آب انداختگی در بتن ریزی های تازه

آب انداختگی به دو شکل در بتن اتفاق می‌افتد:

آب انداختگی نرمال: آب انداختگی بصورت یکنواخت در تمام سطح اتفاق می‌افتد که معمولا در مقاطع با عمق کم‌تر رخ می‌دهد مانند دال، سقف و … (در این نوع آب انداختگی ذرات سیمان، ذرات ریز ماسه به همراه آب در سطح بتن بصورت یکنواخت جمع می‌شود و تفاوت رنگ با بتن اصلی به دلیل پخش یکنواخت قابل تشخیص نمی‌باشد)

آب انداختگی کانالی: آب انداختگی در حال افزایش (به صورت چشمه) در مسیر‌های خاص که معمولا در مقاطع با عمق بیشتر مانند دیوار، پی‌ها و … (در این نوع آب انداختگی ذرات سیمان، ذرات ریز ماسه به همراه آب در سطح بتن با یک رنگ متفاوت و به صورت چشمه ای جمع می‌گردد)

در حقیقت آب انداختگی در بتن به علت عدم توانایی ذرات جامد در نگه داشتن همه آب مخلوط بین خود و جلوگیری از ته نشین شدن آنها می‌باشد و معمولا بعد از سخت شدن بتن متوقف می‌گردد. عامل اصلی در نرخ آب انداختگی بتن نسبت آب به سیمان می‌باشد و با بالاتر رفتن آن میزان آب انداختن بتن افزایش می‌یابد. همچنین نوع سیمان و میزان ریزدانه‌های بتن (فیلر) نیز روی نرخ آب انداختگی تاثیر دارند. بتن با سیمان ریزتر و فیلر مناسب نرخ آب انداختگی کمتری خواهد داشت. همچنین نرخ آب انداختگی بتن به ارتفاع بتن (فشار بتن) نیز ارتباط مستقیمی دارد و با افزایش ارتفاع، نرخ آب انداختگی افزایش می‌یابد.

آب انداختگی بتن لزوما عملی زیانبار نیست واگر این عمل دست نخورده بماند و آب سطحی بخار شود، نسبت آب به سیمان موثر مخلوط پایین می‌آید و مقاومت افزایش می‌یابد. ولی لایه سطحی را سست می‌کند و مقاومت سایشی را پایین می‌آورد. همچنین بخشی از آب در هنگام بالا آمدن در زیر سنگدانه‌های درشت محبوس شده وچسبندگی سنگدانه به خمیر سیمان را کاهش می‌دهد و چون این فضاها در یک جهت قرار می‌گیرند، نفوذپذیری بتن را در صفحه افقی افزایش می‌دهد.

تاریخچه بتن خود تراکم

تاریخچه بتن خود تراکم

 بتن یکی از مسائل مهم است که دهه‌ها توجه و تحقیقات را به خود اختصاص داده است. در ژاپن نیز سالهای متمادی بر روی این موضوع پژوهش صورت گرفته است. یکی از معیارهای مهم برای رسیدن به بتن با دوام مناسب، متراکم کردن بتن است. اما کاهش تعداد کارگران فنی و حرفه ای که بتوانند این کار را به نحو مناسب انجام دهند، مشکلات زیادی را در سالهای قبل بوجود آورده بود. یکی از راههای اساسی برای رفع این مشکل، استفاده از بتن هایی بود که بتوانند تحت وزن خود در قالب و در تمام زوایا و گوشه‌ها متراکم شوند. بدون اینکه نیاز به لرزش و  نیروی خارجی داشته باشند. به این علت بتن خود تراکم نخست در سال 1986 توسط اوکامورا (okamura) در ژاپن پیشنهاد شد. در پی آن مطالعات و آزمایش‌های اساسی در دانشگاه توکیو توسط اوزاوا (ozawa) و میکاوا (meakawa) برای توسعه این بتن صورت گرفت. اولین نمونه این نوع بتن در سال 1988 با استفاده از مواد  و مصالح موجود در بازار ساخته شد و نتایج مناسبی از نظر جمع شدگی ناشی از خشک شدن و سخت شدن، گرمای هیدراسیون، سختی و سایر خواص به دست آمد که در مقاله ای منتشر شد. در ابتدا این بتن، بتن توانمند[1] (HPC) نامگذاری شد و سه خاصیت اصلی برای تعریف آن در نظر گرفته شد:

بتن تازه : تراکم پذیر

سنین اولیه: جلوگیری از معایب اولیه

بتن سخت شده: محافظت در برابر عوامل خارجی

اما همزمان، آیتسین و همکارانش، بتن HPC را به عنوان بتنی معرفی کردند که دارای مقاومت و دوم بالا در اثر نسبت آب به سیمان پایین باشد. بنابراین نام این نوع بتن توسط اوکامورا و همکارانش تغییر یافت و تحت عنوان «بتن خود تراکم توانمند» یا بطور خلاصه «بتن خود تراکم» نامگذاری شد. تفاوت بتن SCC با بتن HPC در این است که در بتن توانمند، جریان پذیری تنها تا حدودی بهبود یافته است، اما این بتن نمی‌تواند تحت وزن خود، قالب و یا فواصل بین تقویت کننده ها را پر کند، به عبارت دیگر بتن HPC کماکان به عملیات لرزش نیاز دارد.

