بتن مگر چیست ؟ چرا باید از بتن مگر استفاده کنیم ؟ صفر تا صد بتن مگر
بتن مگر یکی از انواع بتن است که در ساخت و ساز استفاده می شود. این نوع بتن دارای مزایای منحصر به فردی است که آن را نسبت به سایر انواع بتن متمایز می کند. بتن مگر در مقایسه با بتن معمولی، دارای مقاومت بیشتر، دوام بالا تر و قابلیت اجرای بهتر است. همچنین، این بتن در مقابل نیرو های محیطی و شرایط سخت آب و هوایی مقاوم تر می باشد. در این مقاله، به بررسی ساختار، خواص و مزایای بتن مگر پرداخته می شود. همچنین، کاربرد های این نوع بتن در صنعت ساختمان سازی و نحوه ی ساخت و اجرای آن مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.
فهرست مطالب
بتن مگر چیست؟
بتن مگر یک نوع بتن با عیار سیمان نسبتاً پایین می باشد که برای آماده سازی بستر خاک برداری شده قبل از بتن ریزی اصلی استفاده می شود. مهم ترین ویژگی بتن مگر، میزان پایین سیمان در آن است. معمولاً بین 100 تا 150 کیلوگرم سیمان بر مترمکعب استفاده می شود، که به مراتب کمتر از بتن سازه ای است. این بتن با هدف آماده سازی بستر خاکبرداری شده برای فونداسیون و آرماتوربندی اجرا می شود. به عبارتی، بتن مگر به عنوان یک لایه زیرین و آماده سازی جهت اجرای بتن اصلی کاربرد دارد. ویژگی های دیگر بتن مگر شامل قدرت تحمل بار کمتر، پذیرش خاک های ضعیف تر و هزینه پایین تر در مقایسه با بتن سازه ای است. از این رو در پروژه های ساختمانی و عمرانی به صورت گسترده استفاده می شود.
دلایل استفاده از بتن مگر
اولین و مهم ترین دلیل استفاده از بتن مگر، جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی فونداسیون با خاک می باشد. در بسیاری از پروژه ها، خاک بستر دارای کیفیت و مشخصات مناسب برای اجرای مستقیم بتن فونداسیون نیست. اگر بتن اصلی بر روی چنین خاکی اجرا شود، ممکن است دچار مشکلاتی مانند نشست غیر یکنواخت، آبکش شدن و یا ایجاد ترک های سطحی شود. بتن مگر به عنوان یک لایه میانی، مانع از تماس مستقیم بتن فونداسیون با خاک و پیامد های ناخواسته آن می شود.
دلیل دوم استفاده از بتن مگر، ایجاد سطح یکنواخت برای ادامه اجرای پی سازی است. خاک بستر معمولاً دارای ناهمواری ها و تغییرات سطحی است که می تواند در اجرای دقیق آرماتور ها و قالب بندی فونداسیون مشکل ایجاد کند. بتن مگر با ایجاد یک سطح صاف، شرایط را برای اجرای دقیق و بدون اشکال بتن فونداسیون فراهم می کند.
در کل، می توان گفت بتن مگر به عنوان یک لایه پایه و میانی در فرایند ساخت و ساز، نقش مهمی را ایفا می کند و استفاده از آن به دلیل جلوگیری از آسیب های احتمالی به بتن اصلی فونداسیون و ایجاد سطح متراز برای ادامه عملیات، امری ضروری است.
مزایای بتن مگر
بتن مگر یکی از ضروریات ساخت و ساز است که مزایای قابل توجهی دارد. یکی از مهم ترین فواید این روش، جلوگیری از نفوذ سیمان به خاک است. در برخی ساخت و ساز ها، سیمان به طور مستقیم به خاک افزوده می شود که می تواند باعث تخریب خاک شود. با استفاده از بتن مگر، این مشکل به حداقل می رسد. همچنین، بتن مگر مانع از جذب آب توسط خاک می شود. در برخی روش ها، آب مصرفی در ساخت و ساز به طور مستقیم به خاک نفوذ می کند و می تواند باعث نم زدگی و تخریب سازه ها شود. با استفاده از بتن مگر، این مشکل نیز حل می شود.
