بتن ها....
چکیده:
بررسی ها نشان داد که در این مدت، 33 درصد از نمونه های بتن خلاطه ای و 5/1 درصد از نمونه های بتن آماده، مقاومتی پایین تر از 190 داشته اند. پس از آن، دلایل اصلی این مسأله مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که مهم ترین عامل کیفیت پایین بتن خلاطه ای در شهر، عدم حضور ناظر در هنگام بتن ریزی است.
مقدمه:
در سال های اخیر، استفاده از بتن آماده در پاسخ به نیاز صنعت ساختمان به بتن با کیفیت بالا، افزایش چشم گیری داشته است. این نوع بتن به دلایل متعدد از جمله نظارت دقیق بر فرایند تولید، اختلاط کامل، به کارگیری مصالح مرغوب، همگن بودن و ... مشکلات بتن خلاطه ای را ندارد و گزینه ی مناسبی برای استفاده (به خصوص در بتن ریزی سقف ها و فنداسیون) به شمار می آید.
اما با این که امروزه 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. این مساله نشان دهنده ی این است که هنوز بسترهای لازم جایگزینی کامل بتن خلاطه ای با بتن آماده (حداقل در اصفهان) فراهم نشده است. این جایگزینی فرایندی زمان بر و شاید غیر ممکن است و معلوم نیست چه مدت به دراز بیانجامد؛ لذا بهتر است به جای شعارهای ایده آل گرایانه و غیر عملی در کوتاه و میان مدت، فکری موثر و عملی به منظور ارتقای کیفیت بتن خلاطه ای در حداقل زمان، اندیشیده شود.
در این پژوهش ابتدا به کمک اطلاعات یک ساله ی اخیر یکی از آزمایشگاه های بتن شهر، به بررسی کیفیت بتن های (خلاطه ای و آماده) اجرا شده خواهیم پرداخت تا بینش واقع بینانه تری نسبت به وضعیت اجرای بتن در شهر بیابیم. سپس علل اصلی کیفیت پایین بتن خلاطه ای در اصفهان را بررسی خواهیم نمود. در آخر نیز پیشنهاداتی جهت ارتقای کیفیت بتن خلاطه ای در حداقل زمان، مطرح می شود.
انجام آزمایشات و تحلیل آماری داده ها:
تمامی مراحل نمونه برداری، مراقبت و شکستن نمونه ها در آزمایشگاه و مطابق با استاندارد 6044 ایران انجام پذیرفت. مقاومت فشاری طرح تمام نمونه های مورد بررسی، 210 بود. (3) اما با توجه به این که در عمل بسیاری از مهندسان ناظر و محاسب با کمی تخفیف حد مقاومت 190 را به عنوان کمینه ی مقاومت 28 روزه استوانه ای این نمونه ها می شناسند، در تحلیل های آماری انجام شده به منظور طبقه بندی و تعیین درصد بتن مشکل دار و با کیفیت پایین مقاومت 190 معیار عمل واقع گردید.
|
میانگین مقاومت |
43/225 |
|
انحراف معیار |
70/53 |
|
درصد نمونه های قابل قبول |
5/72 |
جدول 1: بتن خلاطه
|
میانگین مقاومت |
44/219 |
|
انحراف معیار |
74/70 |
|
درصد نمونه های قابل قبول |
21/65 |
جدول 2: بتن خلاطه
مقاومت 190 معیار عمل واقع گردید.
پس از جمع آوری اطلاعات، داده ها توسط کامپیوتر و نرم افزار Excel آنالیز، به منظور مشاهده ی مرکزیت و میزان پراکندگی داده ها، از دو شاخص آماری میانگین حسابی و انحراف معیار استفاده شد.
بتن خلاطه ای :
|
میانگین مقاومت |
07/219 |
|
انحراف معیار |
90/68 |
|
درصد نمونه های قابل قبول |
17/66 |
جدول 3: بتن خلاطه
|
میانگین مقاومت |
73/212 |
|
انحراف معیار |
65/69 |
|
درصد نمونه های قابل قبول |
71/60 |
جدول 4: بتن خلاطه
بتن آماده:
|
میانگین مقاومت |
90/247 |
|
انحراف معیار |
12/38 |
|
درصد نمونه های قابل قبول |
73/94 |
جدول 5: بتن آماده
|
میانگین مقاومت |
34/274 |
|
انحراف معیار |
43/38 |
|
درصد نمونه های قابل قبول |
100 |
جدول 6: بتن آماده
نتایج و بحث:
با مشاهده و مقایسه ی جداول و نمودارهای بالا، نتایج زیر حاصل می شود:
1- میانگین مقاومت فشاری نمونه های خلاطه از میانگین مقاومت فشاری نمونه های بتن آماده در مدت مشابه کم تر بوده و بیش ترین اختلاف در فصول سرد سال مشاهده می شود. به بیان دیگر، به نظر می رسد که بتن خلاطه ای در مقابل سرما بسیار آسیب پذیرتر از بتن آماده است.
2- پراکندگی نمونه های بتن خلاطه ای بسیار بیش تر از پراکندگی نمونه های بتن آماده است. این مساله در نمودارهای 1 تا 8 نیز کاملاً قابل مشاهده است.