در سال 1989پروفسور اوکامورا و همکارانش، یک کارگاه تخصصی در زمینه بتن SCC در دانشگاه توکیو ارائه کردند، بیش از 100 متخصص از مراکز تحقیقاتی و شرکت های بزرگ در این کارگاه شرکت داشتند، که باعث گسترش تحقیقات روی این موضوع در مراکز مختلف شد. در اوایل دهه 1990، استفاده از بتن خود تراکم در برخی پلها و سازه ها در ژاپن آغاز شد. ارائه مقالات تخصصی در کنفرانس بین المللی CANMET & ACI در سال 1992 و به دنبال آن کارگاه تخصصی بانکوک در 1994 و کنفرانس ACI در سال 1996 توجه به بتن خود تراکم را در سطح دنیا افزایش داد. در سال 1996 کشورهای اروپایی یک کنسرسیوم تشکیل داده و پروژه‌ای را با عنوان «تولید و محیط کاری بهبود یافته با استفاده از بتن خود تراکم» آغاز کردند. موفقیت این پروژه باعث گسترش سریع‌تر SCC در پروژه های مختلف ساختمانی اعم از پیش ساخته یا بتن‌ریزی در جا شد. امروزه بتن خود تراکم همزمان با کشور ژاپن، در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی کشورهای اروپایی، کانادا و آمریکا موضوع بحث بررسی و اجرایسازه‌های بتنی است. دستورالعمل‌هایی مانند (EFNARC) برای این بتن تهیه شده و استفاده از آن در بسیاری از کشورهای دنیا رو به توسعه است.

در ایران نیز استفاده از بتن خود تراکم از چند سال قبل آغاز شده و از مزایای آن بهره گرفته شده است. برای مثال می‌توان از مصرف بتن خود تراکم در لاینینگ تونل رسالت تهران، کتیبه‌ها و عناصر تزئینی در طرح توسعه حرم حضرت معصومه و قطعات پیش ساخته‌ برای عبور دستگاههای حفاری متروی شیراز را نام برد.

بتون هبلکس چیست؟

بتن سبک یا بتن متخلخل در سال 1924 میلادی توسط یک آرشیتکت سوئدی اختراع گردید . هم اکنون در اروپا بتن سبک تحت نامهای (Ytong) و یا ( Hebelex ) عرضه می شود . ساخت این محصول با استفاده از تکنولوژی پیشرفته از طریق اختلاط و پخت مواد اولیه : ماسه سیلیسی، آهک ، سیمان ، پودر آلومینیوم و آب انجام می گیرد . عمده خواص بتن سبک ( هبلکس ) عبارتست از:

وزن مخصوص : هر متر مکعب حدود 600 کیلوگرم .

• مقاومت فشاری : 30 تا 35 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع با امکان افزایش آن بر حساب نیاز مصرف کننده .

کار کردن با بتن سبک ( هبلکس ) بسیار آسان است، مثلاً به راحتی می توان آن را ارّه نموده یا میخ در آن کوبید و یا جای پریز یا کانال عبور سیم برق و لوله آب را در آن به وجود آورد. علاوه بر این بتن سبک در مقابل آتش بسیار مقاوم است و کلیه شرایط سلامت محیط زیست را دارا می باشد.

با توجه به آیین نامه جدید محاسبه ایمنی ساختمان ها در برابر زلزله ، بکارگیری مصالح سبک وزن راه حل مناسب و با صرفه در جهت افزایش ایمنی ساختمان می باشد وبلوک های بتن سبک ( هبلکس ) تأمین کننده این مزیت فنّی است. یک متر مکعب بلوک هبلکس حدود 600 کیلوگرم وزن دارد که برابر 866 عدد آجر به وزن 1750 کیلوگرم می باشد ، به عبارت دیگر یک عدد بلوک 20×25×60 هبلکس مطابق با 46 عدد آجر است، در حالیکه وزن آن برابر وزن 10 عدد آجر بوده و یک کارگر به راحتی می تواند آنرا حمل نماید و سریعاً نیز نصب می گردد .

در ضمن ملات مصرفی برابر 25% ملات مورد نیاز برای اجرای همان دیوار با آجر بوده و به درصد سیمان کمتری نیز دز ملات نیاز دارد. به عنوان مثال چنانچه برای اجرای یک دیوار با آجر به یکصد کیلوگرم سیمان نیاز باشد همان دیوار در صورت استفاده از بلوک های هبلکس 15 کیلوگرم سیمان مصرف می کند.

همچنین بارگیری و حمل بلوک های هبلکس که در قالب های 15/3 متر مکعبی بسته بندی می شوند با استفاده از جرثقیل فکی و تریلی کفی به راحتی و اقتصادی تر انجام میگیرد. یک تریلی 9 پالت بزرگ برابر 35/28 متر مکعب را حمل می نماید.

هبلکس = عایق گرما، سرما، صدا و مقاوم در برابر زلزله و ...

هبلکس = صرفه جویی در آهن یا آرماتور، زمان اجرا، ملات مصرفی، دستمزد و ...

هبلکس = چسبندگی قابل توجه با ملات سیمان و ماسه و گچ و خاک به موجب گواهی وزارت مسکن و شهر سازی .

مزایای فنّی :

سبکی وزن ، عایق در برابر حرارت، عایق دز برابر برودت، عایق در برابر صدا، استحکام و پایداری در مقابل زلزله، آتش سوزی و بسیاری مزایای دیگر از محاسن بلوک های هبلکس نسبت به سایر مصالح قدیمی نظیر آجر های معمولی و آجر های سفال می باشد.

