روشهای اجرایی و رایج بتن ریزی در سازه ها – مزایای و معایب آنها و ارائه راهکارهای مناسب (قسمت اول)

روشهای اجرایی و رایج بتن ریزی در سازه ها –  مزایای  و معایب آنها و ارائه راهکارهای مناسب (قسمت اول)

 

روشهای انتقال و بتن ریزی جزء موارد مهم در کسب مقاومت و کارایی بتن محسوب می شود. باید روشهای بتن ریزی به گونه ای باشد که با توجه به نوع بتن ، جداشدگی دربتن  ایجاد نشود و توالی ریختن بتن باید قبل از گیرش اولیه لایه قبلی انجام پذیرد و در آن تبادل حرارت و آلوده شدن به مواد مضر به حداقل برسدکه این امر با توجه به نوع بتن و شرایط متفاوت است.

انتخاب روش یا وسیله انتقال تابع نوع بتن و سازه، شرایط کارگاه و زمین، حجم کار و ارتفاع به کارگیری و تخلیه بتن و آب و هواست.

 

اصولی که باید در حمل و اجرای بتن رعایت کرد:

 ۱-عدم جداشدگی بتن

۲-عدم گیرش یا کارنکردن با بتنی که دچار گیرش اولیه شده است.

۳-پرهیز از ایجاد درز سرد

۴-اتمام عملیات بتن ریزی در زمان پیش بینی شده بابت حجم مورد نیاز بتن در ساعت

۵- عدم آلودگی بتن به مواد مضر

۶-رعایت ایمنی

۷-عدم تبادل شدید گرما یا سرما خصوصا در هوای گرم یا سرد

۸- انتخاب نوع وسیله مناسب از لحاظ سطح تکنولوژی

 

روش سنتی: (بتن ریزی با حجم کم)

 

وسایل حمل بتن با حجم کم بدین قرار است :

– استانبولی حجم ۱۰ لیتر

– زنبه حجم ۲۵ لیتر

-چرخ دستی یا فرغون ۶۰ لیتر

-دامپر یا همان گاری موتوری معروف است که حدود ۳۰ تا نهایتا کمتر از ۳۰۰ لیتر گنجایش دارد

وقتی که با این وسایل بتن حمل می شود توسط کارگران در محل اجرا می شود .

این روشها علاوه برظرفیت کم بتن در تمایس مستقیم حرارتی با هوا قرار دارند و با حرکت گسسته در سطح کار باعث جداشدگی بتن در مسیر نه چندان طولانی شده و در توالی مکرر بتن مناسب نیستند و در حجم های کم کاربرد دارند.

 

 

باکت و جرثقیل:

باکت با ترجمه ی مناسب جام بتن می باشد.همه ی جامها با جرثقیل همراه نیست و گاهی جامها روی کابل بین دو دره در سدها استفاده می شوند. حسن این روش آن است که از موانع و پستی بلندی مثل رودها و دره ها می توان عبور کرد و این روش در ایران کاربرد ندارد.

باکت جرثقیل وسیله حملی است که می توانند گاها زیر بچینگ رفته و پس از شوت بتن حمل شود.کلا هر باکت می تواند از وسایل دیگر تغذیه شود مشروط برآنکه بتن ساخته شده مناسب آن حمل باشد.

تقسیم بندی باکتها :

۱- باکتهای که تخلیه قائم دارند.

۲- باکتهایی که تخلیه جانبی دارند. توصیه می شود ترجیحا از این باکتها استفاده نشود زیرا به علت برخورد بتن با بدنه قالب یا آرماتور امکان جداشدگی در بتن وجود دارد.

تخلیه باکتها با اسلامپ کمتر از ۵ سانتی متر مشکل می شود و در مواردی مثل سدها با اسلامپ در این حدود از سیستم لرزاننده نزدیک دریچه نیز استفاده می شود.

ظرفیت باکتها معمولا از ۵۰ لیتر شروع شده و تا ۱۲ متر مکعب نیز به کار رفته است. در ایران بین ۳ الی ۹ متر مکعب وجود دارد.

