بتن ریزی فونداسیون یکی از اصلی‌ترین و مقدماتی‌ترین کارهای ایجاد یک سازه بتنی است که از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و به هنگام اجرای آن باید توجه بسیاری داشت. هدف اصلی بتن ریزی فونداسیون این است که تا آنجایی که ممکن است، بتن با سرعت مناسب و کارآمد در موقعیت مناسب تخلیه شد، به‌طوری‌که عملاً جداسازی آن ممکن نباشد و امکان فشرده سازی آن به کمک دستگاه ویبراتور فراهم باشد. بتن مورد استفاده در بتن ریزی فونداسیون معمولاً به صورت بتن آماده است و با استفاده از کامیون یا میکسر به محل سازه انتقال داده می‌شود و در آنجا به کمک پمپ به فونداسیون تزریق می‌شود. باوجوداینکه تخلیه مستقیم بتن به موقعیت مورد نظر خیلی مشکل است و به تجهیزات ویژه‌ای نیاز دارد، اما استفاده از پمپ‌ها این کار را ممکن کرده است و بتن ریزی فونداسیون با دقت بالایی انجام می‌گیرد.
بتن ریزی فونداسیون فقط شامل انتقال بتن به پی ساختمان نمی‌شود، و مراحل بسیاری قبل از تزریق بتن و بعد از تزریق بتن باید انجام شود که فرایند بتن ریزی به شکل مناسب و استاندارد انجام شود. در ادامه فرایند بتن ریزی را به‌طور کامل توصیف خواهیم کرد و مراحل مختلف اجرای بتن ریزی فونداسیون را معرفی خواهیم کرد. پس با بتن پاسارگاد همراه باشید!
بتن ریزی فونداسیون چیست؟
بتن ریزی (Concreting) یک فرایند مکانیکی است که بتن آماده با استفاده از پمپ یا جرثقیل به محل مورد نظر انتقال داده می‌شود و با تراکم مناسب در محل مورد نظر قرار می‌گیرد. بتن ریزی فونداسیون نیز بخشی از فرایند کلی بتن ریزی یک ساختمان محسوب می‌شود که بتن به فونداسیون و اطراف آرماتور انتقال داده می‌شود و کارهای دیگری برای تکمیل فرایند مانند ویبره کرده و فشرده سازی بر روی آن انجام می‌گیرد.
برای بتن ریزی فونداسیون تجهیزات مختلفی مورد نیاز هستند و برخی اعمال مقدماتی دیگر نیاز دارد. به‌عنوان‌مثال، بتن آماده، پمپ انتقال بتن، دستگاه متراکم کننده یا ویبراتور و قالب چوبی از لوازم مورد نیاز برای بتن ریزی هستند و اعمالی مانند تنظیم کردن قالب بتن، تمیز کردن آنها، ویبره کردن بتن و صاف کردن آن مواردی هستند که هنگام بتن ریزی فونداسیون باید انجام گیرند.
مراحل اجرای بتن ریزی فونداسیون
بتن ریزی فونداسیون و ایجاد یک سطح اتکا مناسب، برای یک سازه بتنی و فلزی بسیار مهم است و می‌تواند در برخورد با حوادثی مانند زلزله و سیل حیاتی باشد. با توجه به اینکه وضعیت زمین در نقاط مختلف متفاوت است، استفاده از بتن ریزی فونداسیون می‌تواند یک سطح استاندارد ایجاد کند که از حرکت ناخواسته ساختمان جلوگیری کند. به‌طورکلی فرایند بتن ریزی فونداسیون می‌تواند شامل مراحل مختلفی باشد:
- 1. انتخاب نوع فونداسیون برای ساختمان
فونداسیون محل قرارگیری و سطح اتکا یک ساختمان محسوب می‌شود و انتخاب نوع مناسب آن بسیار مهم است. ساختمان‌هایی که بر روی سطوح سخت و سنگی ساخته می‌شوند، نیاز به فونداسیون بسیار عمیق ندارند و معمولاً عمق استاندارد آنها 100 سانتی‌متر (3 فوت) است. بتن ریزی این فونداسیون‌ها برای پروژه‌های کوچک‌تر و ساده‌تر مانند ساختمان‌های مسکونی کوچک مناسب است. اما زمین برخی از سازه‌ها نرم‌تر است یا اندازه ساختمان بسیار بزرگتر انتخاب می‌شود، به همین دلیل عمق این فونداسیون‌ها را بیشتر از 1 متر انتخاب می‌کنند و ترجیح داده می‌شود که تا رسیدن به زمین سفت ادامه داشته باشد.
