در حمل و جابهجایی بتن، رعایت دو نکته اساسی برای حفظ کیفیت بتن اهمیت بالایی دارد. اول اینکه فرآیند حمل نباید منجر به جداشدگی اجزای بتن (مانند تفکیک سنگدانهها از خمیر سیمان) شود، و دوم اینکه نباید آب بتن در حین انتقال از دست برود، چرا که هر دو مورد تأثیر مستقیمی بر مقاومت نهایی و دوام بتن دارند.
بر این اساس، روشهای حمل بتن به دو دسته کلی تقسیم میشوند: روشهای دستی مانند استفاده از فرغون و دامپر که بیشتر در پروژههای کوچک و محدود بهکار میروند، و روشهای ماشینی نظیر کامیونهای مخلوطکن، پمپ بتن و. . . که برای انتقال بتن در حجم بالا و در پروژههای بزرگمقیاس مورد استفاده قرار میگیرند. انتخاب روش مناسب حمل بتن، بسته به حجم بتنریزی، فاصله حمل، شرایط محل پروژه و مشخصات فنی بتن تعیین میشود.
انواع روشها و وسایل حمل بتن
- فرغون (چرخ دستی)
- دامپر
- شوت (سرسره بتن یا ناوه شیبدار)
- باکت (جام) و تاورکرین
- نوار نقاله
- کامیون مخلوط کن (truck mixer)
- کامیون همزن (agitating truck)
- قیف و لوله (ترمی)
عوامل موثر بر انتخاب روش حمل بتن
- شرایط پروژه
- مشخصات مصالح
- میزان و حجم بتن
- مسافت و زمان حمل
- شرایط آب و هوایی محل ساخت
- شرایط اقتصادی
- ماشین آلات موجود
- نیروی انسانی
بتن ریزی با فرغون و دامپر
در روش حمل دستی بتن با استفاده از فرغون و دامپر، رعایت نکات اجرایی و محدودیتها اهمیت زیادی دارد تا از بروز مشکلاتی مانند جداشدگی اجزای بتن جلوگیری شود. مسیر حمل بتن باید کاملاً هموار باشد، چرا که ناهمواریها میتوانند کیفیت بتن را تحت تأثیر قرار دهند. این روش تنها برای بتنهایی با رده مقاومتی کمتر از C20 و حجم کمتر از 300 لیتر (معادل 0.3 مترمکعب) در هر نوبت قابل استفاده است. همچنین فاصله حمل بتن نباید از 120 متر برای دامپر و 60 متر برای فرغون بیشتر باشد. برای جلوگیری از جابجایی میلگردها در هنگام تخلیه، باید از تخلیه ناگهانی بتن در قالب اجتناب کرد. استفاده از چرخهای لاستیکی برای دامپر و فرغون الزامی است. در مجموع، این روش به دلیل کند بودن عملیات و نیاز بالا به نیروی انسانی، تنها برای پروژههای کوچک و بتنریزی در احجام محدود مناسب است.
تصاویری از بتن ریزی با دامپر (سمت راست) و حمل بتن با فرغون (سمت چپ)
شوتها (Chutes)
یکی از روشهای رایج و اقتصادی برای حمل بتن به سطوح پایینتر در پروژههای عمرانی،شوتها هستند. سطح مقطع شوت باید نیمدایره یا نزدیک به آن باشد تا از تجمع یا گیر کردن بتن جلوگیری شود. همچنین، آببند بودن کامل شوت از اهمیت بالایی برخوردار است تا مانع از نشت آب بتن شود. شیب شوت باید بهگونهای تنظیم شود که انتقال بتن بهراحتی انجام گیرد، اما در عین حال از جداشدگی دانهها نیز جلوگیری شود. به همین منظور، شیب مناسب برای شوتها معمولاً بین ۱ قائم به ۲ افقی تا ۱ قائم به ۳ افقی در نظر گرفته میشود. شوتها باید بهطور محکم در محل کار تثبیت شوند تا از جابجایی ناگهانی یا ناخواسته آنها در حین عملیات بتنریزی جلوگیری شود. از جمله مزایای استفاده از شوت میتوان به هزینه پایین اجرا و نیاز کم به نیروی انسانی اشاره کرد، که آن را به گزینهای مناسب برای انتقال بتن در پروژههای با اختلاف ارتفاع تبدیل میکند.
