تراکم بتن

0 خواندن این مطلب 5 دقیقه زمان میبرد

تعریف

تراکم بتن به معنی فشرده کردن بتن تازه در قالب می باشد به نحوی که زوایای قالب و اطراف میلگردهای مدفون در بتن به خوبی پر شده و هوای موجود در بتن (که در هنگام بتن ریزی ایجاد می شود) از آن خارج شود. متراکم کردن بتن در نهایت باعث جلوگیری از کرمو شدن بتن شده و ذرات جامد و سنگدانه های موجود در آن را به هم نزدیکتر می کند.

تراکم بتن دارای روش های مختلفی است که برای جلوگیری از جداشدن سنگدانه های بتن از هم باید روش درست را انتخاب کرد و به صورت صحیح انجام داد. البته باید در نظر داشت که برای برخی بتن های شل و بسیار روان (با اسلامپ بیشتر از ۱۸۰ میلیمتر) متراکم کردن نیازی نیست و می تواند به کارایی بتن صدمه هم برساند.

در صورتی که تراکم بتن به خوبی صورت نپذیرد احتمال وقوع موارد زیر در بتن بالا می رود:

کاهش مقاومت بتن: حباب های هوای حبس شده در بتن باعث کاهش تماش بتن و میلگردهای مدفون در آن شده و پیوستگی آنها را کاهش می دهد. در نهایت این امر موجب کاهش مقاومت نهایی بتن می شود.
افزایش نفوذپذیری: حباب های جامانده در بتن با ایجاد فضاهای خالی در آن، اجازه نفوذ بیشتر آب در منافذ بتن را می دهد که باعث افزایش میزان نفوذپذیری بتن می شود.
ایجاد ترک در رویه بتن: وجود منفذهای هوا در بتن در هنگام خشک شدن باعث ترک خوردن لایه بیرونی بتن می شود.

انواع روش های تراکم

در حالت کلی تراکم بتن به دو صورت دستی و ماشینی انجام می شود و هرکدام دارای انواع مختلفی می باشد که در ادامه به هریک می پردازیم.

روش های دستی تراکم بتن

میله کوبی: اگر ضخامت بتن کمتر از ۱۵ سانتیمتر باشد (مانند لایه های دال)، می توان آن را با ضربه زدن توسط ماله یا تخته ماله به خوبی متراکم کرد
وزنه کوبی روی بتن: برای تراکم لایه های بتن شل ونیمه شل (اسلامپ بیشتر از ۵ سانتیمتر) و ضخامت نهایتا ۳۰ سانتیمتر، می توان با از تخماق های سرنازک (مانند دسته بیل یا میلگرد قطور و غیره) استفاده کرد. به این صورت که با ضربه های سریع و پشت سرهم، که باعث فرورفتن تخماق در بتن می شود، عمل تراکم را برای بتن به خوبی ایجاد کرد.
بیل زنی: برای متراکم سازی لایه های بتن سفت و نیمه سفت (با اسلامپ کمتر از ۵ سانتیمتر) و با ضخامت محدود به ۲۰ سانتیمتر، می توان از روش بیل زنی استفاده کرد. در این روش می توان با استفاده از تخماق های کله پهن (مثل کله بیل) ضرباتی را به سطح بتن وارد کرد تا به خوبی متراکم شود.

روش های تراکم ماشینی بتن

ویبراتورهای درونی‌
میزهای سقوط کننده‌
دستگاه های با کوبنده موتوری‌
دستگاه های لرزاننده یا ویبراتورها‌
دستگاه های مبتنی بر نیروی گریز از مرکز‌
ویبراتورهای بیرونی (ویبره های قالب، ویبراتورهای سطحی، میزهای لرزان)

به طور کلی، وسایل تراکم ماشینی بتن، با اعمال لرزش، فشار و فشار توام با لرزش یا ضربه کار می کنند و به دو دسته کلی درونی و بیرونی تقسیم می شوند. لرزاننده های درونی شامل لرزاننده خرطومی و تیغه ای هستند که لرزاننده خرطومی، استفاده بیشتر و وسیع تری در دنیا و ایران، به نسبت سایر روش های تراکم ماشینی، دارد. لرزاننده های بیرونی هم عبارتند از قالب میز لرزان، لرزاننده های سطحی و وسایل تراکمی فشاری (مانند پرس و غلتک فشاری). غلتک های لرزان، تیرهای ضربه ای سطحی، ماله های ضربه زننده و چکش ها نیز از جمله وسایل ترکیبی در متراکم نمودن بتن به شمار می روند.

