماده:  مخلوط بتن در بچینگ‌های اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک آماده شده و سپس توسط تراک میکسر به محل پروژه منتقل می‌شود.

انتقال بتن :

فرآیندی است که در آن، مخلوط به دست‌آمده توسط تجهیزات مخصوص به محل نهایی بتن ریزی انتقال داده می‌شود. انتقال بتن، مانند مراحل دیگر بتن ریزی بر روی کیفیت نهایی تاثیرگذار است.

مطابق با مقررات ملی ساختمان، ویرایش 1392، بند 9-7-3، انتقال بتن از مخلوط‌کن تا محل بتن باید به گونه‌ای صورت گیرد که از جدا شدن، از بین رفتن مصالح و از دست دادن حالت خمیری بتن در بتن ریزی‌های متوالی جلوگیری شود. استفاده از تجهیزات کوچک مقیاس تنها در موارد زیر مجاز است:

حداکثر حجم بتن 300 لیتر در هر نوبت

سازه‌ای نبودن بتن

حداکثر فاصله 60 متر برای چرخ دستی و 120 متر برای دامپر (ماشین‌های حمل کوچک)

چرخ‌های لاستیکی

صاف و افقی بودن مسیر حمل

بتن ریزی :

فرآیندی است که در آن، بتن تازه توسط تجهیزات انتقال به درون قالب ریخته می‌شود. پارامترهای موثر بر کیفیت بتن ریزی عبارت هستند از:

زمان گیرش بتن

تشکیل درز سرد

الگوی بتن ریزی

ارتفاع سقوط آزاد

کنترل دما

تراکم بتن

تاثیر زمان گیرش در کیفیت بتن :

توجه به زمان گیرش اولیه و نهایی در حین بتن ریزی بسیار ضروری است. به طور کلی، زمان گیرش اولیه بتن حدود 45 تا 60 دقیقه است.

به طور کلی، در صورتی که اسلامپ بتن پیش از شروع عملیات بتن ریزی کم‌تر از میزان مقرر باشد، باید از مصرف آن خودداری شود.

تاثیر درز سرد در کیفیت بتن :

تشکیل درزها یا اتصالات سرد، یکی از مسائلی است که باعث افت کیفیت بتن ریزی و کاهش مقاومت عضوهای سازه‌ای می‌شود. این مشکل زمانی پیش می‌آید که بتن ریزی پس از گیرش بتن ریخته شده در مرحله قبلی صورت گیرد. به همین دلیل، همیشه باید بتن ریزی را پیش از شروع گیرش اولیه انجام داد.

تاثیر الگو بتن ریزی در کیفیت بتن :

در هنگام ساخت سازه‌ها یا عضوهای بتنی بزرگ، بتن ریزی معمولا بر اساس یک الگو و توالی خاص صورت می‌گیرد. الگوی مناسب بتن ریزی به منظور جلوگیری از تشکیل درز سرد انتخاب می‌شود. بتن ریزی باید به صورت سریع و پیوسته در محدوده‌های از پیش تعیین شده انجام شود. روند بتن ریزی باید به گونه‌ای باشد که بتن در حین ریختن، خاصیت خمیری خود را حفظ کرده و فضای خالی بین میلگردها را به خوبی پر کند. به علاوه، سطح بتن ریخته شده باید به صورت لایه‌های افقی و تراز باشد.

تاثیر ارتفاع سقوط بتن در کیفیت بتن :

ارتفاع سقوط آزاد بر روی جداشدگی بتن تاثیر می‌گذارد. محدوده مناسب این ارتفاع در استانداردهای مختلف متفاوت است. به طور کلی، ارتفاع 90 تا 150 سانتی‌متر می‌تواند، فاصله خوبی بین نقطه رها شدن مخلوط بتن از انتهای وسیله انتقال تا کف محل بتن ریزی باشد.در کل، بتن باید تا حد امکان نزدیک به محل نهایی خود ریخته شود تا از جدایی دانه‌ها بر اثر جابجایی مجدد جلوگیری شود.

تاثیر دما در کیفیت بتن :

از آنجایی که انتظار می‌رود گیرش اولیه حدود 45 تا 60 دقیقه پس از بتن ریزی شروع شود، میزان دما بر روی فرآیند گیرش تاثیرگذار خواهد بود. کنترل تغییرات دمایی و جلوگیری از افزایش ناگهانی دما باید با توجه به حجم بتن ریزی مورد توجه قرار گیرد. در صورت عدم کنترل مناسب دما، امکان ایجاد ترک‌های داخلی و سطحی وجود خواهد داشت.

