بتن ریزی فرآیند جانمایی بتن در قالب عضوهای سازه‌ای است. در این مقاله، قصد داریم به معرفی تجهیزات مورد نیاز، مراحل اجرا، الزامات اجرایی و روش‌های بتن ریزی بپردازیم.

فهرست مطالب این نوشته پنهان کردن
3. مراحل بتن ریزی کدام هستند؟

بتن ریزی چیست؟

«بتن ریزی» (Concreting)، یکی از مهم‌ترین و حساس‌ترین عملیات‌ها در ساخت سازه‌های بتنی است. این فرآیند معمولا طی هفت مرحله شامل آماده‌سازی (قالب‌بندی)، اختلاط، انتقال، ریختن، تراکم، پرداخت و عمل آوری انجام می‌شود. مراحل بتن ریزی، تاثیر قابل توجهی بر روی کیفیت سازه بتنی دارند. از این‌رو، این مراحل باید طبق استانداردهای موجود و با دقت بالا انجام شوند.

تجهیزات مورد نیاز برای بتن ریزی چه هستند؟

هر یک از مراحل بتن ریزی، نیازمند تجهیزات مخصوصی نظیر میکسر، انتقال دهنده (پمپ، شوت، لوله)، ویبراتور و ابزار پرداخت (ماله و شمشه) است. در ادامه، به معرفی هر یک از این موارد می‌پردازیم.

میکسر بتن چیست و چه انواعی دارد؟

مخلوط کن بتن یا اصطلاحا «میکسر بتن» (Concrete Mixer)، دستگاهی است که به منظور اختلاط آب، سیمان و سنگدانه برای ایجاد ملات یا دوغاب سیمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. میکسرهای بتن دارای انواع بسیار متعددی هستند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • میکسر پیوسته
  • بچ میکسر: درام میکسر و پن میکسر
  • درام میکسر: شیب‌دار، بدون شیب، معکوس و تراک میکسر

میکسر با عناوین دیگری نظیر ملات‌ساز و خلاطه نیز شناخته می‌شود. در ادامه، انواع میکسر را معرفی می‌کنیم.

میکسر پیوسته بتن چیست؟

«میکسر پیوسته» (Continuous Mixer)، یکی از انواع مخلوط‌کن‌های بتن است که عملیات بارگیری، اختلاط و خروج مخلوط را به طور پیوسته و تا اتمام هر مرحله از بتن ریزی یا به پایان رسیدن کامل آن انجام می‌دهد.

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

بچ میکسر چیست و چه انواعی دارد؟

مخلوط‌کننده پیمانه ای یا اصطلاحا «بچ میکسر» (Batch Mixer)، 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.

اختلاط بتن در بچ میکسرها توسط ریختن مواد اولیه با نسبت مشخص به درون محفظه میکسر و دوران محفظه با یک سرعت ثابت انجام می‌شود. با اتمام اختلاط، ملات تخلیه و فرآیند مخلوط کردن برای بچ‌های بعدی تکرار خواهد شد. این فرآیند تا زمان رسیدن به حجم بتن مورد نیاز ادامه می‌یابد. انوع بچ میکسر با توجه به محور دوران عبارت هستند از:

  • «درام میکسر» (Drum Mixer) یا میکسر بشکه‌ای: محور افقی یا شیب‌دار
  • «پن میکسر» (Pan Mixer) یا میکسر دیگی: محور عمودی

درام میکسر چیست و چه انواعی دارد؟

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

  • «درام میکسر شیب‌دار» (Tilting Drum Mixer): تخلیه بتن در این میکسرها با چرخاندن محفظه آن به سمت پایین صورت می‌گیرد. درام میکسر شیب‌دار می‌تواند تحت زاویه‌های مختلف تنظیم شود.
  • «درام میکسر بدون شیب» (Non-Tilting Drum Mixer): محفظه این میکسر همیشه به صورت افقی است و راستای آن تغییر نمی‌کند. عمل تخلیه بتن درام میکسر بدون شیب توسط یک شوت شیب‌دار صورت می‌گیرد.
  • «درام میکسر معکوس» (Reverse Drum Mixer): این نوع میکسر مشابه درام میکسر بدون شیب با دو دهانه در هر طرف خود است. با این تفاوت که یکی از این دهانه‌ها برای ورود مواد اولیه و دهانه دیگر برای خروج بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. دوران محفظه در هنگام ورود مواد اولیه در یک جهت مشخص است. جهت دوران در هنگام خروج بتن برعکس می‌شود. وجود دو سری تیغه (اختلاط و تخلیه)، امکان این عملکرد را فراهم می‌کند.

