بررسی کیفی و مقایسه ای بتن خلاطه ای و بتن آماده
گرد آوری شده توسط تیم کنترل کیفیت شرکت ستوده بتن
مورد مطالعه : پروژه های ساختمانی منطقه شرق و جنوب شرق تهران
-
1. مقدمه
با پیشرفت روز افزون بتن در ساخت و ساز توسط بشر و ساخت بتن های ویژه، روز به روز لزوم کاربرد آسانتر، سریعتر و با کیفیت بالاتر مورد توجه قرار می گیرد. در سازه های بتنی و محل هایی که بتن به عنوان ماده ساختمانی استفاده می شود، بتن به دو صورت بتن آماده و درجا ساخته شده و مورد استفاده قرار می گیرد. بتن هنگامی که بصورت مخلوطی تازه است، بدلیل داشتن خاصیت خمیری می تواند در هر شکل مطلوبی ریخته شود. خواص بتن قابلیت سفارشی شدن را برای تقریبا هر نوع کاربرد و عملکردی در طیف گسترده ای از محیط های گوناگون دارند. بتن ماده ای است بسیار اقتصادی و در صورتیکه از مخلوطی مناسب و مرتبط با کاربرد مورد نظر استفاده شود می تواند کارایی خود را تا سال ها با کمترین نیاز به نگهداری حفظ کند. از این رو استاندارد سازی سازه ها و رعایت ضوابط آیین نامه ای ساختمانی و ارائه شناسنامه فنی برای ساختمان باعث شده است که کاربرد بتن درساختمان سازی در سال های اخیر روند رو به رشدی داشته و کارخانجات و کارگاه های بتن آماده در شهر تاسیس و به تولید بتن آماده مشغول شوند. مزایای بتن آماده از لحاظ سهولت دسترسی و کیفیت برای مصرف کنندگان منجر به گسترش استفاده بتن های آماده در پروژه های بزرگ و کوچک می شود.
از آنجایی که بتن های تولید شده در کارگاه با روش های دستی از کیفیت چندان مناسبی برخوردار نیستند، استفاده از بتن آماده در ساخت هر قطعه و یا سازه بتن ارجحیت دارد. اصولاٌ بتن ها یی که به صورت کارخانه های تولید می شوند، به علت وجود نظارت متمرکز و استفاده از تجهیزات تخصصی، دارای کیفیت بهتری هستند.به طور کلی موارد مصرف بتن آماده هرجایی است که از بتن استفاده می شود: مانند ساخت سدهای بتنی، دیوارهای حائل، پرده آب بند زیر سدهای خاکی و…
یکی از کاربردهای بالقوه بتن آماده ساخت بناهای شهری است. با توجه به افزایش نظارت و لزوم رعایت استانداردها در امر ساختمان سازی، انتظار می رودکه در آیندهای نزدیک تولید بتن به روش های دستی منسوخ شود و استفاده از بتن آماده جایگزین آن گردد .
با این که امروزه اهمیت بتن آماده بر هیچ کس پوشیده نیست و با وجود تمام فشارهای سازمان نظام مهندسی به مهندسان و پیمانکاران به منظور جایگزینی کامل بتن خلاطه ای با بتن آماده، باز هم بسیاری از افراد مشغول در صنعت ساختمان اقدام به استفاده از بتن خلاطه ای می نمایند. در سال های اخیر، استفاده از بتن آماده در پاسخ به نیاز صنعت ساختمان به بتن با کیفیت بالا، افزایش چشمگیری داشته است. این نوع بتن به دلایل متعدد از جمله نظارت دقیق بر فرآیند تولید، اختلاط کامل، به کارگیری مصالح مرغوب، همگن بودن و … مشکلات بتن خلاطه ای را ندارد و گزینه مناسبی برای استفاده(به خصوص در بتن ریزی سقف ها و فندانسیون)به شمار می آید.