باکت و جرثقیل یکی از وسایل کند در بتن ریزی است چون باید بارگیری شده و توسط جرثقیل از موانع عبور و حمل شودو از انتها از دریچه تخلیه شده و مجددا برگرددو این شرایط در بعضی اوقات خیلی زمانبر است.

در اسلامپهای زیاد چون دریچه ها دیده نمی شوند شیوه بتن از دست می رودو اسلامپ بیش از ۱۰ -۱۲ سانتی متر کار را با مشکل مواجه می کند.

 

 

شکل بالا ، انتقال بتن و روش تخلیه آن را نشان می دهد. (توجه شود بتن در نزدیکترین نقطه بتن ریزی قبلی باید تخلیه شود.)

 

شوت:

شوت سطح شیب داری است که به وسیله آن از بلندی بتن به پایین ریخته می شود سرعت قابل ملاحظه ای دارد و قیمت آن درمقایسه با سرعتش ارزان است.

 

انتقال بتن به کمک سطح شیب دار

دو نوع شوت وجود دارد:

۱-شوت عادی

۲-شوت سقوطی   (Drop chute)

 

مشخصات شوت:                                    

۱-ترجیح دارد که قطر آن دایره یا نیم دایره باشد .

۲-قطر آن از حداقل ۸ برابر سنگدانه بزرگتردر بالاو در پایین حداقل ۶ برابر قطربزرگترین سنگدانه باشد .

۳-شیب آن بهتر است در نسبت قائم به افقی حداقل ۲ به ۳ وحداکثر ۳به ۲ باشد به عبارتی حدود ۳۵ تا ۵۵ درجه

۴-محدودیتی برای طول آن وجود ندارد ولی پر واضح است که طول زیادتر باعث افزایش جداشدگی و تبادل حرارت با محیط می شود.

 

 در ACI304R  روشهایی را برای درست تخلیه کردن با شکل نشان داده است. از جمله اینکه : در انتهای محل تخلیه بتن باید “مانع و قیف ” داشته باشیم.و طول قیف کمتر از ۶۰ سانتی متر نباشد تا بتن به صورت قائم تخلیه شود .

 

 

در صورت عدم وجود مانع، درشت دانه ها با فاصله زیادتری از شوت ریخته شده و ریز دانه ها زیر شوت می ریزد.

بتن های مختلف در شرایط حمل و ریختن میزان جداشدگی آنها یکسان نیست و بستگی به استعداد جداشدگی آنها دارد.

جهت جلوگیری از جداشدگی باید اولا استعداد جداشدگی بتن را کاهش داد و ثانیا نحوه صحیح حمل و تخلیه بتن در قالب را باید در نظر گرفت.

جهت کاهش جداشدگی در بتن بهتر است موارد زیر رعایت شود :

-اگر در هنگام اجرای بتن ریزی ،بتن به شبکه قائم و افقی میلگرد برخورد نماید جداشدگی بیشتر می شود.

– بتن ریزی روی شیب باید از پایین به سمت بالا صورت گیرد.

– راه رفتن روی بتن تازه باعث جداشدگی می شود.

– پرتاب بتن باعث جداشدگی می شود به خصوص برداشتن بتن با بیل و پرتاب آن باعث جداشدگی شدید می شود.

– امروزه اثبات شده است که صرف ارتفاع بت ریزی نقشی در جداشدگی مشروط به عدم برخورد به قالب و میلگرد، ندارد.ولی اگر برخورد بتن به قالب و میلگردها همراه با ارتفاع باشد، در اینجا عامل ارتفاع جداشدگی را تشدید می کند .

در آیین نامه بتن  ACI304R روشهای درست ریختن بتن را با شکل نشان داده و توضیح داده است.

 

 

امروزه از دراپ شوتهای انطاف پذیر، جمع شونده و باز شونده همانند لوله های تجهیزات آتشنشانی استفاده می شود.

اگر بتوانیم دیوارها و ستونها را با دراپ شوت بتن ریزی نماییم عملا مشکل جداشدگی نخواهیم داشت.

 

 

تفاوت دراپ شوت و لوله ترمی:

لوله ترمی حتما صلب بوده و سر آن در داخل بتن ریخته شده قرار می گیرد ولی دراپ شوت الزاما صلب نیست و نیازی به قرارگیری سر آن در داخل بتن ریزی قبلی نخواهد بود.