3- تقریباً 33 درصد نمونه های خلاطه، مقاومت 28 روزه ی استوانه ای کم تر از 190 داشته اند و باعث ایجاد مشکلات متعدد از جمله عقب افتادن کار، هزینه ی کُرگیری، هزینه ی چکش و یا محاسبه ی مجدد و سبک سازی گشته اند. این مساله در حالی است که در این مدت، تنها 5/1 درصد نمونه های بتن آماده با چنین مشکلی رو به رو شده اند.
4- در یک سال اخیر تقریباً 5/15 درصد کل نمونه ها (خلاطه و آماده)، مقاومت 28 روزه ی استوانه ای کم تر از 190 داشته اند.
|
میانگین مقاومت |
03/307 |
|
انحراف معیار |
73/36 |
|
درصد نمونه های قابل قبول |
100 |
جدول 7: بتن آماده
|
میانگین مقاومت |
23/259 |
|
انحراف معیار |
62/36 |
|
درصد نمونه های قابل قبول |
100 |
جدول 8: بتن آماده
علل اصلی:
- کیفیت پایین بتن خلاطه ای و به کارگیری مصالح نامرغوب از علل شایع پایین بودن کیفیت بتن خلاصه ای است . خرید و استفاده از شن گل آلود، ماسه ی نامناسب و سیمان مانده می تواند 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 ذخیره شده اند، کیفیت خود را از دست داده و منجر به تولید بتن با کیفیت پایین گردیده اند.
- عدم آگاهی و یا عدم احساس مسئولیت مالک خلاطه و کارگران به کارگرفته شده
- مشکلات مکانیکی دستگاه ها در بسیاری از بتن ریزی ها به دلیل از کار افتادن دستگاه خلاطه و یا بالابر (به دلایل مختلف) بتن ریزی متوقف می شود و تا شروع مجدد آن مدت زمانی طول می کشد. این مساله باعث ایجاد اتصال سرد در بتن ریخته شده می گردد و بتن کیفیت خود را از دست می دهد.
- 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 نامناسب با توجه به پیمانه ی حجمی مصالح در هنگام بتن ریزی با خلاطه (فرغون، بیل و سطل) و تغییر دانه بندی و رطوبت مصالح در پروژه ها و فصول مختلف، استفاده از یک اختلاط (با فرمول مشخص) با بتن ریزی های متفاوت مناسب نیست.
- علت انحراف معیار بالای داده های بتن خلاطه ای عدم یکنواختی در طرح اختلاط مهم ترین عاملی است که باعث پراکندگی بالای نمونه های بتن خلاطه ای می گردد.
از آن جا که در اغلب موارد، به علت عدم حضور مهندس ناظر در هنگام بتن ریزی، نمونه گیری بر عهده ی آزمایشگاه قرار می گیرد، لذا نمونه های گرفته شده در اکثر اوقات (علی رغم تلاش آزمایشگاه) معرف بتن ریخته شده نیستند، چرا که کارگران خلاطه به محض مراجعه به رؤیت بالا می نمایند. در بعضی از موارد اندک نیز آزمایشگاه موفق به غافلگیری کارگران خلاطه و نمونه گیری از بتن واقعی می گردد. در نتیجه این که نمودارهای 1 تا 4 حاصل می شوند که در آن ها پراکندگی داده ها بالاست، و نمونه ها یا بسیار ضعیف و یا 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 فرایند بتن ریزی است که البته با وجود تمام سخت گیری های سازمان نظام مهندسی، باز هم متأسفانه این مساله مورد غفلت بسیاری از مهندسان واقع می شود.
پیشنهادات:
1- تمامی مالکان خلاطه های مشغول به کار در شهر و کارگران ثابت ایشان شناسایی، و پس از دادن آموزش های لازم، به آن ها گواهی و اجازه ی کار داده شود.
2- به هر دستگاه خلاطه یک پلاک تعلق گیرد و این پلاک بر روی دستگاه به صورت خوانا نصب گردد. این پلاک باید شخصی باشد و در صورت فروش و یا تغییر مسؤول خلاطه، شماره ی آن تعویض گردد.
3- تمامی دستگاه ها به صورت منظم مورد معاینه ی فنی قرار گیرند.
4- به هر مالک خلاطه یک برگه ی سابقه تعلق گیرد که درآن مشخصات کارفرماهای قبلی و گزارش های آزمایشگاه از نحوه ی کار خلاطه و یا تخلفات احتمالی درج گردد و در صورت تکرار تخلف، گواهی کار باطل شود.
5- قبل از شروع کار پروه از کارفرما تعهدنامه ای مبنی بر به کارگیری خلاطه کارهای مجاز گرفته شود و در صورت به کارگیری نیروهای غیرمتعهد، پروژه تحت بررسی های مجدد (آزمایشات بتن سخت شده) قرار گیرد.
6- فشار سازمان نظام مهندسی به مهندسان ناظر به منظور نظارت دقیق تر بر پروژه ها (مخصوصاً بتن ریزی ها) بیش تر گردد.
امید است با به کارگیری روش ها و طرح های مفید از طرف صاحب نظران و متخصصان در صنعت اجرای ساختمان های شهری، گامی موثر در جهت ارتقای کیفیت و افزایش مقاومت ساختمان ها در برابر خطرات احتمالی طبیعی برداشته شود.