برای بتن های با کارایی متوسط(اسلامپ در رده های S2 و S3)، استفاده از لرزاننده یا ویبراتور موثرترین روش تراکم بتن به شمار می رود. در واقع می توان گفت، بتن های خیلی سفت به فشار و بتن های خیلی شل به لرزش حساس هستند و سنگدانه های آنها با سرعت بیشتری از هم جدا می شوند.

لرزاندن یا ویبره کردن بتن در واقع باعث کاهش اصطکاک بین سنگدانه های درون بتن شده و به سنگدانه های درشت مجال حرکت در بتن را می دهد. سنگدانه های درشت نیز به دلیل وزن بیشتر شروع به حرکت کرده و از مرکز لرزش یا ویبره فاصله می گیرند. همین حرکت سنگدانه های در بتن، باعث حرکت و جاری شدن ملات موجود در قالب، بین سنگدانه ها می شود که در نهایت با خروج حباب های هوا از بتن همراه است.

نکاتی در مورد استفاده از ویبراتور خرطومی

در استفاده از ویبراتور خرطومی، رعایت نکات زیر به تراکم بهتر بتن کمک می کند:

برای خروج بهتر حباب های هوا از درون بتن، بتن باید دارای لایه با ضخامت کم باشد. محدوده استفاده از ویبراتور با توجه به ضخامت لایه بتن بین حداقل ۱۵ سانتیمتر (یا ۳برابر حداکثر اندازه سنگدانه بتن) تا حداکثر ۶۰ سانتیمتر است. (برخی منابع ضخامت حداکثر را ۵۰ سانتیمتر ذکر کرده اند)
ویبراتور باید سریع در بتن وارد شده و به صورت آرام از بتن خارج شود. ورود سریع ویبراتور باعث حرکت بتن به طرف بالا شده که هوا را خارج می کند. خروج آرام ویبراتور از داخل بتن نیز باعث می شود تا هوای خارج شده بر اثر ورود ویبراتور در بتن به همراه لوله لرزاننده به بالا حرکت کند و از بتن خارج شود. همچنین، خروج آرام ویبراتور از درون بتن های سفت، موجب پرشدن جای لوله لرزاننده در بتن می شود.
در استفاده از ویبراتور مخروطی نباید لوله لرزاننده را به مدت طولانی در بتن ثابت نگه داشت. مدت زمان نگه داشتن لوله خرطومی در بتن بین ۵ تا ۱۵ ثانیه است. البته باید توجه داشت که مدت زمان دقیق این عمل، با توجه به زمان ظاهر شدن شیره در سطح بتنو تغییر در صدای ویبراتور به دست می آید. اگر زمان ویبره زیاد باشد، باعث جداشدن سنگدانه های بتن از یکدیگر می شود و اگر زمان ویبره کم باشد، ملات بتن فرصت کافی برای جاری شدن پیدا نمی کند و در نهایت بتن متخلخل می شود.
ورود و خروج ویبراتور در بتن باید به صورت عمود بر سطح نهایی بتن انجام شود (به جز در دال با ضخامت بیشتر از ۱ متر). همچنین باید در فواصل یکنواخت میله لرزاننده را در بتن فرو کرد. فاصله پیشنهاد شده برای این کار ۵ برابر شعاع عملکردی ویبراتور می باشد تا این فواصل همپوشانی لازم را هم با یکدیگر داشته باشند.
ویبراتور به هیچ عنوان نباید با قالب یا میلگردهای مدفون در بتن تماس داشته باشد زیرا در صورت تماس با قالب می تواند موجب خراب شدن و صدمه به سطح قالب شود و در صورت تماس با میلگردها می تواند باعث کاهش پیوستگی بتن با میلگردها در قسمت های در حال گیرش شده و به بتن نهایی آسیب وارد کند.
ویبراتور را نباید برای حرکت بتن رو به جلو استفاده کرد زیرا باعث جداشدن سنگدانه های بتن از یکدیگر می شود.
هرچه قطر سنگدانه های مصرفی در بتن بزرگتر و نیز اسلامپ بتن کمتر باشد، نیاز به ویبراتور با قطر بزرگتری است.