تراکم ضعیف بتن یکی از مشکلات مهم در صنعت ساخت‌وساز است که عدم توجه به آن می‌تواند باعث مشکلات فراوانی مانند افزایش نفوذپذیری، خوردگی فولاد، ایجاد درز سرد، فرونشست و در نهایت، کاهش مقاومت نهایی بتن گردد. از این رو در این مقاله از بلاگ رامکا ضمن بررسی روش‌های متراکم کردن بتن، به بررسی انواع ابزارهای متراکم‌سازی و نتایج عدم ویبره مناسب می‌پردازیم. پس تا انتها همراه ما باشید.
متراکم کردن بتن چیست؟
متراکم کردن بتن عملیاتی است که در آن بتن تازه به اشکال مختلف متراکم شده و بدین‌ترتیب آرماتورها و سایر اجسام جاسازی شده مانند لوله‌های موجود در قالب توسط بتن به صورت یکدست در بر گرفته می‌شود. توجه داشته باشید اگر عملیات متراکم‌سازی بتن به درستی انجام نشود، ممکن است شاهد مشکلات مختلفی مانند تشکیل بتن لانه زنبوری (Honeycomb) یا بتن‌های کرمو یا شن نما شده شوید که در آن خمیر بتن به صورت جداگانه به دام افتاده باشد.
روش‌های تراکم بتن
یکپارچه‌سازی یا متراکم کردن بتن، با دو روش دستی و مکانیکی انجام می‌شود. البته انتخاب روش تراکم بتن به عوامل زیادی مانند تعداد و فاصله آرماتورها، مقدار اسلامپ خمیر بتن، پیچیدگی قالب، وسعت پروژه و… وابسته است.
متراکم کردن بتن به روش دستی
مخلوط‌های بتنی با روانی مناسب و اسلامپ بالا را می‌توان با استفاده از میله فولادی یکپارچه (تخماق) یا وسایل مشابه متراکم کرد. میله باید به مقدار کافی وارد بتن شود تا به انتهای قالب یا لایه‌ی بتنی زیرین برسد. همچنین قطر آن باید در حدی باشد که به راحتی از فاصله‌ی میان آرماتورها و بدنه‌ی قالب عبور کند. بدین‌ترتیب بتن باید با میله‌ی فولادی به طور مکرر کوبیده شده تا یکپارچه شود.
در این روش که برای پروژه‌های کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌توان از ابزارهایی مانند بیل، ظاهر سطحی بتن را مناسب‌تر کرد و هوای محبوس شده از بتن را خارج نمود. برای این کار کافی است این ابزار را به طور مکرر در امتداد بدنه قالب به داخل بتن فرو برید و سپس از آن خارج کنید. تکرار این وضعیت باعث جابجایی سنگدانه‌های درشت و آزادسازی هوای حبس شده از بتن می‌شود.
ابر روان کننده بتن تایتان TITAN
حفظ اسلامپ طولانی، ویژه بچینگ و بتن‌ریزی در هوای گرم
ابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن فیوژن پلاس +FUSION
افزاینده مقاومت بتن و کاهنده آب قوی در مدت کم
ابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن نئون پلاس +NEON
افزایش اسلامپ بتن با نسبت آب به سیمان پایین در کوتاه‌مدت
متراکم کردن بتن به روش مکانیکی
روش متراکم‌سازی مکانیکی برای مخلوط‌های بتنی با حجم زیاد سنگدانه درشت و نسبت آب به سیمان کم یا عناصر سازه‌ای به شدت تقویت شده توسط میلگرد بسیار مناسب است. به بیان دیگر می‌توان گفت، استفاده از این روش متراکم سازی، برای پروژه‌های بسیار بزرگ مناسب است. در ادامه به بررسی انواع روش‌های تراکم مکانیکی می‌پردازیم.
۱) میز سقوط یا دستگاه تست شوک
دستگاه تست شوک یا میز سقوط برای متراکم کردن بتن بسیار سفت با اسلامپ کم، در ساخت واحدهای پیش‌ساخته استفاده می‌شود.
۲) سانتریفیوژ
سانتریفیوژ‌ها ابزاری مناسب برای فشرده‌سازی مخلوط‌های بتنی با اسلامپ متوسط تا زیاد است که در ساخت قطب‌ها، لوله‌ها و شمع‌ها به کار می‌رود.