بتن مگر همچنین به عنوان بستر مناسبی برای پی ریزی عمل می کند. این لایه صاف و یکنواخت، امکان تراز کردن فونداسیون را فراهم می کند. در مواردی که خاک برداری بیش از حد لازم انجام شده است، بتن مگر می تواند فضای خالی را پر کرده و زمینه را برای پی ریزی مناسب نماید. در کل، بتن مگر نه تنها باعث جلوگیری از نفوذ سیمان به داخل خاک و نم زدگی سازه ها می شود، بلکه زمینه را برای پی ریزی و ساخت و ساز مناسب تر می کند. این ویژگی ها سبب شده تا بتن مگر یک راهکار ضروری و مفید در صنعت ساختمان سازی محسوب شود.
ضخامت بتن مگر
ضخامت بتن مگر یکی از مهم ترین پارامتر های در اجرای این بخش از ساختمان است. حداقل ضخامت بتن مگر معمولاً بین 10 تا 15 سانتی متر در نظر گرفته می شود. این بازه ضخامت برای شرایط عادی ساخت و ساز مناسب است، اما ممکن است در برخی موارد خاص، بنا به نوع خاک، بار وارده و سایر پارامتر های اجرا، این ضخامت تغییر کند. برای رعایت اصول کار بهتر است ضخامت بتن مگر را از هر طرف 10 الی 15 سانتی متر بیشتر از ابعاد فوندانسیون در نظر بگیریم. این افزایش ضخامت به منظور ایجاد حاشیه ایمنی، کاهش برش در لبه های بتن مگر و جلوگیری از ایجاد ترک های احتمالی است.
همچنین، در مناطق یا شرایطی که احتمال وقوع آب زدگی و یا سایش در لبه های بتن مگر وجود دارد، می توان با افزایش ضخامت در این بخش ها، استحکام آن را افزایش داد. حداقل ضخامت بتن مگر در هیچ نقطه ای نباید از 5 سانتی متر کم تر باشد. این حداقل ضخامت برای تأمین پوشش مناسب میلگرد های موجود در بتن مگر و همچنین جلوگیری از ترک خوردگی و شکست های احتمالی در این لایه در نظر گرفته شده است. در مناطق سرد و یخبندان، رعایت این حداقل ضخامت بتن مگر بسیار مهم است تا این بتن بتواند در برابر نیرو های ناشی از یخ زدگی مقاوم باشد.
با توجه به ضخامت کم بتن مگر، در فصل سرد سال و در مناطق با آب و هوای سرد باید تمهیدات گرمایشی مناسب پیش بینی شود. استفاده از پوشش های عایق کننده در سطح بتن مگر، استفاده از سیستم های گرمایشی موضعی یا سراسری و همچنین رعایت مراحل اجرایی مناسب برای بتن ریزی در شرایط سرما از جمله این تمهیدات است. در غیر این صورت، ممکن است بروز مشکلاتی مانند یخ زدگی، ترک خوردگی و کاهش مقاومت بتن در این لایه ایجاد شود. در کل، ضخامت بتن مگر و رعایت حداقل ضخامت آن در طراحی و اجرای ساختمان بسیار مهم است. این پارامتر می‌تواند ایمنی، پایداری و دوام پذیری ساختمان را تحت تأثیر قرار دهد.