مزایای اجرائی :

با توجه به ابعاد و سبکی و راحتی نصب بلوک های هبلکس در همه ضخامت ها، سرعت اجرای بتون هبلکس نسبت به سایر مصالح به 3 برابر بالغ می گردد.

مزایای اقتصادی :

پروژه های ساختمانی با استفاده از بلوک های هبلکس با در نظر گرفتن سرعت اجرا، به دستمزد کمتری احتیاج دارد و همچنین استفاده از هبلکس به سبب مصرف ملات کمتر و نیز کاهش بارهای وارده به سازه به دلیل وزن کم دیوار ها که موجب کاهش ابعاد سازه می شود، صرفه جویی قابل ملاحظه ای را در هزینه مصالح مصرفی موجب می گردد.

به علاوه در مقایسه میان مصالح سنتی و هبلکس اقلام زیر نیز ارقام توجه ای را تشکیل می دهند :

سرعت زیاد آجر چینی با هبلکس، سرعت زیاد کارهای تأسیساتی، کاهش مقاطع ساختمانی به هنگام محاسبه و صرفه جویی قابل ملاحظه در سازه های فلزی و بتنی. به علاوه استفاده از هبلکس موجب صرفه جویی چشمگیری در انرژی برای سرمایش و گرمایش ساختمان بعد از احداث می شود. همچنین ضایعات هبلکس کلّا به عنوان پوکه مورد استفاده قرار می گیرد در حالیکه ضایعات زیاد آجر عملاً بلا استفاده می ماند.

دستورات العمل اجرایی :

1- کادر اجرایی :

کارکردن با هبلکس نیاز به تخصص خاصی ندارد با توجّه به ابعاد و سهولت کار با هبلکس، سرعت اجرا نیز نسبت به آجر نیز نسبت به آجر سفال تا دو الی سه برابر افزایش می یابد .

2-ملات مورد نیاز :

همان ماسه و سیمان می باشد و با توجه اینکه بلوک های هبلکس یک نوع بتن سبک می باشد و هم گونی کاملی با ملات ماسه سیمان دارد می توان نسبت ترکیب را به پنج یا شش به یک تبدیل و در مصرف سیمان صرفه جویی بیشتری نمود، در مواردی که تیغه بندی های مورد اجرا با آب و رطوبت سر کاری نداشته باشند ( مثل دیوار اتاق خواب، کار، ...) می توان از ملات گچ و خاک ( به لحاظ صرفه جویی اقتصادی ) نیز استفاده نمود.

3-جذب آب :

با توجه به ابعاد و متخلخل بودن بلوک های هبلکس، نم و رطوبت توسط این بلوک ها منتقل نمی شود . در عین این که این بلوک ها نم و رطوبت را نسبت به مصالح مشابه جذب می کند، لذا در زمان استفاده از این بلوک باید نکات زیر را رعایت نمود :

اولاً : قبل از اجرا بلوک ها باید کاملاً خیس نمود.

ثانیاً : ملات مصرفی را نیز باید با رقّت بیشتری تهیه نمود.

ثالثاً : بعد از اجرا در صورت امکان به دیوارها آب داده شود.

4-اندود گچ و خاک :

با توجّه به سطح صاف و صیقلی هبلکس نسبت به سایر مصالح در صورت اجرای صحیح دیوار ها به اندودی بیش از 1 الی 2 سانتیمتر نیاز نخواهد بود ( یعنی در هر طرف نیم الی یک سانتیمتر.)

5-از نظر نصب تأسیسات و روکار :

مانند سایر مصالح می باشد

نویسنده : کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران/دپارتمان تحقیق و توسعه.((مشاور و تولید کننده محصولات افزودنی بتن و ارائه دهنده خدمات مهندسی بتن))

ساختمان‌های بتن‌آرمه با شیوه قالب‌های تونلی

ساختمان‌های بتن‌آرمه با شیوه قالب‌های تونلی، یکی از روش‌های مورد استفاده برای اجرای ساختمان‌های با سیستم باربر دیوار و سقف بتنی است. از آن جا که اجرای قالب‌بندی سقف و دیوار به صورت سلولی و هم‌زمان انجام می‌شود به نام تونلی مرسوم است. در سیستم اجرای تونلی، دیوارها و سقف‌های بتون مسلح به صورت هم‌زمان آرماتوربندی، قالب‌بندی و بتن‌ریزی می‌شوند. این روش، ضمن افزایش سرعت و کیفیت اجرا و عملکرد سازه‌ای و رفتار لرزه‌ای مجموعه سازه را به لحاظ یکپارچگی اعضا و اتصالات آن‌ها به نحو چشمگیری بهبود می‌بخشد.

قالب‌های مورد استفاده، به اندازه تقریبی ابعاد فضاها هستند. برای قالب‌بندی یا قالب‌برداری، نیاز به تبدیل آن‌ها به ابعاد کوچک نیست و با همان ابعاد اولیه و به صورت یکپارچه از فضا خارج می‌شوند. خروج قالب‌های تونلی، پس از بتن‌ریزی دیوار و سقف و گیرش اولیه بتن، با فاصله دادن قالب‌ها از جدارهای بتن‌ریزی شده (قالب‌برداری) و با حرکت افقی روی چرخ یا غلتک صورت می‌گیرد. جدارهایی که با استفاده از این روش اجرا می‌شوند جدارهای اصلی داخلی و بعضی جدارهای خارجی (جانبی) هستند سازه ساختمان‌های اجرا شده با سیستم تونلی، سازه‌ای نسبتاً شناخته شده است و از دیدگاه عملکرد لرزه‌ای اشکال عمده‌ای ندارد. تجربه زلزله‌های گذشته رفتار مناسب سازه این ساختمان‌ها را نشان داده است.

