ویبره کردن بتن و انواع روشهای تراکم بتن

آیا می دانید ویبره کردن بتن پس از بتن ریزی به چه دلیل انجام می شود؟ متراکم کردن بتن چیست و انواع روش های تراکم بتن، مزایا و معایب آن کدامند؟ فرآیند ویبره کردن بتن بخش مهمی از هر بتن ریزی است که نمی توان آن را نادیده گرفت. تراکم بتن هوای محبوس شده را از بتن تازه قرار داده شده خارج می کند و ذرات سنگدانه را در کنار هم قرار می دهد تا چگالی بتن افزایش یابد. تراکم بتن با لرزاندن یا اصطلاحاً ویبره کردن آن با ویبراتور انجام می‌شود و در نتیجه هوای محبوس شده ناخواسته در بتن به کمتر از ۱/۵‌ درصد کاهش می‌یابد. متراکم کردن بتن به دو روش مکانیکی و دستی انجام می شود و بسیار مهم است که برای انتخاب روش، مجریان کار از روش های اصولی و استاندارد استفاده کنند.

متراکم کردن بتن چیست؟

معمولا بعد از بتن ریزی با توجه به نوع مخلوط و نحوه و رعایت اصول بتن ریزی حباب های ریز زیادی درون بتن تشکیل می شود. هر چه تعداد حباب های هوا در بتن بیشتر باشد، یکپارچگی ساختاری آن در هنگام سفت شدن ضعیف تر می شود. ویبره کردن بتن ابزار بتنی است که با تکان دادن شدید بتن بلافاصله پس از ریختن بتن برای از بین بردن حباب های هوا، بتن قوی تری تولید می کند و با نزدیک کردن سنگدانه ها به هم از کرمو شدن بتن جلوگیری می کند.

 

چرا ویبره کردن بتن مهم است؟

ویبراسیون و تراکم بتن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و یکی از مهم ترین مراحل بتن ریزی می باشد. زیرا با حذف حفره های هوا و نزدیک کردن ذرات سنگدانه در کنار هم، چگالی و مقاومت بتن را افزایش می دهد. ذرات محکم نزدیک شده منجر به ساختار بتنی قوی تر و بادوام تر می شود. اگر در مرحله بتن ریزی از ویبره بتن استفاده نشود و هوای اضافی بتن از بین نرود، بتن به شدت ضعیف می شود و آب به راحتی به داخل آن نفوذ کرده و از بین می رود. البته زیاده روی در انجام دفعات ویبره ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی مانند کرمو شدگی، شکستگی و ترک در بتن می شود. حداقل ضخامت بتن برای ویبره 150 میلیمتر و حداکثر 500 تا 600 میلیمتر می باشد.

 

انواع روشهای تراکم بتن

برای ترکم بتن از دو روش تراکم دستی و مکانیکی استفاده می شود. البته موثرترین روش تراکم بتن با کارایی متوسط (اسلامپ رده‌های S2 , S3) استفاده از لرزاننده یا ویبراتور  است، زیرا بتن‌های خیلی سفت به فشار و بتن‌های شل به لرزش حساس هستند. لازم به ذکر است تراکم باید به طور یکنواخت در کل توده بتن اعمال شود. اگر بتن به خوبی متراکم شود، به بتن بادوام می رسیم، اما تراکم بیش از حد منجر به جدا شدن بتن می شود.

 

 

ویبره کردن به روش تراکم دستی

این روش از ویبره زدن بتن که در پروژه های کوچک و محدود که امکان استفاده از لرزاننده‌ها و وسایل مکانیکی وجود ندارد مورد استفاده قرار می گیرد، با میله کوبیدن یا کوبیدن بتن با میله فولادی به نام تخماق انجام می شود.

1. برای مخلوط های بتنی روان و خمیری (با اسلامپ بیش از 50 میلی‌متر ، رده S2 به بالا)، از یک میله فولادی به نام تخماق برای تراکم بتن استفاده می شود. لازم به ذکر است تخماق باید به اندازه ای در بتن فرو رود تا بتواند به راحتی به انتهای قالب یا انتهای لایه مربوط به همان بتن‌ریزی برسد و همچنین ضخامت میله بایستی به اندازه ای باشد که از بین میلگردها عبور کند.

2. برای تراکم مخلوط‌های سفت (اسلامپ کمتر از 50 میلیمتر، رده S1 از تخماق سر پهن که مقطع آن دایره و یا مربعی شکل است،استفاده می شود. در این حالت، ضخامت هر لایه به 15/0 تا 2/0 متر محدود می گردد.

3. اجرای عملیات بیل زنی روش دیگر برای متراکم سازی دستی بتن می باشد. در این روش با استفاده از بیل و فرو کردن و درآوردن آن از بتن می توان هوای درون آن را تا حدی خارج کرد. این عمل باعث رانده شدن سنگدانه ها از قالب و بالا آمدن حباب های هوا می گردد. نکته مهم اینکه به وضعیت میلگردها و  قالبها آسیبی نرسد. در این حالت، ضخامت بتن حدود  3/0 متر توصیه می‌شود..