ابزار ها و دستگاه های لازم برای اجرای بتن مگر
اجرای بتن مگر نیازمند ابزار های و ماشین آلات مناسبی است. در وهله اول، ابزارات ساده ای مانند شمشه های آهنی، شیلنگ تراز، تراز، متر، کمچه و تخته ماله مورد نیاز هستند. این ابزارات برای کار های پایه‌ای مانند تسطیح و تنظیم سطح بتن کاربرد دارند. همچنین ابزار های عمومی ساختمان سازی نظیر بیل، فرقون و کلنگ نیز ضروری هستند. علاوه بر این ابزار های ساده، اجرای صحیح و اصولی بتن مگر نیازمند استفاده از ماشین آلات تخصصی است. یکی از مهم ترین این ماشین آلات، میکسر (بتونیر) است. میکسر برای مخلوط کردن مناسب سیمان، آب و سنگدانه های بتن ضروری است. بدون استفاده از میکسر، ساخت بتن یکنواخت و با کیفیت امکان پذیر نخواهد بود.
علاوه بر میکسر، پمپ بتن نیز یکی دیگر از ماشین آلات کلیدی در اجرای بتن مگر است. پمپ بتن امکان انتقال بتن تازه از محل مخلوط شدن به محل قالب بندی را فراهم می کند. این ماشین آلات قدرتمند می توانند بتن را با سرعت و دقت بالا در محل مورد نیاز قرار دهند. ویبراتور نیز یکی دیگر از ماشین آلات ضروری در اجرای بتن مگر است. ویبراتور باعث تراکم مناسب بتن در قالب ها و حذف حباب های هوا می شود. این امر موجب افزایش مقاومت و دوام نهایی بتن می گردد. به طور کلی، اجرای بتن مگر با کیفیت و استاندارد، مستلزم بهره گیری از مجموعه ای از ابزار ها و ماشین آلات است. این ابزار ها و ماشین آلات علاوه بر افزایش کارایی و سرعت اجرا، نقش مهمی در تضمین کیفیت نهایی بتن ایفا می کنند.
چگونگی ساخت و اجرای بتن مگر
برای ساخت و اجرای بتن مگر، مصالح اصلی مورد نیاز عبارت اند از: شن، ماسه، سیمان و آب. هر یک از این مصالح باید با نسبت مشخصی که توسط آزمایشگاه بتن تعیین شده است، مخلوط و مورد استفاده قرار گیرد. معمولا عیار بتن مگر ۱۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب است. شن به دانه های ۵ تا ۶۰ میلی متری حاصل از خرد شدن سنگ ها اطلاق می شود. این دانه ها معمولا از جنس کوارتز، سیلیس و مواد غیر چسبنده هستند و در ساخت بتن به کار برده می شوند. ماسه نیز جزء دیگر مصالح بتن است که باید دارای ترکیب مناسب و اندازه بندی مطلوب باشد. سیمان، ماده چسبنده اصلی در بتن محسوب می شود. نوع و مقدار سیمان مصرفی بستگی به کاربرد نهایی بتن دارد. آب نیز به عنوان آخرین جزء اصلی بتن، نقش مهمی در واکنش های شیمیایی و خواص نهایی بتن ایفا می کند.
نسبت آب به سیمان باید به دقت کنترل شود تا بتن دارای خواص مکانیکی و دوام مناسب باشد. فرایند ساخت بتن مگر شامل مراحل مختلفی است. ابتدا مصالح در نسبت های مشخص وزن کشی و مخلوط می شوند. سپس آب به تدریج به مخلوط افزوده و عمل اختلاط ادامه می یابد تا بتن به حالت یکنواخت و قابل اجرا برسد. در صورت نیاز، افزودنی های شیمیایی نیز ممکن است به بتن اضافه شوند تا خواص آن را بهبود بخشند. پس از آماده سازی بتن، مرحله اجرا آغاز می شود. بتن باید در قالب های از پیش آماده شده ریخته شده و به خوبی متراکم گردد. رعایت نکات فنی و استاندارد در تمامی مراحل ساخت و اجرای بتن مگر بسیار اهمیت دارد تا بتن مگر با کیفیت مطلوب ساخته شود.