تراک میکسر چیست؟

کامیون میکسر بتن یا اصطلاحا «تراک میکسر» (Truck Mixer)، یکی از انواع درام میکسرهای معکوس است. در این میکسرها، محفظه اختلاط بر روی کامیون نصب می‌شود. در اتاق راننده، تجهیزاتی برای تغییر سرعت و جهت دوران محفظه وجود دارد.

پن میکسر چیست؟

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.

پن میکسر بر اساس حرکت تیغه‌ها و محفظه دارای دو نوع متفاوت است. در نوع اول، تیغه‌ها، در حین دوران محفظه بدون حرکت باقی می‌مانند. در نوع دوم، تنها تیغه‌ها دوران می‌کنند و محفظه ثابت است. پن میکسر بهره‌وری بیشتری نسبت به انواع دیگر میکسرها دارد.

انتقال دهنده بتن چیست و چه انواعی دارد؟

انتقال دهنده بتن، وسیله‌ای است که بتن تازه را از محل ساخت به محل بتن ریزی انتقال می‌دهد. نحوه 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 مختلفی برای انتقال بتن به محل بتن ریزی وجود دارند. برخی از این روش‌ها عبارت هستند از:

  • تشت ملات
  • فرغون یا چرخ دستی
  • سطل جرثقیل و تله کابین
  • شوت یا ناوه شیب‌دار
  • بالابر
  • تراک میکسر
  • نوار نقاله
  • پمپ و لوله
  • ترمی
  • بیل مکانیکی و کامیون
  • ریل و واگن

در ادامه، به معرفی برخی از مهم‌ترین و پرکاربردترین روش‌های انتقال بتن می‌پردازیم.

کاربرد تشت ملات و چرخ دستی در انتقال بتن چیست؟

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

شوت چیست؟

ناوه شیب‌دار یا اصطلاحا «شوت» (Chute)، وسیله‌ای است که اغلب برای بتن ریزی در ترازهای پایین‌تر از سطح زمین (درون ترانشه) یا پایین‌تر از محل ساخت بتن (توسط تراک میکسر) مورد استفاده قرار می‌گیرد. تصویر زیر، نمونه‌ای از یک شوت را نمایش می‌دهد.

یکی از پارامترهای مهم در استفاده از شوت، شیب نصب تجهیزات است. در صورتی که شیب شوت از نسبت ۱ به 2.5 کمتر (صاف‌تر) باشد، بتن به سمت پایین حرکت نخواهد کرد. توجه داشته باشید که به منظور انتقال راحت‌تر توسط شوت، نباید کارایی بتن را تغییر داد. با وجود کارایی متوسط این روش، شوت‌ها بیشتر برای بتن ریزی صحرایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پمپ بتن چیست؟

پمپ، وسیله‌ای است که بتن تازه را از طریق لوله به محل بتن ریزی منتقل می‌کند. روش پمپاژ، یکی از قابل اعتمادترین و پرکاربردترین روش‌های انتقال بتن است. این روش با حرکت مکشی بتن در درون لوله انجام می‌شود. به این منظور، در فواصل مشخصی از خط لوله، پیستون‌هایی را جهت نصب پمپ و ایجاد مکش تعبیه می‌کنند.

نکته مهم در روش پمپاژ بتن، استفاده از لوله‌هایی با قطر و ضخامت دیواره مناسب است. روش پمپاژ بیشتر برای انتقال حجم‌های زیاد بتن و محل‌هایی با مسیر پیچیده استفاده می‌شود.