 

بتن ریزی زیر آب  : (استفاده از لوله ترمی Teremie)

در بتن ریزی داخل آب از لوله ترمی با گل بنتونیت – به دلیل عدم ریزش خاک چاه یا گود هنگام حفاری – استفاده می شود. لوله ترمی در واقع یک لوله صلب انعطاف ناپذیر است که به صورت کاملا شاقول قرار گرفته و بتن ریزی می شود.

لوله های ترمی ۳ متری به هم وصل می شوند سر لوله به اندازه ی ۱۵۰-۹۰ سانتی متر در بتن قرار می گیرد و ابتدای لوله قیفی وجود دارد که هم کار بتن ریزی داخل لوله را ساده نموده و هم نقش یک مخزن را ایفا می نماید تا لوله خالی از بتن نماند. مجموعه ی قیف و لوله به کمک جرثقیل نگداشته و جابجا می شود.

بتن مورد استفاده باید بسیار شل و به طور معمول با اسلامپهای بیش از ۱۸-۱۷ سانتی متر است و دارای افزودنی کند گیر باشد. بهترین بتن، بتن خود تراکم در این روش توصیه می شود. زیرا تحت اثر وزن خود به خوبی متراکم می شود ومانند یک سیال عمل می کند. تا بتن جدید با حفظ روانی بتن قدیم را پس بزند و در آن غرق شود.

بهتر است بافت دانه بندی بتن ریز انتخاب شود یعنی سهم شن تا حد امکان کاسته و سهم ماسه افزایش یابد و توصیه شده است که از ماسه گرد گوشه استفاده شود تا کارایی بتن راحتتر حاصل شود و شن نیمه شکسته مصرف شود.

 

 

 

در بتن های زیر آب با استفاده از مواد افزودنی روان کننده یا فوق روان کننده، روانی تا مدت زیادی حدود یک ساعت حفظ می شود.

قطر لوله ترمی ۲۰ تا ۳۰ سانتی متر است قطرآن حداقل به ۸ برابر قطر سنگدانه محدود می شود و حداکثر اندازه سنگدانه طبق    به ۱٫۵ اینچ محدود شده و در ایران توصیه می شود حداکثر ۱ اینچ در نظر گرفت.

برای تمیز کردن لوله وسیله ای مانند توپ در انتهای آن قرارداده می شود.

 

 

 

معمولا در ابتدای بتن ریزی از سر لوله ترمی یک توپ یا گلوله کنفی قرار می دهند زیرا بتن و آب نباید قبل از بتن ریزی در تماس باشند.

حجم بتن ریزی تابع سطح قالب است و سرعت ارتفاع بتن ریزی آن حداکثر ۲ متر در ساعت می باشد. ولی سرعت معمول آن ۰٫۵ تا ۱ متر افزایش ارتفاع است.

بعضی در بتن ریزی در آب ابتدا آب موجود در منطقه را خارج و سپس یتن ریزی می کنند که در این صورت میتوان به جای لوله ترمی از دراپ شوت استفاده کرد ولی در صورت وجود آب، لوله ترمی کاربرد دارد.

بتن ریزی زیر آب

 

تسمه نقاله:

تسمه نقاله وسیله حمل و ریختن بتن است که از موانع و راهها عبور می نماید مانند بتن ریزی عرشه پل یا بتن ریزی اسکله از یک سمت و درمقایسه با سرعت خوب آن، قیمت آن در کارگاهها مقرون به صرفه خواهد بود اما باید اصول استفاده از آن را مد نظر قرار داد.

 

 

تسمه نقاله ها به انواع زیر تقسیم بندی می شوند:

۱- تسمه نقاله های رادیال یا شعاعی:

دارای یک سمت ثابت است که با دوران ازسمت دیگر در انتها بتن تخلیه می شود.

۲- تسمه نقاله های تلسکوپی:

بتن از تسمه ای به تسمه ی دیگر ریخته می شود.

۳- تسمه نقاله های پرتابل:

با عرض حدود ۳۰ سانتی متر دارای میله ای زیر آن که روی چهار چرخ قرار گرفته و قابل انتقال است و برای سازه های کوچک کاربرد دارد.