در ساختمان‌های اجرا شده با این روش، در برخی موارد، برای افزایش سهولت و سرعت اجرا، اجزای غیرسازه‌ای مانند دیوارهای جداکننده، پله‌ها و پانل‌های نما به صورت پیش‌ساخته در نظر گرفته می‌‌شوند و پس از تکمیل سازه اصلی، به آن متصل می‌شود که این امر در مورد سازه پله ‌ها توصیه نمی‌شود.

ازمزایای این روش:

با انجام مدیریت صحیح در اجرا و با استفاده از فناوری‌های روز و به کارگیری فناوری در تسریع گیرش و افزایش مقاومت بتن می‌توان سرعت اجرا را به طور چشمگیری افزایش داد. هم‌اکنون، با استفاده از روش تونلی، انبوه‌سازان با برنامه‌ریزی اجرای یک طبقه در دو روز، مجتمع‌های مسکونی بزرگ را می‌سازد.

ازمعایب این روش:

محدودیت در طراحی فضاهای داخلی است. لازم است طراحی بر طبق محدودیت‌های اجرا در خصوص ابعاد قالب و قالب‌گذاری و به صورت مدولار انجام شود.

در ساختمان‌های اجرا شده به روش تونلی، ابتدا آرماتوربندی و تعبیه مسیرهای تاسیسات مکانیکی و برقی در دیوارها انجام می‌شود و هم‌زمان با این اقدامات، قالب‌بندی بازشوهای موردنیاز برای تاسیسات و در و پنجره اجرا می‌شود. قالب‌های دو طرف دیوار را به صورت پشت به پشت، قالب‌‌بندی بازشوهای موردنیاز برای تأسیسات و در و پنجره اجرا می‌شود. قالب‌های دو طرف دیوار را به صورت پشت به پشت، قالب‌بندی می‌کنند و با قرار گرفتن قالب‌های متوالی در کنار هم، بدون قالب واسط سقفی یا همراه با آن، مجموعه قالب‌های دیوار و سقف را تشکیل می‌دهند.

در مرحله بعد، آرماتوربندی سقف و جاگذاری مسیرهای برق انجام می‌شود و قالب‌هایی برای خالی ماندن محل داکت‌ها و دیگر حفره‌های لازم در سقف نصب می‌شود. در ادامه، بتن‌ریزی سقف‌ها و دیوارها به صورت یکپارچه و در یک مرحله انجام می‌شود. اجرای جدارهای بتنی پرداخت شده، نیاز به نازک‌کاری بر روی سطوح آن‌ها را برطرف می‌کند.

سیستم قالب تونلی

کشور ایران به عنوان یکی از کشور های زلزله خیز در جهان در طی سالیان گذشته همواره در معرض زلزله های ویران کننده قرار داشته است که این شرایط باعث می گردد مساله ایمن سازی ساختمان ها در مقابل زلزله در اولویت ویژه انبوه سازان قرار گیرد.

به همین منظور استفاده از روشهای نوین صنعتی با تکنولوژی جدید با رعایت آخرین استاندارد های فنی و مقررات ملی ساختمانی ایران و پیروی از سیاست های دولت و وزارت محترم مسکن و شهر سازی در رعایت الگوی ساخت و ساز در دستور کار متولیان امر مسکن می باشد.

یکی از روشهای صنعتی که هم اکنون توسط تعداد زیادی از انبوه سازان بزرگ کشور های مجاور نظیر ترکیه و حتی کشور عزیزمان ایران مورد استفاده قرار می گیرد، اجرای اسکلت بتنی با استفاده از قالب های تونلی است که در این خصوص ذیلاَ به معرفی سیستم کلاسیک و ذکر بخشی از مزایای آن می پردازیم.(سیستم قالب تونلی مدولار مدل جدید قالب های تونلی بوده که موجب سهولت و سرعت در اجرا و دارای قابلیت های متعددی نسبت به سیستم کلاسیک می باشد.)

معرفی سیستم تونلی و مزایای آن به همراه سیستم تونلی کلاسیک

TRTF

در این روش سازه ای قالب تونلی از نوعی قالب فلزی به شکل تونل جهت قالب بندی یکپارچه دیوار و سقف بتنی هر طبقه استفاده می گردد. بطوری که اسکلت بتنی ساختمان فقط شامل دیوار های بتنی برشی و سقف های دال بتنی بوده و فاقد هرگونه اعضای سازه ای معمول نظیر تیر و ستون است که پس از یک مرحله بتن ریزی (در یک روز) با گذشت 3 روز امکان قالب برداری و انتقال به طبقه بالاتر وجود داشته اما می توان حتی این 3 روز کاری را تبدلی به 2 روز کاری نمود اگر از افزودنی های بتن استفاده نمود و اسکلت یک طبقه به طور کامل به دست می آید.

