روش های صحیح بتن ریزی و اجرای آن ها در مراحل بالاتر، یکی از فاکتورهای موثر در حفظ استحکام سازه های ساختمانی است. امروزه در عملیات بتن ریزی به منظور جلوگیری از کرمو شدن و آسیب دیدگی ماده از روش های متعددی استفاده می کنند که یکی از موثر ترین آن ها، روش ویبره کردن یا به عبارتی متراکم کردن بتن است.
متراکم سازی بتن از طریق خارج کردن حباب های درون ماده به روش ویبره دهی صورت می گیرد. محفظه های خالی درون بتن با نگهداری هوا و افزایش نفوذپذیری ماده علاوه بر کرمو شدن، مقاومت و استحکام آن را نیز در طی زمان کاهش می دهند.
میزان هوای درون ماده و حجم حباب های آزاد به روش عمل آوری و کارایی آن بسیار وابسته است. به هر میزانی که عمل آوری بتن ضعیف بوده باشد، هوای درون ماده نیز بیشتر است و بالعکس.
به طور کلی ویبره کردن بتن شامل دو روش دستی و مکانیکی است. انتخاب روش صحیح متراکم سازی به عوامل متعددی اعم از نوع بتن، تجهیزات و امکانات در دسترس، نحوه انتقال، قالب ها و... بستگی دارد. در ادامه این بخش به بررسی کامل انواع روش های متراکم کردن بتن و مزایا هر کدام از آن ها اشاره خواهیم کرد.
متراکم کردن بتن چیست؟
متراکم سازی یا ویبره دهی بتن، یکی از انواع روش های بتن ریزی است که به منظور جلوگیری از پیشامد اختلال در عملکرد سازه انجام می شود. پس از جای گذاری بتن در قالب های از پیش تعیین شده، امکان ورود حباب های آزاد در حین مراحل اجرایی وجود دارد.
بنابراین لازم است تا به دو روش دستی و یا مکانیکی حباب های داخلی خارج شوند و چگالی ماده به حداکثر برسد. همانطور که پیش تر نیز ذکر شد ویبره دهی بتن سبب می شود تا ضمن از بین رفتن محفظه های آزاد، سنگدانه های بتن به یکدیگر نزدیک شده و در نهایت ماده ای یکدست و یکپارچه حاصل شود. چنانچه عملیات متراکم سازی به روش صحیح اجرا نشود، منافذ جامانده با ایجاد محفظه های خالی، سازه را در معرض خطر جذب رطوبت و کاهش مقاومت قرار خواهند داد.
همچنین این امکان وجود دارد تا با گذر زمان قطعات بتنی دچار مشکل شده و عملا شکستگی و ترک خوردگی در سطوح رخ دهد. بر اساس تحقیقات انجام شده استفاده از ابزارآلات پیشرفته در حین متراکم سازی بتن و یا به عبارتی انتخاب روش مکانیکی، اثرگذاری بالاتری در افزایش کیفیت بتن نهایی خواهد داشت.
انواع روش های متراکم سازی بتن
در ابتدا به منظور انتخاب روش موثر در ویبره دهی نیاز است تا عوامل متعددی در نظر گرفته شود. برخی از این عوامل شامل مواردی از جمله حجم بتن، نوع بتن، فواصل میان آرماتورها، روش انتقال، اسلامپ، قالب بندی و... هستند.در ذیل به شرح روش های متراکم سازی بتن خواهیم پرداخت.
روش دستی
به منظور متراکم سازی بتن به روش دستی، می توان از دو طریق بیل زنی یا استفاده از میله فولادی این کار را انجام داد. تراکم دستی اغلب برای پروژه های کوچک شهری و در صورت عدم دسترسی به تجهیزات کاربردی است.
میله فولادی
متراکم سازی از طریق میله فولادی بدین گونه است که تخماق با میله فولادی را از نقاط میانی میلگردها تا انتهای لایه های بتن و عمیق ترین نقطه آن وارد می کنند. به دلیل شعاع کم ویبره دهی بتن در این روش، لازم است تا به صورت چرخشی نقاط مختلفی برای متراکم سازی با میله فولادی انتخاب گردد.
روش بیل زنی
ویبره دهی بتن به روش بیل زنی نیز از دیگر راه های متداول جهت خروج حباب های داخلی آن است. در این روش بخش پایینی بیل در طی حرکات رفت و برگشتی سنگدانه های بتن را جابه جا می کند و مانع از محبوس شدن هوا در داخل ماده می شود.در اغلب پروژه های کوچک ساختمان سازی در ابعاد کم استفاده از روش بیل زنی رایج است.
روش مکانیکی
متراکم سازی مکانیکی روشی اصولی جهت خروج حباب های داخل ماده و فشرده سازی بتن است. تراکم مکانیکی از طریق دستگاه های لرزاننده نظیر ویبراتورهای خرطومی صورت می گیرد. لرزاننده خرطومی از طریق چرخش میله مرکزی و ضربه های مکرر به بخش فلزی آن شرایط مناسبی را برای ویبره دهی و لرزش بتن ایجاد می کند. لازم است تا دستگاه ویبراتور به منظور بهبود هر چه بهتر مواد در فواصل معینی از مکان قبلی، وارد بتن شود.
عملیات لرزش بتن از این طریق در بازه های زمانی متعدد و حداکثر به مدت 15 ثانیه در هر مرتبه انجام می شود. چنانچه ویبره دهی از مدت زمان تعیین شده تجاوز کند، ماده بتن متخلخل شده و خاصیت روانی و جاری بودن خود را نیز از دست می دهد.
همچنین در صورت زیاده روی در انجام دفعات ویبره امکان دارد تا مشکلاتی نظیر کرمو شدگی، شکستگی و ترک خوردگی برای ماده بتنی ایجاد شود. به هنگام استفاده از دستگاه خرطومی لازم است حداقل و حداکثر ضخامت لایه بتن در نظر گرفته شود. بر اساس استانداردها حداقل ضخامت بتن جهت ویبره دهی با دستگاه حدود 150 میلی متر و حداکثر ضخامت آن حدود 600 میلی متر است. دستگاه های ویبراتور می بایست به صورت عمودی و تا لایه های انتهایی مواد وارد شوند.
یکی از نکات قابل توجه در بحث استفاده از دستگاه های مکانیکی، تطابق اندازه مقاطع با قطر دستگاه های لرزاننده است. توصیه می شود جهت بتن ریزی و متراکم سازی آن در مقاطع کوچک تر، از دستگاه های با قطر کمتر استفاده شود. همچنین بایستی توجه داشت که به هنگام انجام عملیات متراکم سازی بتن به هیچ عنوان دستگاه لرزاننده با قالب یا میلگردهای اطراف برخوردی نداشته باشد.
مزایای ویبره کردن بتن
همانطور که در ابتدا نیز ذکر شد یکی از مزیت های اصلی متراکم سازی بتن، افزایش مقاومت ماده و جلوگیری از آسیب دیدگی آن در آینده است. ویبره دهی بتن چه به روش دستی و چه با استفاده از ابزارآلات مکانیکی، سبب می شود تا نفوذپذیری بتن کاهش یابد و اجزای ماده بتن به صورت یکنواخت و منسجم با یکدیگر ترکیب شوند. این روش با خارج کردن محفظه های خالی درون ماده، علاوه بر افزایش طول عمر بتن، راهی مناسب به منظور جلوگیری از خزش و فرسایش آن نیز می باشد.