کاربرد تراک میکسر در انتقال بتن چیست؟

در بخش‌های قبلی، به معرفی تراک میکسرها به عنوان یکی از تجهیزات اختلاط بتن پرداختیم. یکی دیگر از کاربردهای تراک میکسر، انتقال بتن تازه از محل ساخت به محل بتن ریزی است. این تجهیزات معمولا برای انتقال بتن در مسافت‌های طولانی بین کارخانه (بتن آماده) تا محل پروژه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ترمی چیست و چه کاربردی در انتقال بتن دارد؟

«ترمی» (Tremie)، یک لوله نفوذناپذیر است که به طور گسترده برای بتن ریزی در زیر آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. ساختار لوله‌های ترمی به گونه‌ای است که براحتی می‌توان طول آن‌ها را افزایش داد. ترمی‌ها دارای یک بخش قیفی شکل نیز هستند که بر روی لوله بالایی نصب می‌شود. بتن ریزی از روی این بخش قیفی صورت می‌گیرد. ترمی، علاوه بر بتن ریزی زیر آب، به منظور بتن ریزی در شرایط دیگر نیز استفاده می‌شود.

ویبراتور بتن چیست و چه انواعی دارد؟

«ویبراتور بتن» (Concrete Vibrator)، دستگاهی است که به منظور تراکم بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه دارای اندازه و شکل‌های مختلفی است. نحوه به کارگیری ویبراتورهای مختلف نیز با یکدیگر تفاوت دارد. انواع ویبراتور بتن بر اساس عملکرد به موارد زیر تقسیم می‌شوند:

  • ویبراتور داخلی یا سوزنی
  • ویبراتور خارجی یا ویبراتور قالب
  • ویبراتور سطحی
  • دستگاه میز لرزان
  • لرزاننده میلگرد

در ادامه به معرفی هر یک از انواع ویبراتورهای مورد استفاده برای تراکم بتن می‌پردازیم.

ویبراتور داخلی چیست؟

«ویبراتور داخلی» (Internal Vibrators) یا «ویبراتور سوزنی» (Needle Vibrators)، 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.

فرآیند استفاده از ویبراتور داخلی نسبتا ساده است. اپراتور، انتهای فلزی ویبراتور را داخل بتن تازه فرو می‌برد و آن را به آرامی بیرون می‌کشد. ویبراتور داخلی در بتن ریزی اکثر عضوهای سازه‌ای قابل استفاده است.

ویبراتور خارجی چیست؟

«ویبراتور خارجی» (External Vibrator) یا «ویبراتور قالب» (Formwork Vibrator)، نوع دیگری از ویبراتور بتن است که به طور مستقیم بر روی نقاط خاصی از قالب (با توجه به ضخامت بتن) نصب می‌شود. این نوع ویبراتور، ارتعاش مستقیم قالب و بتن را به همراه دارد. به همین دلیل، در هنگام استفاده از ویبراتور خارجی، به انرژی بیشتری نیاز خواهد بود.

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

ویبراتور سطحی چیست؟

«ویبراتور سطحی» (Surface Vibrator)، دستگاهی است که پس از بتن ریزی بر روی سطح بتن قرار داده می‌شود. ابعاد این نوع ویبراتور نسبتا بزرگ است. ویبراتور سطحی گزینه بسیار مناسبی برای تراکم بتن‌هایی با ضخامت کمتر از 25 سانتی‌متر یا دال‌های تخت است. استفاده از این نوع ویبراتور در حجم‌های بالا، عضوهای ضخیم و لایه‌های پایینی بتن توصیه نمی‌شود.

میز لرزان بتن چیست؟

«میز لرزان» (Vibrating Table)، 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.

میز لرزان برای ساخت عضوهای سازه‌ای پیش‌ساخته با سفتی بالا و طرح اختلاط‌های دانه‌درشت مناسب است.

لرزاننده میلگرد چیست؟

«لرزانند میلگرد» (Rebar Shaker)، یک روش جدید برای ارتعاش و تراکم پس از بتن ریزی است. مبانی لرزاننده میلگرد بسیار مشابه ویبراتورهای مرسوم است. با این تفاوت که در این حالت، دستگاه بر روی بخش بالایی میلگردها قرار می‌گیرد. 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.