۴- تسمه نقاله های فیدری:

تسمه نقاله ها به دنبال هم قرار گرفتته و همدیگر را تغذیه می کنند.

 

 

تسمه نقاله ها حداقل عرض ۴۰ سانتی متر ودارای حداکثر عرض ۹۰ سانتی متر است.ولی عرض رایج آن ۶۰ سانتی متراست .

حمل و ریختن بتن توسط این وسیله سریع و تقریبا ارزان است. حسن استفاده از تسمه نقاله این است که هم به صورت افقی و هم شیبدار و هم رو به پایین و هم رو به بالا استفاده می شود اما محدودیت شیب دارد که در آیین نامه ACI304R توضیح داده شده است. بهتر است فاصله و طول مناسب در آن رعایت شود تا مواردی مثل جداشدگی در آن اتفاق نیفتد. سرعتهای مناسب تسمه نقاله بر طبق ACI304R از حدود ۳۰ متر در دقیقه تا ۲۰۰ متر در دقیقه می تواند متغیر باشد.

 

مهمترین مشکلات حمل و استفاده از تسمه نقاله:

۱-بحث جداشدگی بتن هنگام حمل و یا تخلیه بتن در ابتدا و یا نیمه راه است.هنگام تخلیه به دلیل سرعت موجود، درشت دانه ها به سمت خارج دپو در جهت ریختن و ریز دانه ها در نزدیکتر ریخته می شوند.در ACI راهکار آن را استفاده از قیف و تیغه ی فلزی در هنگام تخلیه عنوان کرده است.

در اسلامپهی بیش از ۱۵-۱۰ سانتی متر به دلیل مشکلات جداشدگی استفاده از تسمه نقاله باید با رعایت سرعت و موارد لازم لحاظ شود وحتی با اسلامپ پایین و زیر ۵ و با عیار کم نیز باید احتیاط لازم صورت گیرد. لازم به توضیح است در بتن های خاص مثل بتن توانمند به دلیل ماهیت خوب بتن، این مورد راحتترخواهد بود.

موضوع تخلیه بتن از نیمه راه یا وسط تسمه نقاله نیز مقدور خواهد بود ولی مساله ی جداشدگی درآن جدی است و باید قیف و مانع مطابق دستورالعمل آیین نامه ها در تخلیه بتن به کار گمارده شود.

 

 

 

۲-جداشدگی روی خود تسمه نقاله است چون هنگام حرکت تسمه نقاله مرتبا به بتن ضربه می زند بنابراین توصیه شده است از بتنی استفاده شود که مستعد جداشدگی نیست.

۳-تماس زیاد و افزایش سطح تماس بتن در هوا و آفتاب زیاد است که چه در هوای سرد و چه گرم و به ویژه هوای گرم و خشک به دلیل تبادل دمایی زیاد، تبخیر آب بتن، وبحث آلودگی در بتن های خاص مساله ساز خواهد شد زیرا نسبت سطح به حجم زیادتر شده وبتن آسیب پذیر تر می شود. لذا توصیه شده است هنگام استفاده روی تسمه نقاله پوشش ایجاد شود که سبک و ارزان بوده تا از بروز مشکل مذکور جلوگیری شود.

روش پمپ کردن:

امروزه پمپاژ بتن یکی از سریعترین روشهای بتن ریزی در صنعت ساخت محسوب می شود. زیرا این وسیله قادر است به نقاطی دسترسی داشته باشد که از نظر مسافت و محدودیت مکان توسط وسایل دیگر به آسانی امکان پذیر نیست.

 

 

از لحاظ تحرک پذیری پمپها به دو گونه تقسیم بندی می شوند:

۱-پمپهای زمینی

۲- پمپ دکلی

برای مطالعه ادامه مطالب به قسمت دوم  روشهای بتن ریزی مراجعه نمایید.

 

مطالب پیشنهادی :

روشهای اجرایی عمل آوری بتن به همراه نکات کاربردی

سقف کوبیاکس (معرفی و بیان معایب و مزایای آن)

اجرای سقف کوبیاکس (راهنمای قدم به قدم با نکات اجرایی)