مدت زمان خشک شدن شفته آهک هنگام اجرای بتن مگر
شفته آهک پایه اصلی ساخت بتن مگر است و آماده سازی صحیح آن بسیار حائز اهمیت می باشد. پیش از اجرای بتن مگر، لازم است که شفته آهک کاملاً مرطوب شود تا از جذب آب مورد نیاز بتن توسط آن جلوگیری شود. این امر نه تنها باعث می شود که بتن دارای مقاومت مناسبی باشد، بلکه از ایجاد ترک های سطحی در آن نیز جلوگیری می کند. پس از ریختن بتن مگر بر روی شفته آهک مرطوب، باید به اندازه کافی زمان داده شود تا شفته آهک کاملاً خشک شود. این زمان خشک شدن معمولاً 3 تا 5 روز به طول می انجامد، اما می تواند به عوامل مختلفی همچون دما، رطوبت محیط و میزان آب مصرفی در شفته آهک بستگی داشته باشد. زمانی که دیگر اثر پای افراد بر روی سطح شفته آهک باقی نماند، یعنی مقاومت آن به حدود 1.5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع رسیده است و آماده اجرای بتن مگر خواهد بود.
بررسی مقاومت فشاری بتن مگر
مقاومت فشاری بتن یکی از مهم ترین خصوصیات مکانیکی بتن مگر است که در ساخت سازه های بتنی نقش حیاتی دارد. این مقاومت تا حد زیادی به کیفیت و ترکیب مصالح بتن، روش اختلاط و قالب ریزی بستگی دارد. با این حال، در برخی شرایط، مقاومت فشاری بتن مگر ممکن است به دلایلی کاهش یابد. یکی از این دلایل، مشکلات مربوط به حمل و نقل بتن مگر است. در مسافت های طولانی بین کارخانه بتن و محل مصرف، فرآیند هیدراسیون سیمان و گیرش بتن ممکن است زود تر از موعد آغاز شود. این امر باعث کاهش روانی و در نتیجه افت مقاومت فشاری بتن مگر هنگام ریختن در محل مورد نظر می شود. استفاده از افزودنی هایی باعث ایجاد تاخیر در گیرش و نگهداری بتن در شرایط مناسب دمایی در حین حمل می شوند، می‌تواند تا حدی این مشکل را برطرف کند.
مشکل دیگر، استفاده از بتن باقی مانده از روز قبل است. بتنی که در انتهای روز کاری باقی بماند و صبح روز بعد مورد استفاده قرار گیرد، معمولاً دچار افت مقاومت خواهد شد. استاندارد ASTM C-94 در رابطه با بتن آماده و ASTM C-685 برای بتن سازی با اختلاط دائمی به این مسئله اشاره نمی کنند. در این زمینه، تحقیقات جدیدی در آمریکا برای توسعه مواد شیمیایی نگهدارنده بتن مگر در حال انجام است که امکان استفاده مجدد از بتن باقی مانده را فراهم می سازد. در برخی موارد نیز مشاهده شده است که برای جبران کاهش روانی و مقاومت بتن، به طور بی رویه آب و سیمان به آن افزوده می شود. این عمل علاوه بر افزایش هزینه، به دلیل ایجاد تغییرات در ترکیب مخلوط بتن مگر، می تواند سبب کاهش مقاومت فشاری نیز شود. بنابراین استفاده از راهکار های مناسب مانند افزودنی های شیمیایی و رعایت دقیق نسبت آب به سیمان در این موارد توصیه می شود.
نحوه ی تخریب بعد از بتن ریزی مگر
بتن ریزی یک فرایند بسیار مهم و حساس در ساخت و ساز است که نیاز به دقت و نظارت فراوان دارد. در مواردی ممکن است اشتباهاتی در بتن ریزی رخ دهد که نیاز به تخریب و اصلاح آن پس از خشک شدن بتن مگر باشد. این تخریب باید با روش های مناسب و مدیریت صحیح انجام شود تا آسیبی به سازه وارد نشود. یکی از متداول ترین روش های تخریب بتن پس از بتن ریزی مگر، استفاده از کتراک (breaker) است. کتراک ابزاری است که با ایجاد ارتعاش و لرزش بدون آلودگی صوتی زیاد، بتن را به قطعات کوچک تر تبدیل می کند. این روش به دلیل دقت و کنترل بالا بر میزان تخریب، از جمله روش های مرسوم برای این منظور است.