-
فعالیت های انجام شده به منظور ارزیابی مقاومت بتن آماده و دستی
در آغاز، مهمترین فعالیت، بررسی میزان آسیب پذیری سازه های مختلف و شناخت آسیب ها می باشد تا با طبقه بندی آنها از لحاظ بتن آماده یا دستی بودن بتوان دید جامعی نسبت به کیفیت آنها بدست آورد. به طور مثال با مقایسه اسلامپ و مقاومت فشاری ثبت شده در آزمایشگاه های بتن می توان به نکات مهمی دست یافت. از اینرو در این تحقیق مواردی به شرح ذیل مورد بررسی قرار گرفته است:
- طبقه بندی آسیب ها بر اساس نوع سازه و بررسی میزان هر نوع آسیب
- بررسی سازه های آسیب دیده که بتن آنها به روش آماده یا دستی اجرا شده باشد
- مقایسه اسلامپ بتن های آماده و دستی
- بررسی میزان مقاومت فشاری در بتن های آماده و دستی
- دلایل انجام آزمایشات بتن در سازه های بنایی، اسکلت بتنی
سازمان نظام مهندسی به به منظور کنترل بهتر عملیات بتن ریزی و همچنین افزایش کیفیت بتنهای آماده و دستی، مجریان ساختمانی را ملزم به نمونه گیری و انجام آزمایشات بتن نمونه تا طبق مشاهدات عینی، از بروز مشکلاتی به شرح ذیل جلوگیری به عمل آید.
- مشاهده ترک های مختلف در اعضای سازه های بتنی متعارف
- بروز نشست در برخی سازه ها با تغییر شکل زیاد در سقف های اجراشده.
- مشاهده اشکالاتی نظیر تغییر شکل زیاد در سقف های اجرا شده
-
انجام آزمایشات و تحلیل آماری داده ها
براساس تفاهم نامه ای که از طرف سازمان نظام مهندسی ساختمان با آزمایشگاه های فنی و مهندسی منعقد گردیده مقرر گردیده شده است، به منظور ارتقا سطح کیفی سازهها و افزایش استحکام و پایداری ساختمان و همچنین دستیابی به بتن استاندارد، آزمایشگاه های مهندسی طرف تفاهم با سازمان نسبت به نمونه گیری و آزمایش بتن از تمامی ساخت و سازه هایی که مشمول نظارت سازمان مهندسی می باشند اقدام نمایند.
1-4. بتن دستی (خلاطه ای)
10 نمونه بتن خلاطه ای با طرح اختلاط ملیایران برای رده مقاومت C25 در این مدت مورد آزمایش قرار گرفت، که مقاومت آنها به ندرت خیلی خوب بوده و اغلب دارای کیفیت پایین بوده اند. نتایج حاصل از تحلیل آماری داده های به دست آمده از این آزمایشات در جدول زیر قابل مشاهده اند.
بتن دستی |
|
| تاریخ شکست نمونه | مقاومت 28 روزه(Kg/Cm2) |
| 10/03/99 | 251 |
| 12/03/99 | 233 |
| 13/03/99 | 189 |
| 16/03/99 | 240 |
| 16/03/99 | 195 |
| 17/03/99 | 252 |
| 17/03/99 | 170 |
| 18/03/99 | 205 |
| 19/03/99 | 235 |
| 20/03/99 | 225 |
| میانگین مقاومت | 219.5 |
2-4. بتن آماده
10 نمونه بتن آماده نیز با طرح مخلوط ملی ایران با رده مقاومت C25مورد آزمایش قرار گرفت، که حدود 90 درصد از آنها مقاومت بالاتر از مقاومت مورد نظر را داشته و 10 درصد مابقی هم مقاومت قابل قبولی دارند.
بتن آماده |
|
| تاریخ شکست نمونه | مقاومت 28 روزه(Kg/Cm2) |
| 10/03/99 | 276 |
| 10/03/99 | 263 |
| 10/03/99 | 282 |
| 10/03/99 | 255 |
| 11/03/99 | 268 |
| 11/03/99 | 277 |
| 12/03/99 | 252 |
| 12/03/99 | 279 |
| 12/03/99 | 266 |
| 12/03/99 | 272 |
| میانگین مقاومت | 269 |
-
5. نتایج و بحث
با مشاهده و مقایسه جداول و نمودارهای بالا، نتایج زیر حاصل می شود:
- میانگین مقاومت فشاری نمونه های خلاطه از میانگین مقاومت فشاری نمونه های بتن آماده در مدت زمان عمل آوری مشابه کمتر بوده است .
- پراکندگی نمونه های بتن خلاطه ای بسیار بیش از پراکندگی نمونه های بتن آماده است.