بیشتر بخوانید: ۱۱ عامل موثر بر مقاومت فشاری بتن که نباید آن‌ها را نادیده گرفت!
۳) استفاده از ویبراتور
استفاده از ویبراتور، پرکاربردترین روش برای متراکم کردن بتن است. در این روش، اصطکاک داخلی میان ذرات سنگدانه برای مدت کوتاهی از بین رفته و بتن مانند مایع عمل می‌کند. به این ترتیب نیروی گرانش بیشترین تأثیر را بر آن خواهد داشت. این فرآیند باعث حرکت هوای محبوس شده به سمت بالا (سطح بتن) می‌شود و مخلوط بدون هوای اضافی در قالب‌ها ته‌نشین می‌گردد. پس از آنکه لرزش متوقف شد، بلافاصله اصطکاک داخلی باز می‌گردد.
در این روش برای بیان ارتعاش از تعداد ارتعاشات در دقیقه (vpm) یا تعداد ارتعاشات در ثانیه (هرتز) استفاده می‌شود. تراکم بتن با استفاده از دستگاه ویبراتور به دو دسته استفاده از ویبراتورهای داخلی و خارجی تقسیم می‌شود.
- ویبراتورهای داخلی
ویبره‌های داخلی که گاهی اوقات با نام ویبره‌های اسپاد یا پوکر نیز نامیده می‌شوند، معمولاً برای فشرده‌سازی بتن در تیرها، دیوارها، ستون‌ها و دال‌ها به کار می‌روند. عملکرد دستگاه ویبراتورهای داخلی علاوه بر آنکه تحت‌تأثیر کارایی بتن است، به عواملی مانند دامنه و ابعاد سر ویبراتور نیز وابسته است.
در این ویبراتورها معمولاً قطر سر ویبره بین ۲ تا ۱۸ سانتی‌متر بوده و شکل سر آن استوانه‌ای است. با افزایش قطر سر ویبره، وسعت ناحیه تأثیرگذاری افزایش پیدا می‌کند؛ برای مثال، شعاع عملکرد ویبره‌هایی با قطر سر ۴ سانتی‌متر، معادل ۱۵ سانتی‌متر است، در حالی که ویبره‌هایی با قطر سر ۸ سانتی‌متر، دارای شعاع عملکردی معادل ۴۵ سانتی‌متر هستند. استفاده صحیح از ویبره‌های داخلی برای دستیابی به بهترین تراکم بسیار حائز اهمیت است. بر این اساس در راستای جلوگیری از تفکیک بتن ضوابطی در نظر گرفته شده است.
- خودداری از حرکت افقی ویبراتورها درون بتن
- نفوذ سر ویبراتور درون لایه بتنی قبلی، حداقل به اندازه ۱۵ سانتی‌متر
- قطر لایه بتنی جهت متراکم‌سازی حداکثر باید ۵۰ سانتی‌متر باشد.
- برای تراکم دال‌ها، ویبراتور باید در بتن غوطه‌ور باشد. در چنین شرایطی ویبراتور می‌تواند به اشکال مختلفی مانند افقی، با زاویه مشخص و ویبراتوری با شعاع تأثیرگذاری ۱٫۵ برابر استفاده شود.
- ویبراتور باید در هر ایستگاه به مدت ۵ تا ۱۵ ثانیه ثابت نگه داشته شود تا بتن یکپارچگی مناسبی یابد.
به طور کلی، مدت زمانی که ویبراتور در هر ایستگاه برای متراکم کردن بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد، به عواملی مانند کارایی بتن، نیروی ویبراتور و ماهیت عناصر به کار رفته در بتن بستگی دارد. طول این مدت زمان، توسط تغییرات قابل مشاهده در سطح بتن مانند تغییرات در ذرات سنگدانه‌های درشت، تشکیل لایه‌ی نازک ملات و… نمایش داده می‌شود.
توجه داشته باشید در صورتی که امکان استفاده از ویبراتور داخلی در بتن را ندارید، لرزاندن قسمتی از بتن که در معرض آرماتور است، جهت حذف هوا و آب محبوس شده زیر آرماتور و افزایش پیوند میان بتن و فولاد لازم است.