باکت و تاورکرین (جرثقیل برجی - Tower Crane Concrete Bucket)
استفاده از باکت و تاورکرین (جرثقیل برجی) یکی از روشهای رایج برای حمل و انتقال بتن، بهویژه در پروژههای ساختمانی بلندمرتبه و سازههای حجیم مانند سدها است. این روش بهدلیل گستره عملیاتی بالا از نظر شعاع و ارتفاع، امکان انتقال بتن به نقاط دوردست و مرتفع را فراهم میسازد. ظرفیت باکت باید متناسب با حجم پیمانه بتن و توان تجهیزات بتنریزی انتخاب شود تا عملکرد بهینه حاصل گردد. تخلیه بتن از باکت نیز باید قابل کنترل باشد تا از ایجاد مشکلاتی مانند جابهجایی میلگردها یا پخش نامناسب بتن جلوگیری شود. باکتها را میتوان علاوه بر تاورکرین، با جرثقیلهای ماشینی، خطوط کابلی هوایی و حتی هلیکوپتر نیز حمل کرد. از مزایای مهم این روش میتوان به جلوگیری از جداشدگی اجزای بتن، ظرفیت و سرعت بالا، کاهش ریختوپاش، تمیزی نسبی محیط کار و ایمنی مناسب اشاره کرد. این ویژگیها باکت و تاورکرین را به گزینهای ایدهآل برای بتنریزی در پروژههای بزرگ و پیچیده تبدیل کردهاند.
نوار نقاله با تسمه نقاله (conveyor belt)
نوار نقاله بیشتر در پروژههای خاص و بزرگ استفاده میشود، اما در اغلب موارد به دلیل هزینه نصب بالا، زمانبر بودن راهاندازی و احتمال جداشدگی اجزای بتن در محل تخلیه، گزینهای چندان اقتصادی و رایج نیست. همچنین کنترل دقیق ریزش بتن در این روش ضروری است. در مجموع، مگر در شرایط خاص، استفاده از نوار نقاله در مقایسه با روشهای دیگر توجیه فنی و اقتصادی کمتری دارد.
کامیونهای مخلوط کن و همزن
کامیونهای مخلوطکن (تراک میکسر) و همزن یکی از متداولترین وسایل حمل بتن آماده در پروژههای ساختمانی و عمرانی هستند که امکان انتقال بتن از کارخانه تولید تا محل پروژه را با حفظ کیفیت فراهم میسازند. این کامیونها معمولاً دارای ظرفیت ۶ تا ۸ مترمکعب هستند و بتن را بهصورت پیوسته در حال هم زدن نگه میدارند تا از گیرش زودهنگام و جداشدگی اجزا جلوگیری شود. برای حفظ کیفیت بتن در زمان تخلیه، باید ارتفاع ریزش بتن تا حد ممکن کاهش یابد و در صورت لزوم از شوتهای سقوطی، ناوههای شیبدار یا سیستمهای مشابه استفاده شود. برنامه زمانبندی تحویل بتن نیز باید کاملاً با مراحل اجرایی پروژه هماهنگ باشد تا از ایجاد تأخیر یا گیرش بتن در داخل کامیون جلوگیری شود. در بسیاری از پروژهها، امکان استفاده از پمپ بتن برای انتقال مستقیم بتن از کامیون به محل نهایی وجود دارد. در چنین حالتی، باید از قبل مشخصات دقیق بتن، از جمله اسلامپ و حداکثر اندازه سنگدانه، تعیین شده و به کارخانه تولید بتن اعلام گردد تا بتن مطابق با نیاز پروژه تولید شود. این هماهنگی موجب میشود عملیات بتنریزی با دقت، سرعت و کیفیت بالاتری انجام شود.
تلمبه یا پمپ بتن
پمپاژ بتن یکی از پیشرفتهترین و مؤثرترین روشهای انتقال بتن در پروژههای عمرانی محسوب میشود که بهویژه در محیطهای شهری یا محلهایی با دسترسی دشوار کاربرد فراوان دارد. از مهمترین مزایای پمپاژ بتن میتوان به اشغال فضای بسیار کم توسط خطوط لوله پمپ اشاره کرد، که این ویژگی در کارگاههای کوچک یا پرتراکم اهمیت زیادی دارد. همچنین، امکان افزایش طول خطوط لوله بهصورت ساده و سریع، قابلیت تحویل پیوسته بتن و توانایی انتقال بتن در هر دو جهت افقی و قائم، از دیگر امتیازات این روش هستند. یکی دیگر از نکات مثبت، جابهجایی آسان پمپهای ترک در نقاط مختلف کارگاه است که موجب افزایش انعطافپذیری عملیات بتنریزی میشود.