تراکم بتن :

یکی از مهم‌ترین مراحل بتن ریزی، تراکم بتن توسط ایجاد ارتعاش در آن است. این کار به کمک دستگاه‌های ویبراتور انجام می‌شود. استفاده صحیح از ویبراتور، تحکیم مناسب بتن و کاهش تعداد حباب‌های موجود درون آن را در پی خواهد داشت. حباب‌های هوا، یکپارچگی ساختار بتن را کاهش می‌دهند.

پرداخت سطح بتن :

فرآیندی است که به منظور تراز کردن سطح بتن پس از مرحله تراکم انجام می‌شود. پرداخت، مقاومت بتن در برابر سایش را افزایش و نفوذپذیری آن را کاهش می‌‌دهد. این فرآیند معمولا برای سازه‌هایی نظیر دال سقف، دال کف و انواع شالوده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مراحل پرداخت سطح بتن :

پرداخت بتن معمولا در چهار مرحله زیر انجام می‌شود:

شمشه کاری: صاف کردن پستی و بلندی‌های سطح بتن و تراز کردن آن تا ارتفاع مشخص

تی کشی: حذف لبه‌های باقی‌ماند از مرحله قبل و پر کردن منافذ سطحی

ماله کشی: فرو بردن سنگدانه‌ها به درون بتن، حذف ناهمواری‌ها و تراکم سطح

پرداخت نهایی: ایجاد سطح صاف و متراکم کردن سطح

 

عمل آوری بتن :

فرآیندی است که با کنترل رطوبت و دما در طی واکنش هیدارتاسیون، زمینه دستیابی به خواص مکانیکی مورد نظر برای بتن نهایی را فراهم می‌کند. این فرآیند، یکی از مهم‌ترین مراحل پس از بتن ریزی است که باید به خوبی تحت نظر قرار بگیرد. به طور کلی، عمل آوری بر روی نفوذپذیری، ترک‌خوردگی، دوام و مقاومت نهایی بتن تاثیرگذار است. برخی از روش‌های عمل آوری عبارت هستند از:

آبی

پوشش مرطوب

قالب‌بندی

غشایی

صفحه‌ای

جذب گرما

الکتریکی

مادون قرمز

طبیعی

روش‌های مرسوم عمل آوری را می‌توان به دو دسته اصلی روش‌های آب‌رسانی و عایقی تقسیم‌بندی کرد.

عمل آوری بتن از طریق آبرسانی :

در روش آب‌رسانی، یک سطح آبی به طور مستقیم یا با استفاده از پوشش‌های مختلف بر روی بتن ایجاد می‌شود. تماس آب با بتن از خشک شدن آن و توقف واکنش هیدارتاسیون جلوگیری می‌کند. روش‌های آب‌رسانی نیازمند نظارت مستمر برای اطمینان از وجود رطوبت کافی بر روی سطح بتن هستند.

عمل آوری بتن به روش عایقی :

در روش عایقی، رطوبت با جلوگیری از تبخیر آب موجود در بتن حفظ می‌شود. استفاده از صفحات مخصوص، قالب‌ها و مواد شیمیایی غشایی را می‌توان به عنوان روش‌های عمل آوری عایقی در نظر گرفت.

مدت زمان عمل آوری:

مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ، ویرایش 1392، بند 9-7-7-2-4، حداقل زمان عمل آوری با توجه به نوع بتن، نسبت آب به سیمان و شرایط محیطی بین 6 تا 14 روز است. در صورت استفاده از بتن‌های ویژه، این زمان می‌تواند بر اساس مستندات و ارزیابی‌های آزمایشگاهی تغییر کند.

روش های بتن ریزی اعضا مختلف ساختمان :

در بخش‌های قبلی، تجهیزات و مراحل بتن ریزی را معرفی کردیم. بتن ریزی هر یک از عضوهای سازه‌ای نظیر شالوده، ستون، تیر، دیوار و دال دارای الزامات اجرایی مختص به خود را دارد. در ادامه، به توضیح این الزامات می‌پردازیم.