2. قرار دادن آرماتور و قالب بندی اطراف آن
مرحله دوم بتن ریزی فونداسیون شامل قرار دادن آرماتور و سپس قالب بندی اطراف آن است. مهندسین سازه، با توجه به تعداد طبقات ساختمان، بار اعمال شده به فونداسیون، کیفیت زمین و چند فاکتور مختلف دیگر، اندازه میلگرد و تعداد آنها را برای بستن آرماتور تعیین می‌کنند. لذا با توجه به این محاسبات، عرض هر کدام از آرماتورها مشخص می‌شود و عرض فونداسیون نیز با توجه به این محاسبات انتخاب می‌شود. معمولاً در اطراف آرماتور فضای کوچکی در نظر گرفته می‌شود که محل قرارگیری قابل‌های نگهداری بتن ریزی فونداسیون است.
قالب‌های بتن ریزی فونداسیون به دو صورت چوبی و فلزی هستند. مهندسین استفاده از قالب‌های فلزی را بیشتر ترجیح می‌دهند، زیرا قالب‌های فلزی صاف هستند و از خروج آب سیمان جلوگیری می‌کنند. اما قالب‌های چوبی احتمال خروج آب سیمان را بالا می‌برند و به همین دلیل از لایه‌های نایلونی برای جلوگیری از خروج آب سیمان استفاده می‌کنند.
3. آماده سازی بتن و انتقال به فونداسیون
اگرچه مراحل قبلی و مراحل بعدی نقشی غیرقابل‌انکار در کیفیت فونداسیون دارند، آماده سازی بتن و بتن ریزی فونداسیون به‌عنوان مهمترین معیار کیفی یک فونداسیون شناخته می‌شود. آماده سازی بتن، به معنی ترکیب کردن ماسه، سیمان، آب و سایر افزودنی‌های شیمیایی است که باید با درصد ترکیب مناسب انجام شود. امروزه پیمانکاران بزرگ و پروژه‌های مهم ترجیح می‌دهند که از بتن آماده برای بتن ریزی فونداسیون خود استفاده کنند. بتن آماده و مزایای استفاده از آن را در مطالب قبلی (بتن آماده چیست؟) به‌طور کامل شرح دادیم و دلایل استفاده از آن را در پروژه‌های بزرگ عنوان کردیم. به‌طورکلی می‌توان گفت که بتن آماده ایده آل‌ترین گزینه برای بتن ریزی فونداسیون است.
بتن ریزی فونداسیون به حجم بالایی از بتن نیاز دارد و تولید این حجم از بتن با کیفیت یکسان و با سرعت بالا در کارگاه یا محل ساخت و ساز تقریباً غیرممکن است. از طرفی حفظ یکپارچگی و ساختار یکسان در بتن نیز محال به نظر می‌رسد. اما کارخانه‌های بتن آماده این مشکل را برطرف کرده‌اند و بتن با کیفیت مشابه در حجم بالا تولید می‌کنند. هر کارخانه بتن آماده دارای وارد آزمایشگاه و کنترل کیفیت است که به آنها امکان رصد مداوم بتن را می‌دهد. از طرفی مواد افزودنی شیمیایی مانند آهک و نمک به بتن آماده مطابق با استاندارد مهندسی صورت می‌گیرد و پیمانکار می‌تواند اطمینان داشته باشد که بتن آماده از لحاظ مهندسی نیز مورد تأیید است.
4. انتقال بتن و بتن ریزی فونداسیون
انتقال بتن به دو صورت انجام می‌گیرد. اگر بتن در کارگاه یا در محل ساخت و ساز آماده شود، با استفاده از تجهیزاتی مانند کامیون کوچک یا حتی فرغون به محل فونداسیون انتقال داده می‌شود. اما اگر از بتن آماده استفاده می‌کنید، می‌توانید بتن را با استفاده از میکسر از کارخانه به محل ساخت و ساز انتقال دهید.
اما برای بتن ریزی فونداسیون و انتقال آن به قالب‌ها و آرماتور شیوه‌های مختلفی وجود دارد:
- دستگاه مونوریل: این دستگاه دارای یک موتور محرک و یک ریل ساده است که می‌تواند 90 متر را در یک دقیقه طی کند. این شیوه از سرعت عمل بالایی برخوردار است و می‌تواند 300 تا 500 لیتر را حمل می‌کند. دستگاه مونوریل در پروژه‌های بزرگ و جاهایی که زمین نرم است ایده آل است.
- سیستم آسانسوری: این سیستم به مانند آسانسور عمل می‌کند و فقط در جهات عمودی حرکت می‌کند. این شیوه برای فونداسیون‌های عمیق مناسب است و باید از یک فرغون به همراه آن استفاده شود.