4. برای تراکم بتن دالهایی با ضخامت کمتر از 15/0 متر می‌توان از ماله چوبی و اعمال ضربه به سطح بتن استفاده نمود.

 

ویبره کردن به روش تراکم مکانیکی

روش دیگر متراکم کردن بتن که مناسب‌ترین روش برای بتن‌های سفت و درشت‌دانه می‌باشد، استفاده از وسایل مکانیکی است. رایج ترین وسیله برای این روش ، ویبراتور یا لرزاننده داخلی (خرطومی) است. البته در مواردی که تراکم میلگرد زیاد است می‌توان از لرزاننده‌های قالب نیز استفاده کرد. لرزاننده خرطومی از یک محرک انعطاف پذیر (در درون پوشش) تشکیل شده است که باعث چرخش میله مرکزی می‌شود. بر اثر چرخش میله مرکزی، یک قطعه فلزی که به میله متصل است به پوشش فلزی ضربه می‌زند که سبب لرزاندن آن می‌گردد. لرزاننده ها دارای قطرهای متفاوتی هستند که اصولاً قطر 5/2 الی 5/7 در کارگاه های ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد. هنگام استفاده از ویبراتور خرطومی یکسری نکات وجود دارند که حتماً باید به آن ها توجه شود.

در هنگام استفاده از ویبراتور خرطومی حتما به نکات زیر توجه کنید:

1. مدت زمان اعمال لرزش با لرزاننده خرطومی باید بر اساس ظاهر شدن شیره بتن بر سطح و تغییر صدای لرزاننده تعیین شود اما معمولاً زمان کافی برای این عمل بین 5  تا 15 ثانیه است. 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.

2. برای جلوگیری از حبس هوا لایه بتن باید ضخامتی کم و نازک داشته باشد ولی نباید از 150 میلیمتر یا سه برابر حداکثر اندازه سنگدانه بتن کمتر باشد. معمولاً حداکثر ضخامت لایه 500 تا 600 میلیمتر است.

3. لرزاننده باید به صورت عمودی و در فواصل یکنواخت به داخل بتن فرو برده شود و از خواباندن لرزاننده به صورت کاملاً مایل یا افقی جلوگیری شود. لازم به ذکر است برای دال‌ها با ضخامت بیش از 1/0 متر و قطر خرطومی مناسب، فواصل مورد نظر بر اساس شعاع عمل لرزاننده تعیین می‌شود.

4. برای حذف مؤثر هوا، ویبراتور باید سریعاً به داخل بتن وارد گردد و با حرکت ملایم بالا-پایین به آهستگی ویبراتور خارج شود.

5. لرزاننده نباید با سطح قالب و میلگرد تماس داشته باشد، زیرا ممکن است باعث آسیب زدن به سطح قالب یا سبب لرزش میلگردها در بتن قبلی که در حال گیرش می‌باشند، شود و کاهش پیوستگی بتن و میلگرد را در پی داشته باشد.

نکته: لرزش قالب در قسمتهایی که بتن آن در حال گیرش می باشد می‌تواند به نمای قسمت سطحی آسیب رساند. 

 

6. لرزاننده نباید برای حرکت جانبی و هل دادن بتن استفاده شود ، زیرا منجر به جداشدگی اجزای مخلوط بتن می گردد.

7. به عنوان یک قانون کلی، هر چه سنگدانه‌ها بزرگتر باشند و کارایی (اسلامپ) کمتر باشد، نیاز به ویبراتوری با قطر بزرگ احساس می‌شود. معمولاً قطر 5/2 سانتیمتر برای مقاطع پر میلگرد و کوچک استفاده می‌شود.

 

ویژگی های اصلی بتن متراکم شده بعد از ویبره زدن

• فرو رفتن دانه‌های درشت در داخل بتن و جا افتادن آنها
• ظاهر شدن غشائی نازک از خمیر شفاف سیمان در سطح کار
• متوقف شدن خروج حباب‌های بزرگ هوا از سطح بتن
• مسطح شدن سطح تمام شده بتن

 

 

مزایای ویبره کردن بتن

• افزایش مقاومت ماده و جلوگیری از آسیب دیدگی آن 
• کاهش نفوذپذیری بتن کاهش
• انسجام و یکنواختی اجزا ماده بتن
• افزایش طول عمر و ماندگاری بتن
• کاهش ویژگیهای انقباضی و خزش بتن
• خروج هوای ورودی از بدنه بتن

 

معایب ویبره بتن

• هنگامی که یک مخلوط بتن با کارایی کم ساخته می شود، ویبره کردن اضافی بتن باعث مصرف انرژی بیشتر می شود که منجر به اتلاف انرژی می گردد.
• اگر ویبراتور بتن برای مدت طولانی روی بتن بماند، یک لایه آب روی کف بتن قرار می گیرد و سیمان اغلب فرو می رود که منجر به مقاومت کمتر روی سطح بتن می شود.