در رابطه با تکنولوژی بتن و اختلاط آن فیلم آموزشی مفصلی در مجموعه فرادرس تهیه شده است که می‌تواند در فراگیری این مبحث به شما کمک کند. لینک این فیلم در ادامه آورده شده است.

تجهیزات پرداخت چه هستند؟

تجهیزات پرداخت، مجموعه ابزار مورد استفاده برای تراز و صاف کردن سطح بتن هستند. 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 چیست؟

تیغه ماله، یکی از ابزارهای دستی برای پرداخت سطح بتن در پروژه‌های کوچک (نازک‌کاری) است. این ماله معمولا از چوب، پلاستیک یا فولاد و در ابعاد مختلف ساخته می‌شود. تیغه ماله، یک سطح صاف و صیقلی را برای بتن فراهم می‌کند.

از دیگر انواع ماله‌های کوچک می‌توان به ماله کشته کشی و ماله شانه‌ای نیز اشاره کرد. این ابزارها معمولا برای پرداخت بتن با دقت بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. ماله کشته کشی، کاربرد گسترده‌ای در کارهای کوچک دارد.

ماله دسته بلند یا تی چیست؟

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 دسته بلند، کاربرد خوبی برای سطوح متوسط (فونداسیون‌ها و دال‌های کوچک) دارد. انتهای این وسیله به گونه‌ای ساخته شده است که هیچ اثری از خود بر روی نواحی مرزی بتن ریزی برجای نمی‌گذارد.

ماله موتوری یا ماله پروانه ای چیست؟

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. این ماله‌ها دارای دو نوع باسرنشین (سواری) و بدون سرنشین (دستی) هستند.

شمشه چیست؟

شمشه، یک وسیله بلند است که به منظور تراز کردن سطح بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. شمشه نیز مانند ماله دارای انواع معمولی، دسته بلند و مکانیکی است.

جارو چیست؟

جارو، وسیله‌ای است که به منظور ایجاد یک سطح زبر و تزئینی بر روی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. جاروهای پرداخت بتن معمولا از جنس فولاد هستند. کار کردن با این ابزار نیازمند مهارت بالایی است.

مراحل بتن ریزی کدام هستند؟

بتن ریزی، طی هفت مرحله شامل آماده‌سازی (قالب‌بندی)، اختلاط، انتقال، ریختن، تراکم، پرداخت و عمل آوری انجام می‌شود. در ادامه، به معرفی هر یک از این مراحل و الزامات اجرایی آن‌ها می‌پردازیم.

قالب بندی چیست؟

«قالب بندی» (Formwork)، 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 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

علاوه بر موارد بالا، در هنگام آماده‌سازی فرآیند بتن ریزی باید نکات زیر را نیز رعایت کنید:

  • خیس کردن مصالح بنایی مجاور بتن
  • تمیزکاری کامل میلگردها
  • زدودن لایه ضعیف احتمالی از روی لایه‌های بتن سخت‌شده پیش از بتن ریزی جدید

اختلاط بتن چیست و چه اهمیتی دارد؟

اختلاط بتن، فرآیندی است که در آن، مواد اولیه بتن با یکدیگر ترکیب می‌شوند و ملات یا دوغاب سیمانی را تشکیل می‌دهند. در طی این فرآیند، سطح تمام سنگدانه‌ها توسط خمیر سیمانی پوشانده می‌شود. 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» (Batching) گفته می‌شود. در پروژه‌های بزرگ، محلی برای راه‌اندازی واحد بچینگ اختصاص می‌یابد.

روش های اختلاط بتن کدام هستند؟

روش‌های مختلفی برای اختلاط بتن وجود دارند. به طور کلی، این روش‌ها 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.