برای آنکه بتن بهخوبی قابل پمپاژ باشد، باید دارای ویژگیهایی مانند روانی متوسط تا زیاد و مقاومت در برابر جداشدگی اجزای تشکیلدهنده باشد. همچنین در حین پمپاژ، رعایت برخی نکات فنی ضروری است: پیش از آغاز عملیات، باید لولهها با ملات ماسه و سیمان (با نسبت ۱:۱ یا ۱:۲) لغزنده شوند تا بتن بهراحتی درون لوله حرکت کند. پس از پایان عملیات نیز لازم است خطوط لوله کاملاً تمیز شوند تا از گیر کردن بتن باقیمانده در دفعات بعدی جلوگیری شود. وجود پیچوخمهای زیاد در مسیر لوله نیز میتواند باعث کاهش حداکثر مسافت قابل پمپاژ شود. از نظر عملکرد، پمپ بتن توانایی انتقال بتن را هم به سمت بالا و هم پایین دارد، که این امر در پروژههایی با اختلاف ارتفاع زیاد بسیار کاربردی است.
دکلهای شرکت فهاب بتن
قیف و لوله ترمی (Tremie)
قیف و لوله ترمی یکی از روشهای تخصصی برای بتنریزی در شرایط خاص، بهویژه در زیر آب، محسوب میشود. در این روش، بتن از طریق قیف و لولهای که انتهای آن همواره درون بتن باقی میماند، به آرامی به محل مورد نظر منتقل میشود تا از تماس مستقیم بتن تازه با آب و در نتیجه از شسته شدن سیمان و ضعیف شدن بتن جلوگیری شود. در عملیات بتنریزی با ترمی، از ویبره یا ارتعاشدهی استفاده نمیشود و این روش نیازمند دقت بسیار بالا در حفظ موقعیت لوله است. از این روش همچنین میتوان در بتنریزی ستونها یا محلهایی با دسترسی دشوار استفاده کرد.
بتن مورد استفاده در روش ترمی باید ویژگیهای خاصی داشته باشد؛ از جمله روانی زیاد با اسلامپ حدود ۱۵۰ تا ۲۳۰ میلیمتر، مصرف سیمان در حدود ۳۶۰ تا ۴۵۰ کیلوگرم در هر متر مکعب، و حداکثر اندازه سنگدانه در حدود ۴۰ تا ۵۰ میلیمتر. همچنین، نسبت ماسه به کل سنگدانه باید حدود ۴۵ درصد یا بیشتر باشد تا کارآیی بتن افزایش یابد. برای بهبود عملکرد بتن در این روش، استفاده از روانکنندهها، پوزولانها و سنگدانههای گردگوشه به جای سنگ شکسته توصیه میشود. تمام این عوامل کمک میکنند تا بتنریزی در شرایط سخت زیر آب یا در قالبهای عمیق، با کیفیت و دوام بالا انجام گیرد.
بتن ریزی با ترمی
مقایسه کلی روشهای مطرح شده در این مقاله
روش حمل بتن | نوع روش | ظرفیت حمل | فاصله مناسب | نیروی انسانی | احتمال جداشدگی | هزینه اجرا | سرعت اجرا | موارد کاربرد مناسب |
فرغون و دامپر | دستی | بسیار کم (تا 0.3 مترمکعب) | تا 60-120 متر | زیاد | زیاد | کم | پایین | پروژههای کوچک با حجم بتنریزی محدود |
شوت (Chute) | نیمهماشینی | متوسط | کوتاه | متوسط | متوسط | کم | متوسط | طبقات پایین، انتقال با شیب مناسب |
باکت + تاورکرین | ماشینی | زیاد | بسیار بالا | کم | بسیار کم | بالا | زیاد | ساختمانهای بلند، سدسازی |
نوار نقاله (Conveyor) | ماشینی | متوسط تا زیاد | طولانی | کم | کم (در صورت طراحی صحیح) | نسبتاً بالا | متوسط | پروژههای خطی یا با دسترسی محدود |
کامیون مخلوطکن | ماشینی | 6 تا 8 مترمکعب | وابسته به زمانبندی تحویل | کم | کم | متوسط | بالا | حمل بتن آماده از کارخانه به کارگاه |
پمپ بتن | ماشینی | زیاد | بالا (افقی و عمودی) | کم | کم (در صورت بتن مناسب) | بالا | بسیار بالا | ساختمانهای بلند، فضاهای محدود |
قیف و لوله ترمی | ماشینی-خاص | متوسط | محدود (در محل) | متوسط | کم (در زیر آب) | متوسط | متوسط | بتنریزی در زیر آب، ستونها |
منبع:
- Edward Allen and Joseph lano (2019), Fundamentals Of Building
- Construction; Materials & Methods,_7th Edition
- Nunnally, S.W. (2011), Construction methods and management,
- Chudley, R and Greeno, R. (2016), Building construction Handbook
- Peurifoyet al. (2011), Construction planning, Equipment, and Methods
- Francis D.K. Ching (2014). Building Construction Illustrated,5th Edition
- Frederick S. Merritt (Deceased), Jonathan T. Ricketts, (2001). Building Design and Construction Handbook, 6th Ed.