سیستم قالب تونلی کلاسیک )کاتالوگ(

1-مزایای سیستم تونلی :

1- سرعت در اجرا و صرفه جویی در هزینه تمام شده .

نمودار های پیشرفت کار و زمان بندی اجرای اسکلت و عملیات تکمیلی در سازه های تونلی مؤید سرعت بسیار زیاد عملیات ساخت در مقایسه با سازه های معمولی می باشد. این سرعت اجرا معلول عوامل مختلفی است که اهم آنها به شرح زیر می باشد :

1-1 با توجه به مشخص بودن تعداد ست های قالب تونلی و دوره زمانی دقیق و سیستماتیک عملیات آرماتور گذاری،امکان قالب بندی و بتن ریزی وجود داشته و تاخیرات زمانی خصوصاَ در بخش اسکلت به حداقل ممکن می رسد و این روش در مقایسه با عملیات قالب بندی، آرماتور بندی، بتن ریزی و قالب برداری ستون ها، تیر ها و سقف ها در ساختمان های بتنی معمول بسیار سریع تر است.

2-1 در سیستم قالب تونلی هم زمان با آرماتور بندی دیوارها و سقف ها، بخش عمده ای (در حدود 70 درصد) از لوله و قوطی گذاری های برقی و غلاف های تاسیساتی صورت گرفته و در نتیجه عملیات شیار زنی روی سقف و دیوار، (در ساختهای سنتی) جهت جاگذاری لوله و قوطی برق حذف میگردد که این خود باعث کاهش زمان و هزینه های بعدی می شود.

3-1 به دلیل یکپارچه بودن دیوارها و سقف ها و وجود دیوارهای برشی فراوان در این نوع از سازه ها علیرغم مقاومت بسیار بالا در مقابل نیروی زلزله میزان آرماتور مصرفی در مقایسه با سازه های بتنی معمولی، حدود 30درصد کمتر می باشد که صرفه جویی قابل توجهی در هزینه تمام شده خواهد بود. (با توجه به بالا رفتن قیمت جهانی فولاد در سالهای اخیر، کاهش فولاد مصرفی تعیین کننده است.)

4-1 از آنجایی که دیوارهای بتنی در سازه های بتنی قالب تونلی علاوه بر نقش باربری به عنوان دیوارهای جداکننده اصلی و حتی جداکننده های داخلی نیز عملکرد دارند لذا دیوارچینی و تیغه بندی ساختمان در حدود 60 درصد تقلیل یافته و به تبع آن در مدت زمان اجرای تیغه ها و هزینه های مربوطه صرفه جویی قابل ملاحظه ای می شود.

5-1 علیرغم سرمایه گذاری اولیه در ساخت و تامین قالبهای تونلی، به دلیل سهولت در قالب بندی و قالب برداری با استفاده از جرثقیلهای برجی و امکان استفاده از آنها در پروژه های متعدد (دوام و طول عمر زیاد قالبها)، کاهش چشمگیری در هزینه های قالب بندی و هزینه های بالا سری و نهایتاَ هزینه های تمام شده می شود.

6-1 با توجه به عبور لوله های برق در ضخامت سقف (در حدود 15 سانتیمتر) در صورت امکان استفاده از لوله های تک لایه یا چند لایه پلیمری در ضخامت کف سازی ها (حدود 5 تا 6 سانتیمتر) کاهش چشمگیری در وزن ساختمان و هزینه تمام شده صورت می گیرد.

7-1 به دلیل ایجاد سطوح صاف و صیقلی دیوارها و سقفهای بتنی در این سیستم، عملیات نازک کاری شامل گچ و خاک و سفیدکاری روی دیوارها و سقفهای بتنی کاملاَ حذف گردیده و میتوان مستقیماَ روی آنها را نقاشی نمود که این قابلیت صرفه جویی فراوانی در هزینه های تمام شده و زمان اجرای کار در پی دارد.

روش های نگهداری:

قالب های تونلی گران قیمت هستند اما بصرفه هستند، باید توجه به حفظ آنها داشت، استفاده از روغن قالب بتن نه روغن سوخته که باعث کاهش عمر قالب ها می گردد،پاکیزه نگهداشتن قالب ها بعد از بتن ریزی.

2- مقاومت بسیار خوب در برابر زلزله

1-2 در روش تونلی به دلیل اتصال مستقیم دال سقفها به دیوارهای اطراف و سطح گسترده اتصال آنها عملاَ حالت تمرکز تنش در محل اتصال تیرها و ستونها نظیر سازه های بتنی معمولی وجود نداشته و سازه به صورت کاملاَ یکپارچه در مقابل نیروی جانبی زلزله مقاوت می کند و خطرات آسیبهای سازه ای در مقاطع بحرانی اطراف گره ها نظیرساختمانهای بتنی معمولی وجود ندارد.

2-2 به دلیل سختی فوق العاده زیاد این نوع سازه عملاَ سختی دیوارهای غیر سازه ای پرکننده تاثیر قابل توجهی در سختی کل سازه که هنگام آنالیز و طراحی مفروض بوده نخواهد داشت و نتیجه آنالیز اولیه کاملاَ قابل اعتبار است.