1-5. علل اصلی کیفیت پایین بتن خلاطه ای
از دلایل کیفیت پایین بتن دستی نسبت به بتن آماده می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تعویض مصالح در حین کار
در هنگام بسیاری از بتن ریزی ها پیمانکار و یا کارفرما متوجه کم بودن مصالح پای کار شده و سریعاً اقدام به خرید مصالحی می نماید که ممکن است کیفیت و خصوصیات مصالح اولیه را نداشته باشند. این مساله همگنی بتن ریخته شده را دچار مشکل می نماید.
- طرح اختلاط نا مناسب
با توجه به پیمانه حجمی مصالح در هنگام بتن ریزی با خلاطه (فرغون، بیل و سطل) و تغییر دانه بندی و رطوبت مصالح در پرژه ها و فصول مختلف، استفاده از یک اختلاط با بتن ریزی متفاوت مناسب نیست.
- عدم آگاهی و یا عدم احساس مسئولیت مالک خلاطه و کارگردان به کارگرفته شده
بارها دیده شده که کارگران خلاطه قبل از حضور آزمایشگاه در محل و یا بلافاصله پس از انجام نمونه گیری اقدام به ساخت بتن شل و با کیفیت پایین نموده و در مقابل اعتراض ناظر و آزمایشگاه بی تفاوت عمل کرده و کار خود را از پیش برده اند. این بی تفاوتی یا ناشی از اعتماد و اطمینان به روش غلط خویش و یا از روی سودجویی و عدم احساس مسئولیت در قبال کیفیت بتن تولید است. بارها شاهد برخورد لفظی و یا حتی فیزیکی این افراد با ناظر و یا نماینده آزمایشگاه بوده ایم.
- مشکلات مکانیکی دستگاه ها
در بسیاری از بتن ریزی ها به دلیل از کار افتادن دستگاه خلاطه و یا بالابر بتن ریزی متوقف می شود و تا شروع مجدد آن مدت زمانی طول می کشد. این مسئله باعث ایجاد اتصال سرد در بتن ریخته شده می گردد و بتن کیفیت خود را از دست می دهد .
- به کارگیری مصالح نامرغوب
به کارگیری مصالح نامرغوب از علل شایع پایین بودن کیفیت بتن خلاصهای است. خرید و استفاده از شن گل آلود، ماسۀ نامناسب و سیمان مانده می توان مقاومت بتن تولیدی را تا حد بسیار زیادی کاهش دهد. بارها نیز دیده شده است مصالح مرغوبی که مدت ها قبل از بتن ریزی خریداری گشته و در کارگاه دپو شده اند، کیفیت خود را از دست داده و منجر به تولید بتن کیفیت پایین گردیده اند.
2-5. علت پراکندگی میزان مقاومت بتن دستی(خلاطه ای)
با توجه به نتایج آزمایشات مختلف بتن و ارزیابی آنها می توان دلایل ذیل را به عنوان علل پراکندگی و ضعف عمده نمونه های بتن دستی معرفی کرد:
- عدم یکنواختی در طرح اختلاط مهم ترین عاملی است که باعث پراکندگی بالای نمونه های بتن خلاطه ای می گردد.
- از آنجا که در اغلب موارد، به علت عدم حضور مهندس ناظر در هنگام بتن ریزی، نمونه گیری بر عهده آزمایشگاه قرار می گیرد، لذا نمونه های گرفته شده در اکثر اوقات معرف بتن ریخته شده نیستند. در بعضی از موارد اندک نیز آزمایشگاه موفق به غافلگیری کارگران خلاطه و نمونه گیری از بتن واقعی میگردد. در نتیجه این این که نمودار شماره یک حاصل میشوند که در آن ها پراکندگی داده ها بالاست و نمونه ها بسیار ضعیف و بسیار قوی هستند.
- اما مهم ترین عامل ضعف بتن خلاطه ای که شاید به نوعی تمام عوامل قبلی را تحت تأثیر قرار دهد، عدم نظارت دقیق ناظر بر فرآیند بتن ریزی است که البته با وجود تمام سختگیری های سازمان نظام مهندسی، باز هم متأسفانه این مسأله مورد غفلت بسیاری از مهندسان واقع میشود.