- ویبراتور خارجی
دو نوع پرکاربرد از ویبراتورهای خارجی، ویبراتور رومیزی یا سطحی و ویبراتور قالب است. ویبراتور رومیزی عموماً برای متراکم‌سازی سطوح بتنی مانند کف و دال مناسب است. حداکثر قطر تأثیر این دستگاه ۲۰ سانتی‌متر است. به عبارت دیگر این دستگاه اسلب‌های بتنی را تا ضخامت ۲۰ سانتی‌متر یکپارچه می‌کند. به همین دلیل در دال‌هایی با ضخامت بیشتر از ۲۰ سانتی‌متر به ویبراتورهای داخلی نیاز است.
ویبراتور قالب به سطح بیرونی قالب متصل می‌شود. در این نوع ویبراتور، نحوه اتصال و فاصله ویبراتورها از یکدیگر بسیار مهم است، زیرا اگر این اتصالات به درستی انجام نشود، هیچ تأثیری بر ایجاد بتن یکنواخت نخواهد داشت. از مهم‌ترین کاربردهای ویبراتورهای قالب، می‌توان به متراکم کردن بتن در اشکال نازک و پر تراکم، تثبیت مخلوط‌های بتنی سفت و تکمیل فرآیند ویبراتورهای خارجی اشاره کرد. همچنین، ویبراتورهای قالب می‌توانند برای ساخت لوله‌ها، واحدهای بنایی و سایر انواع بتن‌های پیش‌ساخته مورد استفاده قرار گیرند.
استفاده از این نوع ویبراتورها، برای متراکم‌سازی بتن در بالای قالب‌های عمودی مانند ستون‌ها توصیه نمی‌شود، زیرا ارتعاشات داخلی و خارجی می‌تواند باعث ایجاد شکاف بین قالب‌ها شود. بنابراین بهتر است تنها از ارتعاشات داخلی در این مورد استفاده کنید.
نتایج ویبره نامناسب بتن
زمانی که بتن به اندازه کافی تحت ویبره قرار نگرفته باشد، عیوب و مشکلات مختلفی از جمله موارد ذیل در آن به وجود می‌آید:
- تشکیل بتن لانه زنبوری (کرموشدگی)
- تشکیل رگه‌های شنی و ماسه‌ای
- ایجاد درز سرد
- تشکیل مقادیر بیش از حد حفره‌های هوای محبوس شده که معمولاً به آن سوراخ‌های حشره می‌گویند.
- ترک خوردگی و فرونشست در بتن
- و…
متراکم کردن بتن به معنای یکدست کردن مخلوط بتنی است و عدم توجه به اجرای صحیح آن، باعث بروز مشکلات جبران‌ناپذیری مانند نشست سازه بتنی می‌شود. در این مقاله ضمن بررسی انواع روش‌های تراکم دستی و مکانیکی که شامل استفاده از دستگاه میز سقوط، سانتریفیوژ و ویبراتورهای داخلی و خارجی است، به چگونگی اجرای این روش‌ها و استانداردهایی که ضمن اجرای ویبره صحیح لازم است پرداختیم. از اینکه تا انتهای این مقاله ما را همراهی کردید، سپاسگزاریم.
منبع +
ابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن تایتان TITAN
حفظ اسلامپ طولانی، ویژه بچینگ و بتن‌ریزی در هوای گرمابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن فیوژن پلاس +FUSION
افزاینده مقاومت بتن و کاهنده آب قوی در مدت کمابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن نئون پلاس +NEON
افزایش اسلامپ بتن با نسبت آب به سیمان پایین در کوتاهمدتابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن فیوژن FUSION
کاهنده سریع و قوی آبدیرگیر بتن
دیرگیر بتن دلکو DELCO
بالا بردن زمان گیرش بتن در تابستانضد یخ بتن
ضد یخ ملات مایع اپکس APEX
تسریع‌کننده گیرش ملات، حاوی کلرضد یخ بتن
ضد یخ بتن مایع نیترو NITRO
تسریع‌کننده گیرش بتن، فاقد کلرروان کننده بتن
روان کننده بتن ایندکس INDEX
افزایش اسلامپ بتن در پای کار، ویژه پمپاژ طولانیروان کننده بتن
روان کننده بتن کربن CARBON
افزایش اسلامپ و مقاومت بتن در تابستانفوق روان کننده بتن
فوق روان کننده بتن اوپال OPAL
افزایش میزان روانی بتن در لوله‌های طولانی پمپفوق روان کننده بتن
فوق روان کننده بتن توتال TOTAL
افزایش اسلامپ و مقاومت بتن در تابستانابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن کریپتون KRYPTON
ویژه تولید بتن با حفظ اسلامپ در زمستان