3-2 تغییرات سختی طبقات سازه در ارتفاع یک ساختمان از مباحث مهم در آیین نامه 2800 می باشد که با توجه به تیپ بودن اسکلت و مقاطع سازه در طبقات در سیستم تونلی، تغییرات سختی در ارتفاع نامحسوس بوده و توزیع نیروهای زلزله در ارتفاع بسیار منظم تر صورت می گیرد. در هر حال پیش بینی می شود در صورت وقوع زلزله های مخرب و شدید به دلیل یکپارچگی دیوارها و سقفها و وجود شبکه آرماتوربندی در جدار دیوار و سقف به صورت کاملاَ یکنواخت حتی در صورت آسیبهای جدی سازه بتنی، امکان ویران شدن ساختمان و ریزش آوار دیوار و سقف روی بهره برداران وجود نداشته و تلفات انسانی به حداقل ممکن خواهد رسید.

3- سهولت در اجرا و نظارت سازه

با توجه به سادگی شبکه آرماتوربندی دیوارها و سقفها و تکرار آنها در طبقات با تهیه نقشه های کارگاهی برای لوله و قوطی گذاری برق و اسلیو گذاری تاسیساتی و محل بازشوهای دیواری و سقفی، اجرای کار و نظارت فنی بسیار دقیق و با سهولت خواهد بود.

4- عایق بندی حرارتی و صوتی ساختمان

عایق بندی ها در پروژه های سازه تونلی به سهولت امکان پذیر بوده به طوری که استفاده از عایق پلی رول زیر ضخامت کف سازی ها و استفاده از تکنیکهای جدید نما سازی همراه با عایق پلی اورتان روی سطوح خارجی دیوارها و سقف بام سبب رعایت مقررات ملی، آسایش بهره برداران و صرفه جویی ملی در مصرف انرژی می شود.

نویسنده : کلینیک بتن ایران/دپارتمان تحقیق و توسعه.((مشاور و تولید کننده محصولات افزودنی بتن و ارائه دهنده خدمات مهندسی بتن))

ضد آب کردن بتن با فناوری کریستالی ( آببندی)

مواد شیمیایی کریستالی بتن مقاومت بتن را بهبود بخشیده , هزینه های نگهداری را پایین آورده و دوره استفاده از بنا ر ا افزایش می دهند.

از پی , کف طبقات و پانل های پیش ساخته بتونی خارجی تا بناهای آبی و زیربناهای شهری , بتن یکی از عمومی ترین مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز می باشد. هرچند از ترکیب دانه های سنگی , سیمان و آب ناشی می شود, ولی اغلب مستعد خرابی با نفوذ آب و ترکیبات شیمیایی می باشد.

این تاثیرات مخرب را می توان با استفاده از فناوری ضد آب کردن کریستالی دور کرده و پایایی و دوامساختار بتنی را بهبود بخشیده و با این وسیله هزینه های نگهداری دردراز مدت را کاهش داد. این مقاله چگونگی اجرای یک سطح عالی را با مخلوط های بتن , مواد و ترکیبات سبک توضیح داده و چگونگی اقتصادی بودن این روش را به طراحان حرفه ای نشان میدهد.

طبیعت بتن

ماده اصلی پرکننده در یک ترکیب بتنی دانه های سنگی می باشد که ماده چسباننده حاصل از ترکیب آب و سیمان , آنها را به یکدیگر میدوزد.زمانی که اجزاء سیمان هیدراته می شود ویا با آب ترکیب میگردد , آنها تشکیل سیلیکات کلسیم هیدراته را می دهند که این ترکیب همانند یک توده صلب سخت می گردد.

بتن یک ترکیب آبی است . برای ساخت این ترکیب کارا و پیوسته و یکپارچه از آبی بیشتر از مقدار لازم برای هیدراتاسیون سیمان استفاده میگردد. این آب اضافی که برای روانی بتن استفاده می شود از منافذ و شیارهای نازک بتن بیرون می آید. با وجود اینکه بتن ظاهرا یک جسم صلب و سخت شده است , ولی یک جسم متخلخل و نفوذپذیر می باشد.تقلیل دهنده های آب و فوق روان کننده ها به منظور کاهش مقدار آب در مخلوط بتن و افزایش کارایی آن بکار میروند , با این وجود منافذ , سوراخها و مسیر های نفوذی در بتن سالم , باقی می مانند و می توانند آب و مواد شیمیایی مهاجم را به عناصر سازه ای انتقال داده و باعث پوسیدن فولاد مسلح کننده و تخریب بتن گردند. که با این وجود بی نقصی سازه به خطر خواهد افتاد.

خاصیت نفوذپذیری و تخلخل بتن

بتن بهترین نمونه برای توصیف یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است.تخلخل مقدار منافذ و سوراخهای داخل بتن می باشد که با درصدی از مجموع حجم ماده نشان داده می شود. نفوذپذیری نیز بیانی از چگونگی ارتباط میان منافذ می باشد. این خاصیت ها به کمک یکدیگر اجازه تشکیل مسیری برای انتقال آب به درون ماده را همراه با ایجاد شکافی که هنگام انقباض بوجود می آید , میدهد.

نفوذپذیری مدت زمان انتشار از منافذ , توانایی عبور آب در فشار بین منافذ ماده می باشد.نفوذپذیری با یک مقدار مشخص مثل ضریب نفوذپذیری توضیح داده می شود و عموما به ضریب "دارسی" باز می گردد. نفوذپذیری آب در یک ترکیب بتنی شاخص خوبی برای سنجش کیفیت کارایی بتن است . ضریب "دارسی" کم نشان دهنده غیر قابل نفوذ بودن و کیفیتی بالا برای مصالح می باشد.با اینکه یک بتن با نفوذپذیری کم نسبتا مقاوم می باشد , اما ممکن است هنوز نیاز به ضدآب کردن برای جلوگیری از نشت میان شکاف ها وجود داشته باشــــد.