- پمپاژ بتن: پمپاژ بتن بهترین شیوه برای بتن ریزی فونداسیون محسوب می‌شود. پمپ‌ها توان جابجایی حجم زیادی از بتن در مدت زمان کوتاه را دارند و مهمتر اینکه می‌توان آنها را به نقاط دلخواه جابجا کرد. خطوط لوله پمپ بتن معمولاً 110 تا 150 میلی‌متر قطر دارد. پمپ‌ها می‌توانند فرایند بتن ریزی فونداسیون را تا فاصله 300 متر به صورت افقی و 30 متر به صورت عمودی انجام دهند. از دیگر مزایای استفاده از پمپ‌ها این است که امکان انتقال مستقیم بتن از میکسرها را دارند و می‌توانند با استفاده از نیروی هیدرولیکی بتن را پمپاژ کنند.
- استفاده از واحدهای پلاستیکی: این واحدهای پلاستیکی ظروفی هستند که با بتن پر می‌شوند و با استفاده از جرثقیل انتقال داده می‌شوند. این شیوه نسبت به روش‌های قبلی گرانتر است، اما امکان بتن ریزی فونداسیون در نقاط دلخواه را فراهم می‌سازد.
- استفاده از نوار نقاله: نوار نقاله یک کمربند پلاستیکی پیوسته است که بر روی غلتک‌ها حرکت می‌کند و امکان انتقال بتن به نقاط مختلف را فراهم می‌سازد. اگرچه نوار نقاله حجم زیادی از بتن را انتقال می‌دهد، اما به دلیل محدودیت در حرکت، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
5. متراکم کردن بتن و استفاده از ویبره
انتقال بتن و بتن ریزی فونداسیون یک بحث است و آماده سازی بتن و چگونه تغییر بتن یک بحث دیگر است. باوجوداینکه استفاده از بتن آماده و همچنین انتقال بتن به کمک وسایل مختلف می‌تواند مهم باشد، متراکم کردن آن و استفاده از دستگاه ویبره نیز می‌تواند اهمیت داشته باشد. اصولاً همزمان با انتقال بتن به محل فونداسیون، هوا نیز به داخل آن وارد می‌شود، یا برخی از نقاط فونداسیون مانند گوشه‌ها ممکن است یکنواخت نباشند، به همین دلیل استفاده از ویبراتور برای متراکم کردن بتن و خروج هوا بسیار ضروری است.
طبق محاسبات مهندسی، به ازای هر 1 درصد هوایی که وارد بتن می‌شود، استحکام آن بین 5 تا 6 درصد افت می‌کند. بنابراین وجود هوا همراه بتن به اندازه 3 درصد حدود 15 تا 20 درصد بتن را ضعیف‌تر می‌کند. استفاده از ویبره نه‌تنها میزان هوا درون بتن را کاهش می‌دهد، بلکه نفوذپذیری بتن در برابر عوامل مختلف نیز کاهش می‌دهد. اگر بتن غلیظ و غیرقابل نفوذ نباشد، در برابر نفوذ آب و سایر مایعات مضر مقاوم نیست. علاوه براین، متراکم شدن بتن مانع از نفوذ هوا به بدنه آرماتور می‌شود و از خوردگی آنها جلوگیری می‌کند.
6. خشک شدن فونداسیون و جدا کردن قالب‌ها
آخرین مرحله در بتن ریزی فونداسیون صبر کردن تا خشک شدن کامل بتن و جدا کردن قالب‌هاست. معمولاً برای گرفتن اولیه بتن 24 ساعت زمان لازم است و پس از اطمینان از استحکام بتن می‌توانید قالب را جدا کنید. معمولاً مهندسین سازه برای بررسی بتن ریزی فونداسیون از معیارهای مختلفی استفاده می‌کنند و سفت شدن بتن را نیز می‌سنجند.
پس از جدا کردن قالب‌ها، بتن را برای چند روز متوالی به صورت مرطوب نگه دارید و از این طریق از ترک خوردگی آن جلوگیری کنید. برای این کار می‌توانید از پارچه‌های نخی یا گونی نخی استفاده کنید و روزی دو بار آنها را مرطوب کنید. درصورتی‌که هوای بیرون بسیار گرم است، می‌توانید روزی 3 بار این کار را تکرار کنید.
بتن ریزی فونداسیون می‌تواند فرایند پیچیده و حساسی باشد و تا حدود زیادی طول عمر سازه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابراین، برای دریافت مشاوره در مورد بتن ریزی فونداسیون و اجرای آن می‌توانید با بتن پاسارگاد در تماس باشید.