الزامات اختلاط بتن چه هستند؟

اختلاط بین باید مطابق با استانداردهای مربوطه باشد. از ویژگی‌های بتن با اختلاط مناسب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • رنگ یکنواخت
  • ترکیب یکنواخت و همگن تمام مواد (سیمان، آب، سنگدانه‌های درست و سنگدانه‌های ریز)
  • پوشانده شدن سطح تمامی سنگدانه‌ها توسط خمیر سیمانی
  • عدم مشاهده جداشدگی و آب انداختن

مطابق مقررات ملی ساختمان، ویرایش 1392، بند 9-7-2، استفاده از تجهیزات مناسب برای رسیدن به ویژگی‌های بالا الزامی است. این تجهیزات باید توسط ناظر تایید شده باشند.

انتقال بتن چیست؟

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. به همین دلیل، این مرحله باید توسط تجهیزات مناسب و دقت کافی انجام شود. استفاده از هر یک از تجهیزات انتقال بتن دارای الزامات مربوط به خود 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

در هنگام استفاده از سیستم پمپ و لوله، حداکثر نسبت اندازه سنگدانه‌ها به کوچک‌ترین قطر داخلی لوله برای سنگدانه‌های تیز نباید از 0.33 و برای سنگدانه‌های کاملا گرد نباید از 0.40 تجاوز کند. الزامات مربوط به تراک میکسر و نحوه انتقال بتن توسط آن در استاندارد 21710 ایران آورده شده است.

بتن ریزی چیست؟

«بتن ریزی» (Concrete Pouring)، فرآیندی است که در آن، بتن تازه توسط تجهیزات انتقال به درون قالب ریخته می‌شود. این فرآیند نیازمند نظارت و کنترل مناسب برای دستیابی به یک بتن با کیفیت است. بتن ریزی هر یک از عضوهای سازه‌ای، روش مخصوص به خود را دارد. 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 بر کیفیت بتن ریزی چیست؟

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. البته امکان تغییر این زمان با اضافه کردن افزودنی‌های مخصوص در هنگام اختلاط بتن وجود دارد. به دلیل تاثیر مستقیم زمان گیرش بر روی مراحل قبل و بعد از بتن ریزی (انتقال تا تراکم)، میزان این پارامتر را باید توسط آزمایش‌های مربوطه اندازه‌گیری کرد.

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. اضافه کردن دوغاب (معمولی یا با افزودنی روان‌کننده) تنها با اجازه دستگاه نظارت و در صورت عدم گذر نسبت آب به سیمان از حداکثر مقدار مجاز امکان‌پذیر است.

تاثیر درز سرد بر کیفیت بتن ریزی چیست؟

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 الگوی بتن ریزی بر روی کیفیت بتن ریزی چیست؟

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 آزاد بر کیفیت بتن ریزی چیست؟

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 مجموع، بتن باید تا حد امکان نزدیک به محل نهایی خود ریخته شود تا از جدایی دانه‌ها بر اثر جابجایی مجدد جلوگیری شود.

تاثیر دما بر روی کیفیت بتن ریزی چیست؟

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. در هنگام بتن ریزی در هوای سرد، اضافه کردن مواد حباب‌زا برای ساخت بتن هوادار (مانند فوم بتن یا بتن اتوکلاو) الزامی است.

علاوه بر موارد بالا، تراکم نیز تاثیر زیادی بر روی کیفیت بتن ریزی دارد. به دلیل اهیمت بالای تراکم، این پارامتر معمولا به عنوان یک مرحله مجزا در فرآیند بتن ریزی در نظر گرفته می‌شود.

تراکم بتن چیست؟

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. ویبره زدن بتن، یک روش ثابت شده برای تراکم بهتر و افزایش دوام بتن است. در بخش‌های قبلی، انواع ویبراتور را معرفی کردیم. استفاده از ویبراتورها دارای نکات و الزامات خاصی است که در ادامه به آن‌ها خواهیم پرداخت.

آماده سازی قبل از ویبره زدن بتن چیست؟

استفاده صحیح از ویبراتور نیاز به مهارت و تجربه زیادی دارد. فراهم کردن یک ویبراتور یدکی پیش از شروع بتن ریزی می‌تواند در مواقع خرابی ویبراتور اصلی راهگشا باشد؛ چراکه فرآیند عمل آمدن بتن به صورت پیوسته انجام می‌شود و رخ دادن مشکل در تجهیزات، مانع از ادامه این فرآیند نخواهد شد.