با وجود دانسیته (تراکم) معلوم آن , بتن یک ماده نفوذ پذیر و متخلخل است که می تواند با جذب آب و برخورد با مواد شیمیایی متجاوز نظیر دی اکسید کربن , مونواکسید کربن , کلراید ها و سولفات ها و دیگر ترکیبات آنها به سرعت تباه شود. اما راه دیگری نیز وجود دارد که هر آبی می تواند به عمق بتن نفوذ پیدا کند .

جریان بخــار و رطوبت ناشی از آن

آب همچنان در قالب بخار همانند رطوبت نسبی انتقال می یابد . رطوبت نسبی همان آب موجود در هوا به صورت یک گاز محلول می باشد. زمانیکه دمای بخار آب بالا می رود , آب زیاد آن فشار بخاری ایجاد میکند . آب به صورت بخار نیز به میان بتن انتقال می یابد . مسیر جریان از فشار بخار زیاد , عموما منابع , به فشار بخار کم با یک فرایند انتشار می باشد . مسیر انتشار بسیار متکی بر شرایط محیطی است.

جریان انتشار بخار , زمانیکه اجرای ضد آب کردن در مکان هایی که فشار بخار آب موجود به صورت غیر یکنواخت می باشد , بحرانی است . چند نمونه از این موارد شامل :

- استفاده از پوسته ایی که در مقابل بخار بسیار کم نفوذپذیر است , مانند یک پوشش حرکتی روی یک بتن مرطوب [ ولو اینکه پوشش رویی خشک باشد ] در یک روز گرم , در اثر فشار بخار ، فشار موجود افزایش یافته و باعث طبله شدن یا تاول زدن بتن می شود.

- بکار بردن یک اندود یا بتونه برای دیوارهای خارجی یک بنا ممکن است در صورت بقدر کافی نفوذ پذیر نبودن بتونه در مقابل بخار , رطوبت را به داخل دیوارها انتقال دهد.

- استفاده از کف با قابلیت نفوذ پذیری کم در مقابل بخار روی یک دال شیبدار در محلهای زیر سطحی در برخورد با رطوبت بالا ممکن است باعث تورق (لایه لایه شدن ) کف گردد.

عموما یک بتونه یا پوشش کم نفوذ در برابر بخار نباید روی سطح داخلی یک بنا یا سازه قرار داده شود. فشار بخار یا فشار آب برای خراب کردن و یا طبله کردن اندود عمل خواهد کرد . بعضی از انواع پوشش ها و افزودنی های کاهنده آب در بتن حرکت بخار آب را به طور قابل ملاحظه ای اصلاح می کنند و بدین صورت اجازه می دهند از آنها در قسمت داخلی استفاده شود. مثالهای اولیه پوشش های ضد آب سیمانی و ملات های آب بند و مواد افزودنی بتن تقلیل دهنده نفوذ آب می باشند.

چگونگی عملکرد فناوری ضد آب کردن کریستالی

فناوری کریستالی دوام و کارایی ساختار بتن را بهبود بخشیده ، هزینه های نگهداری آن را پائین آورده و با محافظت کردن بتن در مقابل تاثیرات مواد شیمیایی مهاجم ، طول عمر آن را افزایش می دهد. این کیفیت کارایی بالا از راه کار با فناوری کریستالی منتج می گردد. زمانیکه فناوری کریستالی در بتن استفاده می گردد ، ضد آب کردن و دوام بتن را با پر کردن و مسدود ساختن منافذ ، شیارهای موئین ، شکافهای بسیار ریز و دیگر سوراخها بوسیله یک فرم کریستالی بسیار مقاوم حل نشدنی ، اصلاح می کند . این ضد آب بودن بر پایه دو واکنش ساده شیمیایی و فیزیکی اتفاق می افتد . بتن ماده ای شیمیایی است و زمانیکه ذرات سیمان هیدراته می شوند ، واکنش بین آب و سیمان باعث می شود [ بتن ] شروع به سختی کند ، توده ای صلب گردد.همچنین واکنشی شیمیایی با مواد پنهان داخل بتن اتفاق می افتد .

ضدآب کردن کریستالی ، مجموعه ای از مواد شیمیایی دیگر را در [ بتن ]جمع می کند . زمانیکه مواد شیمیایی اجزاء سیمان هیدراته شده و مواد شیمیایی کریستالی در حضور رطوبت قرار می گیرند ، واکنشی شیمیایی اتفاق می افتد ، محصول نهایی این واکنش ساختار کریستالی غیر قابل حلی می باشد .

این ساختار کریستالی فقط در مکان های مرطوب می تواند اتفاق بیفتد و بدین ترتیب در منافذ ، شیارهای موئین و ترک های ناشی از جمع شدگی بتن شکل خواهد گرفت . هرجایی نشت آب صورت پذیرد ضد آب کریستالی با پر کردن منافذ و سوراخها و شکافها ایجاد خواهد گردید.

زمانیکه ضد آب کریستالی در سطوح همانند یک پوشش یا همانند عملکرد پاشش خشک روی دال بتنی تازه بکار گرفته می شود ، فرایندی به نام انتشار شیمیایی رخ می دهد. طبق نظریه انتشار ، محلول با دانسیته بالا میان محلولی با دانسیته پائین جا خواهد گرفت تا این دو متعادل گردند .