قبل از شروع فرایند تخریب با کتراک، باید موارد مهمی در نظر گرفته شود. ابتدا باید موقعیت و حجم بتن مازاد مشخص شود تا میزان تخریب و زمان مورد نیاز برآورد گردد. همچنین باید وضعیت سایر اجزای سازه نظیر میلگرد ها، لوله‌ها و... بررسی شود تا در فرایند تخریب، آسیبی به آن ها وارد نشود. گاهی ممکن است نیاز به استفاده از ابزار های کمکی مانند دریل روتاری یا اره برقی باشد تا بتوان بتن را به قطعات کوچک تر و قابل دسترس تر تبدیل کرد. پس از آماده سازی و شناسایی محدوده تخریب، مرحله اجرای عملیات تخریب با کتراک آغاز می شود. در این مرحله، ابتدا باید محیط کار به طور کامل ایمن سازی شود و همچنین موارد ایمنی برای کارگران و محیط زیست رعایت گردد.
هزینه اجرای بتن مگر
یکی از عوامل مهم در هزینه اجرای بتن مگر، روش تخلیه آن می باشد. تخلیه بتن مگر می تواند به دو صورت انجام شود: پمپاژ بتن یا تخلیه دستی از میکسر. روش پمپاژ بتن، نیازمند وجود تجهیزات پمپاژ مانند پمپ بتن و لوله های انتقال است که هزینه های اجرایی بیشتری را به پروژه تحمیل می کند. در مقابل، روش تخلیه دستی با استفاده از فرغون های دستی، هزینه کمتری دارد، اما نیازمند نیروی انسانی بیشتری است که باید هزینه های آن نیز محاسبه گردد.
فاصله محل تخلیه بتن مگر تا محل استقرار تراک میکسر نیز بر هزینه اجرا تاثیر گذار است. هرچه فاصله بیشتر باشد، نیاز به استفاده از تجهیزات کمکی مانند فرغون های دستی افزایش می یابد که موجب افزایش هزینه ها می شود. بنابراین، چیدمان بهینه تجهیزات و مصالح در پروژه و کاهش فاصله حمل بتن می تواند در کاهش هزینه ها موثر باشد.
عیار سیمان بتن مگر نیز یک عامل مهم در تعیین هزینه ها است. بتن مگر با عیار های مختلف سیمان از 150 تا 300 کیلوگرم بر متر مکعب مورد استفاده قرار می گیرد. بتن با عیار سیمان بالا تر به دلیل نیاز به مصرف بیشتر سیمان، هزینه بالا تری دارد. در مقابل، بتن با عیار سیمان پایین تر که کیفیت و مقاومت کمتری دارد، هزینه مناسب تری خواهد داشت. بنابراین، انتخاب عیار مناسب سیمان با توجه به شرایط پروژه و مقاومت مورد نیاز می تواند در کنترل هزینه ها موثر باشد.
علاوه بر موارد فوق، هزینه های مربوط به فونداسیون نیز در هزینه کل اجرای بتن مگر نقش دارند. این هزینه ها شامل خاکبرداری، تهیه و نصب میلگرد، بتن ریزی و آرماتوربندی است. بستر مناسب برای اجرای بتن مگر باید فراهم شود که این امر هزینه هایی را به پروژه تحمیل می کند. بنابراین، عوامل مرتبط با فونداسیون نیز باید در محاسبات هزینه اجرای بتن مگر لحاظ شوند.
در کل، عوامل موثر بر هزینه اجرای بتن مگر شامل روش تخلیه بتن، فاصله محل تخلیه تا محل استقرار میکسر، عیار سیمان بتن و هزینه های مربوط به فونداسیون می باشند. با شناسایی و کنترل این عوامل، می توان به کاهش قابل توجه هزینه های اجرای بتن مگر دست یافت.