بتن ریزی شالوده ای :

پیش از بتن ریزی شالوده و در مرحله پی‌کنی باید جنس زمین مورد ارزیابی قرار گیرد. اگر زمین شالوده سست بود، حفاری باید تا رسیدن به یک لایه سخت ادامه یابد. در صورت فراهم بودن شرایط و تایید دستگاه نظارت، الزامی به قالب‌بندی پیش از بتن ریزی نیست.

بتن ریزی دال ها :

دال‌ها، عضوهای بتنی هستند که معمولا به شکل مستطیلی و به صورت افقی ساخته می‌شوند. برای بتن ریزی این عضوها، باید موارد زیر را رعایت کرد:

بتن ریزی متوالی در یک جهت (پیوسته و منظم)

عدم تخلیه بتن در نقاط پراکنده (دشوار شدن پخش و تسطیح)

عدم تخلیه بتن در یک نقطه (جمع شدن حجم زیاد)

کنترل احتمال رخ داد درز سرد

تعیین محل قطع بتن ریزی در دال‌های بزرگ (بتن ریزی چند مرحله‌ای)

بتن ریزی ستونها :

این نوع بتن ریزی به صورت دستی یا با استفاده از لوله‌های ترمی (پمپ) صورت می‌گیرد. در صورت زیاد بودن ارتفاع ستون، لایه‌های بتن به صورت مرحله‌ای و یکنواخت با ضخامت‌های برابر ریخته می‌شوند. ضخامت هر لایه معمولا 300 تا 500 میلی‌متر است. در حین بتن ریزی ستون، باید به نکات زیر توجه شود:

فاصله زمانی بین بتن ریزی دو لایه متوالی نباید بیش‌تر از 30 دقیقه (برای شرایط هوای معمولی) و 20 دقیقه (برای شرایط هوای گرم) باشد.

بتن ریزی ستون باید تا رسیدن بتن به سطح پایینی دال ادامه یابد. ادامه این فرآیند در هنگام بتن ریزی دال و تیر تکمیل می‌شود.

استفاده از ویبراتور داخلی به منظور تراکم بتن الزامی است. البته توجه داشته باشید استفاده بیش از حد ویبراتور می‌تواند باعث جداشدگی مصالح شود. تراکم بتن باید برای هر لایه به طور کامل و مناسب انجام شود.

ارتفاع سقوط آزاد بتن در بتن ریزی ستون از اهمیت بالایی برخوردار است. این ارتفاع نباید از 1.2 متر تجاوز کند.

وجود آب در انتها و گوشه‌های ستون بررسی شود.

بتن ریزی دیوار ها :

الزامات مربوط به بتن ریزی ستون و دیوار بسیار مشابه یکدیگر هستند. به علاوه، در بتن ریزی دیوار، پیمانه‌های اولیه باید از دو انتهای عضو ریخته شوند و تا قسمت مرکزی ادامه یابند.

بتن ریزی اعضا شیبدار:

بتن ریزی عضوهای شیب‌دار از عضوهای افقی یا عمودی دشوارتر است و نیاز به کنترل بیشتر برای جلوگیری از جداشدگی دارد.

 

بتن ریزی در شرایط خاص :

در برخی از مواقع، شرایط به گونه‌ای است که امکان بتن ریزی بر اساس اصول معرفی شده در بخش‌های قبلی وجود ندارد. در این موارد،‌ بتن ریزی طبق الزامات خاصی انجام می‌شود. از انواع بتن ریزی در شرایط خاص می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

هوای سرد: استاندارد ACI-306

هوای گرم: استاندارد ACI-305

سقوط آزاد: استاندارد ACI-301

حجم بالا: استاندارد ACI-207

حضور آب: استاندارد ACI-357

زیر آب: استاندارد ACI 304R

 

مجموعه تیک آهن متخصص در حوزه آهن آلات تمامی محصولات خود را باکیفیت بالا و قیمت پایین به بازار عرضه مینماید.

جهت اطلاع از قیمت های انواع آهن آلات از قبیل ( تیر آهن – میلگرد – نبشی – ناودانی – ورق آجدار – ورق سیاه – پروفیل – تیرچه – سپری و …) به صفحه ابتدایی سایت ما مراجعه نمایید.

ویا جهت خواندن مقالات دیگر ما به قسمت مطالب فولادی مراجعه نمایید.