بدین سان ، زمانیکه بتن قبل از اجرای ضد آب کردن کریستالی با آب اشباع می شود ، یک محلول با دانسیته شیمیایی کم بکار برده شده است و زمانیکه ضد آب کریستالی در بتن بکار گرفته می شود ، محلولی با دانسیته شیمیایی بالا روی سطح آن ایجاد می شود که فرایند انتشار شیمیایی را راه اندازی می کند ، ضد آب کریستالی با جابجا شدن میان [ محلول با دانسیته پائین ] به تعادل می رسد .

مواد شیمیایی ضد آب کریستالی میان بتن پخش شده و در دسترس اجزای سیمان هیدراته قرار میگیرد و اجازه می دهد واکنشی شیمیایی اتفاق افتاده ، یک ساختار کریستالی شکل گیرد و همانند ماده شیمیایی ادامه می یابد تا میان آب پخش گردد . این رشد کریستالی ، پشت مواد شیمیایی مهاجم شکل خواهد گرفت . واکنش تا جایی که ترکیب شیمیایی کریستالی آب را تمام کرده و یا آن را از بتن خالی کند ، ادامه می یابد .انتشار شیمیایی ، ترکیب بوجود آمده را در حدود 12 اینچ به داخل بتن انتقال می دهد . چنانچه آب فقط 2 اینچ در عمق بتن جذب شده باشد ، در این صورت ماده شیمیایی کریستالی فقط 2 اینچ پیشرفت خواهد کرد و سپس خواهد ایستاد .در صورت ورود مجدد آب به بتن از چند نقطه دیگر در آینده ، با واکنش شیمیایی مواد ، قابلیت پیشروی تا 10 اینچ دیگر وجود دارد .

بجای کاهش تخلخل بتن همانند تقلیل دهنده های آب و روان کننده بتن و فوق روان کننده بتن ، ماده کریستالی ، مواد پرکننده و مسدود کننده سوراخها را در بتن به منظور ایجاد یک بخش بی عیب و پایدار از سازه ، بکار می گیرد.فرم کریستالی در داخل بتن وجود دارد و به صورت نمایان در سطح آن نیست و نمی تواند بتن را سوراخ کرده و یا به صورت های دیگری نظیر اندودها و یا سطوح پوششی آن را خراب کند .ضد آب کریستالی در برابر مواد شیمیایی با PH بین 3 تا 11 در برخوردهای ثابت و 2 تا 12 در برخوردهای متناوب بسیار مقاوم می باشد. این ماده دمای بین 25 - درجه فارنهایت [ 32- درجه سانتی گراد ] و 265 درجه فارنهایت [ 130 درجه سانتی گراد ] را در یک حالت ثابت تحمل می کند .رطوبت ، نور ماوراء بنفش و میزان اکسیژن هیچگونه اثری بر روی توانایی عملکرد محصول ندارد .

ضد آب کریستالی محافظت در مقابل عوامل و پدیده های زیر راایجاد می کند:

مانعی برای تاثیرات CO ، CO2 ، SO2 ، NO2 ، گازهای خورنده و نیز کربناته شدن می باشد. کربناته شدن فرایندی است که گازهای خارجی پدیده خوردگی را در لایه های بتن ایجاد میکنند.آزمایش کربناتی نشان می دهد که افزایش شکل کریستالی جریان گازهای داخل بتن را کاهش می دهد . کربناتاسیون حالت قلیایی خمیر سیمان هیدراته شده را خنثی نموده و محافظت آرماتورها در مقابل خوردگی از بین میرود.

محافظت کردن از بتن در مقابل واکنش توده های قلیایی [ AAR ] با رد کردن آب به فرایند آنها در نتیجه واکنش توده ها

آزمایش انتشار گسترده یون کلراید نشان می دهد که ساختار بتنی که با ضد آب کریستالی محافظت گردیده است ، از انتشار کلراید ها جلوگیری می کند. این ساختار از فولادهای تقویتی بتن حفاظت کرده و از خرابی های ناشی از اکسیداسیون و انبساط آرماتورها پیش گیری می کند.

بسیاری از روش های سنتی حفاظت بتن نظیر اندودها و دیگر پوشش ها ، ممکن است در دراز مدت مستعد خرابی از آب و ترکیبات شیمیایی گردند در صورتیکه فناوری کریستالی منافذ و شیارهای ناشی از فرایند خودگیری و عمل آوری بتن را بسته و بتن را مقاوم می نماید.

انواع بناها و کاربرد مناسب فناوری کریستالی

فناوری حفاظت و ضد آب کردن کریستالی در دو شکل پودر و مایع وجود دارد. سه روش به کارگیری متفاوت شامل :

استفاده کردن بر روی یک ساختار موجود به عنوان مثال یک دیوار سازه ای یا یک دال کف

ترکیب مستقیم با مقدار بتن در کارگاه همانند یک افزودنی بتن

پاشیدن مثل یک پودر خشک ، کاربرد سبز یا بدون رطوبت ماده خشک روی سطح بتن

نویسنده : کلینیک  بتن ایران/دپارتمان تحقیق و توسعه.((مشاور و تولید کننده محصولات افزودنی بتن و ارائه دهنده خدمات مهندسی بتن))