به منظور دستیابی به بهترین عملکرد، ویبراتور را به صورت عمودی یا نسبتا عمودی درون بتن وارد کنید. به علاوه، هیچ‌گاه ویبراتور را در حین استفاده خم نکنید. این کار باعث خرابی دستگاه، ایجاد سطح ناصاف بتن و مشکلات دیگر می‌شود.

جانمایی ویبراتور در بتن چگونه انجام می‌شود؟

در هنگام فرو کردن ویبراتور در بتن، حوصله به خرج دهید. در صورت اعمال فشار بیش از حد، احتمال گیر کردن دستگاه به میلگردها وجود دارد. به منظور جلوگیری از ایجاد درز سرد بتن، از رسیدن ویبراتور به لایه‌های پایینی اطمینان حاصل کنید. ویبراتور باید حداق 15 سانتی‌متر در لایه قبلی فرو رفته باشد. در غیر این‌صورت، با ریختن لایه جدید، لایه به اندازه‌ای سفت می‌شود که دیگر امکان ایجاد پیوند مناسب بین دو لایه وجود نخواهد داشت.

در هنگام بتن ریزی مخلوط‌هایی با اسلامپ پایین، مطمئن شوید که ارتعاش بتن به اندازه کافی انجام شده باشد. به دلیل سفتی بیشتر بتن‌هایی با اسلامپ پایین، نیاز به ارتعاش در آن‌ها بیشتر است. به منظور حذف نیاز به ویبراتور برای تراکم بتن می‌توانید از بتن‌های خودمتراکم استفاده کنید.

مدت زمان ویبره زدن بتن چقدر است؟

در اغلب موارد، ویبره زدن به طور ناکافی یا نامناسب انجام می‌شود. بهترین روش برای استفاده از ویبراتور داخلی این است که بیرون کشیدن دستگاه به صورت آرام با نرخ حدود 3 سانتی‌متر در ثانیه صورت گیرد. اگر در حین بیرون کشیدن ویبراتور، حباب‌های هوا قابل مشاهده باشند، ویبره زدن باید ادامه یابد.

نکته: الزامات مربوط به نحوه استفاده از ویبراتور و تراکم بتن در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش 1392، بند 9-7-5 آورده شده است.

پرداخت سطح بتن چیست؟

«پرداخت» (Finishing)، 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. در بخش‌های قبلی به معرفی انواع تجهیزات مورد استفاده برای پرداخت بتن پرداختیم. در این بخش، مراحل پرداخت و الزامات اجرایی آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

مراحل پرداخت سطح بتن چه هستند؟

پرداخت بتن معمولا در چهار مرحله زیر انجام می‌شود:

  1. شمشه کاری: صاف کردن پستی و بلندی‌های سطح بتن و تراز کردن آن تا ارتفاع مشخص
  2. تی کشی: حذف لبه‌های باقی‌ماند از مرحله قبل و پر کردن منافذ سطحی
  3. ماله کشی: فرو بردن سنگدانه‌ها به درون بتن، حذف ناهمواری‌ها و تراکم سطح
  4. پرداخت نهایی: ایجاد سطح صاف و متراکم کردن سطح

در مرحله ماله کشی، نوع ماله (دستی یا مکانیکی) بر اساس ابعاد سطح انتخاب می‌شود. ابزار مورد استفاده برای پرداخت نهایی نیز مشابه ابزار ماله کشی است. البته جنس این ابزار باید فولادی باشد.

جنس ابزار پرداخت به چه عواملی بستگی دارد؟

جنس ابزار پرداخت سطح بتن به نوع بتن و ترکیبات مورد استفاده در آن بستگی دارد. ابزار چوبی برای حرکت دادن مواد دانه‌درشت و ابزار فولادی برای حرکت دادن مواد دانه‌ریز مناسب هستند. در صورت چسبنده بودن بتن (استفاده از مواد روان‌کننده و پوزولان)، به کارگیری ابزار پرداخت چوبی باعث کنده شدن سطح خواهد شد. در این موارد، استفاده از ابزار پرداخت فولادی بدون آلیاژ، گزینه مناسبی خواهد بود.

مدت زمان پرداخت سطح بتن چقدر است؟

توقف به موقع عملیات پرداخت، اهمیت بالایی در دوام و کیفیت نهایی بتن دارد. معیار اصلی برای توقف پرداخت، مشاهده آب انداختن بتن است. با مشاهده آب ناشی از آب انداختن، باید پرداخت بتن را متوقف کرد و تا تبخیر شدن آب صبر کرد. در صورت عدم توقف عملیات، یک لایه نازک ضعیف بر روی بتن تشکیل خواهد شد. این لایه با گذشت زمان از بتن جدا شده و باعث تخریب آن می‌شود.

پرداخت بتن سخت شده چیست؟

عملیات پرداخت را می‌توان پس از سخت شدن بتن نیز انجام داد. پرداخت بتن سخت شده پس از باز کردن قالب صورت می‌گیرد. این کار به دو روش خشک (برای از بین بردن برجستگی‌های ناشی از قالب‌بندی) و مرطوب (برای صاف و صیقلی کردن سطح بتن) انجام می‌شود.

در مجموع، نحوه اجرای عملیات پرداخت و تعداد تکرار پرداخت نهایی به نوع سازه بستگی دارد. هر چه تعداد تکرار عملیات پرداخت بیشتر باشد، مقاومت در برابر سایش و همچنین احتمال لیز خوردن افزایش می‌یابد. اگر هدف از پرداخت، فقط تراز کردن سطح باشد، توقف عملیات در مرحله تی کشی کافی خواهد بود.

عمل آوری بتن چیست؟

عمل آوری یا اصطلاحا «کیورینگ» (Curing)، 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 آب‌رسانی چیست؟

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 عایقی چیست؟

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.

انتخاب روش عمل آوری بتن چگونه انجام می‌شود؟

روش عمل آوری بتن بر اساس پارامترهایی نظیر نوع بتن، نسبت آب به سیمان و شرایط محیطی انتخاب می‌شود. مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش 1392، بند 9-7-7-2-4، انتخاب روش عمل‌آوری باید با در نظر گرفتن جدول زیر صورت گیرد.

نوع بتن و نسبت آب به سیمان شرایط محیطی معمولی و هوای گرم شرایط محیطی هوای سرد
بتن معمولی با نسبت آب به سیمان 0.43 یا بیشتر روش آب‌رسانی و روش عایقی روش عایقی
بتن حاوی مواد افزودنی معدنی مانند دوده سیلیس، سرباره و متاکائولین، با نسبت آب به سیمان کمتر از 0.43 روش آب‌رسانی روش عایقی برای بتن با نسبت آب به سیمان 0.4 تا 0.43 مجاز است اما ساخت بتن با نسبت آب به سیمان 0.4 و کمتر مجاز نیست.

مدت زمان عمل آوری چقدر است؟

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.

معرفی فیلم آموزش تکنولوژی بتن و اختلاط آن

بتن، پرکاربردترین مصالح ساختمانی است. این ماده کاربرد و اهمیت زیادی در زندگی انسان‌ها دارد. به منظور آشنایی بیشتر و بهتر دانشجویان رشته مهندسی عمران و معماری، فعالان سازه‌های بتنی و همچنین علاقه‌مندان به حوزه حوزه ساخت و ساز، فرادرس آموزشی اقدام به تهیه فیلم آموزش تکنولوژی بتن و اختلاط آن کرده است. این آموزش طی 4 ساعت و 19 دقیقه و در قالب شش درس به معرفی مباحث مرتبط با تکنولوژی بتن می‌پردازد.

در درس یکم تا ششم به ترتیب در مورد اجزای تشکیل دهنده بتن و خواص آن‌ها، ویژگی‌ها، افزودنی‌ها، روش‌های مناسب مراقبت، طراحی اختلاط به روش آیین نامه ACI – 211 و طراحی اختلاط بتن به روش آیین نامه BS مورد بحث قرار می‌گیرد.

روش های بتن ریزی عضوهای سازه ای کدام هستند؟

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 چگونه انجام می‌شود؟

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. البته باید با پوشاندن سطح شالوده توسط پوشش‌های ضد آب، از جذب رطوبت بتن تازه به درون زمین جلوگیری شود. بستر شالوده باید حداقل 100 میلی‌متر توسط بتن مگر پر شود.

بتن ریزی دال چگونه انجام می‌شود؟

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)

تصویر زیر، نحوه صحیح و غلط جهت بتن ریزی دال را نمایش می‌دهد.

روش درست (سمت راست) و نادرست (سمت چپ) بتن ریزی دال

نکته: بتن ریزی تیر مشابه بتن ریزی دال انجام می‌شود.

بتن ریزی ستون چگونه انجام می‌شود؟

بتن ریزی ستون 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.

تصویر زیر، نحوه بتن صحیح و غلط بتن ریزی ستون را نمایش می‌دهد.

روش درست (سمت راست) و نادرست (سمت چپ) بتن ریزی ستون و دیوار

برای بتن ریزی در ستون‌هایی با ارتفاع کوچک،‌ ریختن بتن در یک قیف گزینه مناسب‌تری است (تصویر زیر). در غیر این‌صورت، احتمال جدایش و متخلخل شدن بتن نهایی وجود دارد.

بتن ریزی دیوار چگونه انجام می‌شود؟

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 عضوهای شیب دار چگونه انجام می‌شود؟

بتن ریزی عضوهای شیب‌دار از عضوهای افقی یا عمودی دشوارتر است و نیاز به کنترل بیشتر برای جلوگیری از جداشدگی دارد. استاندارد ACI 304R، استفاده از یک مانع (مانند تصویر زیر) را در هنگام بتن ریزی عضوهای شیب‌دار پیشنهاد می‌کند.

نحوه استفاده از یک تخته مانع برای جلوگیری از جداشدگی بتن و باقی ماندن بتن در شیب مورد نظر

در صورت عدم اجرای بتن ریزی مطابق با تصویر بالا، احتمال رخ دادن جداشدگی و جمع شدن سنگدانه‌های درشت در بخش پایینی عضو افزایش می‌یابد.

نمونه‌ای از بتن ریزی اشتباه در عضوهای شیب‌دار

بتن ریزی عضوهای منحنی چگونه انجام می‌شود؟

در برخی از موارد، عضوهایی نظیر تیر، ستون یا دال به صورت منحنی شکل ساخته می‌شوند. مطابق استاندارد ACI 304R، بتن ریزی این عضوها باید به صورت لایه به لایه صورت گیرد. تصویر زیر، مثال‌های درست و نادرست بتن ریزی عضوهای منحنی را نمایش می‌دهد.

روش درست (سمت راست) و نادرست (سمت چپ) بتن ریزی عضوهای منحنی

بتن ریزی توسط پمپ چگونه انجام می‌شود؟

پمپ، یکی از رایج‌ترین تجهیزات مورد استفاده در بتن ریزی است. لوله نازل پمپ باید تا حد امکان به محل نهایی بتن ریزی نزدیک باشد. این کار، از رخ دادن جداشدگی و اثرات مخرب ناشی از آن جلوگیری می‌کند. تصویر زیر، نحوه صحیح به کارگیری لوله پمپ در حین بتن ریزی عضوهای مستقیم و منحنی را نمایش می‌دهد.

بتن ریزی در شرایط خاص چگونه انجام می‌شود؟

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

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

«حسین زبرجدی دانا»، کارشناس ارشد مهندسی استخراج معدن است. فعالیت‌های علمی او در زمینه تحلیل عددی سازه‌های مهندسی بوده و در حال حاضر آموزش‌های مهندسی عمران، معدن و ژئوتکنیک مجله فرادرس را می‌نویسد.

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *