ساختمان بتنی

اجزاي تشكيل دهنده يك ساختمان بتني بشرح زير مي باشد:
۱- پي
۲- ستون
۳- تيرهاي اصلي
۴- سقف
۵- ديوار

قسمت اول: پي كه ممكن است از پي هاي نقطه ايي براي ساختمانهايي كه بار آن بطور متمركز به زمين منتقل مي شود ساخته گردد در اين صورت لايه هاي پي هاي تكي يا نقطه ايي به شرح زير است:
الف) زمين مناسب ب) بتن مگر ج) ميلگردهاي كف پي
د) بتن اصلي هـ) ميلگروهاي ريشه

ارتفاع پي هاي نقطه ايي در هر مورد با توجه به بار وارده تعيين مي گردد. پي هاي نقطه اي تا ارتفاع ۴۰ سانتيمتر را بايد يك پله اجراء نمود و از ۴۰ سانتيمتر تا ۲۵/۱ متر را مي توان بصورت دو پله و از ارتفاع ۲۵/۱ متر به بالا را مي توان بصورت چند پله اجرا نمود.

قسمت دوم: ستون
قالب بندي- بتن ريزي- قالب برداري ستونها:
اگر ارتفاع ستون زياد باشد بهتر است بوسيله قيف و لوله سطح شيبدار ايجاد نموده و بتون را به ته قالب هدايت كرد. و بتدريج كه قالب را پر مي كنند مي توان با نواختن ضربه هاي ملايم و يكنواخت به بدنه قالب بتون را جابجا كرد تا بتون ريخته شده كرمو نباشد در مورد ستونها معمولا به محض آنكه بتن حالت رواني خود را از دست بدهد و بتواند شكل هندسي خود را حفظ كند قالب آنرا باز مي كنند و اين در حدود ۴۸ ساعت بعد از بتون ريزي مي باشد زيرا در غير اينصورت آب دادن به بتون براحتي ميسر نيست و ممكن است بتون خشك شده و بسوزد.(شكل ۱)

شكل ۱
قسمت سوم: تير
تيرها قسمتي از ساختمان بتوني مي باشد كه بار سقف را به ستون منتقل نموده و ستون به پي و بالاخره پي به زمين منتقل مي نمايد در ساختمانهائي كه سقف آن تيرچه بلوك بوده و يا دال بتوني ريخته شده در محل مي باشد معمولا سقف و تير را يك پارچه بتون ريزي مي نمايد ولي در ساختمانهائي كه از سقف پيش ساخته استفاده مي نمايند. ابتدا تيرهاي اصلي را آرماتوربندي نموده و بتن ريزي مي نمايند آنگاه سقف را روي آن قرار مي دهند.

شكل T تيرهاي بتني اغلب با مقطع مربع و يا مستطيل مي باشد در ساختمانهاي بتني از تير نيز استفاده مي نمايند مقطع تيرها در ساختمانهاي بتني معمولي در تمام طول تير تغيير نمي كند ولي گاهي براي صرفه جوئي مقطع تير را در طول تير تغيير مي دهند و يا بصورت ماهيچه در نزديكي تكيه گاه سطح مقطع را اضافه مي نمايند ولي در هر حال تغيير سطح مقطع بايد بصورت تدريجي بوده و نسبت افزايش ارتفاع و يا عرض در طول تير از ۱ به ۳ تجاوز ننمايد.

تمام آرماتورهاي طولي بايد در محل تلاقي به آرماتورهاي عرضي بسته شوند اگر عرض تير از ۳۵ سانتيمتر تجاوز كند حداقل قطر آرماتور عرضي ۶ ميليمتر مي باشد و اگر ارتفاع از ۶۰ سانتيمتر تجاوز كند حداقل قطر آرماتور عرضي ۱۰ ميليمتر مي باشد. اگر براي پوشش تير يا سقفي در ساختماني از سقف كاذب استفاده مي شود بايد در موقع آرماتور بندي و قبل از بتن ريزي ميله گردهائي در آرماتور بندي پيش بيني نموده تا بعدا سقف كاذب را به آنها متصل نمائيم.(شكل ۲)

شكل ۲
قالب بندي و بتن ريزي تيرهاي اصلي:
قبل از بستن صفحه قالب زير تيرهاي اصلي بايد ارتفاعات كليه ستونها اندازه گرفته شده(دوربين يا شيلنگ تراز) و در يك سطح واقع شود بعد بتن ريزي اصلي شروع شود زيرا در غير اينصورت اين چند سانتيمتر بلندي در داخل تير واقع شده و از يك پارچه بودن بتن جلوگيري كرده موجب ضعف تير خواهد شد.

كارگاه تهيه شن و ماسه:
مصالح سنگي كه در بتن مصرف مي شود شن و ماسه مي باشد كه در حدود ۸۰ درصد حجم بتن را تشكيل مي دهد. سنگدانه هاي مصرفي در بتن، بايد داراي چنان كيفيتي باشند كه بتوان با آنها بتني مقاوم و پايا ساخت. بزرگترين اندازه اسمي سنگدانه هاي درشت نبايد از هيچ يك از مقادير زير بيشتر باشد:
الف) يك پنجم كوچكترين بعد داخلي قالب بتن.

ب) يك سوم ضخامت دال.
پ) سه چهارم حداقل فاصله آزاد بين ميلگردها.
ت) سه چهارم ضخامت پوشش روي ميلگرد.
اندازه كوچكترين الكي كه حداكثر ده درصد وزني سنگدانه روي آن باقي بماند، اندازه اسمي سنگدانه ناميده مي شود.
به كار بردن سنگدانه هاي درشت تر از ۳۸ ميليمتر در ساخت بتن آرمه توصيه نمي شود، ولي در هيچ حالت اندازه سنگدانه ها نبايد از ۶۳ ميليمتر تجاوز كند.(شكل ۳)

شكل ۳
دانه هاي نامطلوب از نظر شكل:
وجود دانه هاي دراز و يا صفحه اي شكل در بتن مناسب نيست و مجموع اين دانه ها نبايد از ۱۵ درصد وزن كل شن و ماسه مورد مصرف در بتن بيشتر باشد.
مواد نامطلوب در شن و ماسه و اندازه دانه ها:

۱- مواد آلي مانند ريشه گياهان- فضولات حيوانات- تكه هاي چوب و ذرات زغال سنگ در شن و ماسه موجود نباشد و يا حداكثر ميزان آن از يك درصد وزن شن و ماسه تجاوز نكند.
۲- موادي كه در مقابل عوامل جوي ضعيف بوده و يا در فعل و انفعالات شيميايي سيمان از خود واكنش مي دهند در شن و ماسه مصرفي نبايد وجود داشته باشد و همچنين مواد سنگي مصرفي در بتن بايد فاقد خاك رس و كلوخه هاي رسي باشد.

۳- بطور كلي وجود دانه هاي ريزتر ۰۲/۰ ميليمتر حداكثر تا ۱ درصد و دانه هاي ريزتر از ۱۲/۰ ميليمتر حداكثر ۵ درصد وزن مصالح مصرفي مجاز مي باشد.
آب:
آب مصرفي براي شستشوي سنگدانه ها، ساخت و عمل آوري بتن بايد تميز و صاف باشد. PH بايد از مصرف آب حاوي مقادير زياد از هر نوع ماده از قبيل روغن ها، اسيدها، قلياييها(۵۵/۸) املاح مواد قندي، و مواد آلي كه قادر به صدمه زدن به بتن يا ميلگرد باشد، خودداري كرد. بطور كلي آب آشاميدني براي مصرف در ساخت و عمل آوري بتن رضايت بخش تلقي مي شود. مقاومتهاي ۷ و ۲۸ روزه آزمونه هاي ملات ساخته شده با آب غير آشاميدني بايد حداقل معادل ۹۰ درصد مقاومتهاي نظير آزمونه هاي مشابه ساخته شده با آب مقطر باشند.(شكل ۴)

شكل ۴
انبار كردن و نگهداري مصالح بتن:
۱- سيمان پرتلند نبايد در تماس با رطوبت انبار شود، بلكه بايد به صورت خشك نگهداري شود تا از خرابي آن جلوگيري به عمل آيد. در مناطق خشك حداكثر مي توان ۱۲ پاكت سيمان را روي هم انبار كرد، مشروط بر اينكه ارتفاع آنها از ۸/۱ متر تجاوز نكند.
سنگدانه ها بايد طوري انبار شوند كه جداشدگي دانه ها از يكديگر در هر توده به حداقل برسد و از آلودگي آنها به مواد زيان آور جلوگيري شود. سنگدانه ها براساس نوع، اندازه و دانه بندي بايد جداگانه نگهداري شوند. اگر حداكثر اندازه سنگدانه ها كمتر از ۳۸ ميليمتر باشد، اين سنگدانه ها بايد به دو گروه سنگدانه هاي ريز و درشت تقسيم شوند. سنگدانه هاي تا حداكثر ۶۳ ميليمتر بايد در سه گروه مجزا تقسيم شوند. سنگدانه ها بايد بنحوي مناسب انبار شوند تا از يخ زدگي و جمع شدن برف و يخ بين دانه ها جلوگيري شود و امكان زهكشي فراهم باشد.

در شرايط بتن ريزي در مناطق گرمسير سنگدانه ها بايد بنحوي مناسب انبار شوند بترتيبي كه تا حد امكان از تابش مستقيم اشعه خورشيد در امان بوده و دماي سنگدانه ها افزايش پيدا نكند.(شكل ۵)

شكل ۵
۱) تجهيزات و وسايل اختلاط بتن و بتن ريزي
الف) تمامي وسايلي كه براي مخلوط كردن و انتقال بتن به كار مي رود بايد تميز باشند.
ب) پيمانه كردن مصالح تشكيل دهنده بتن بايد تا حد امكان به طريق وزني انجام گيرد. درصد است.
ج) رواداري دقت و حساسيت ترازوها و ساير قسمتهاي توزين بايد ۴/۰ دستگاه باشد.
هـ) روز قبل از بتن ريزي بايد كليه مصالح و ابزار كار از قبيل شن و ماسه- سيمان- آب- گازوئيل روغن- فيلتر گازوئيل- بيل- فرغون و غيره در پاي كار حاضر بوده و بوسيله سرپرست بتن ريزي بازديد شود مخصوصا كار بتونير و سيم هاي بكسل- تسمه هاي نقاله از روز قبل آزمايش شود.(شكل ۶)

شكل ۶
۳) آماده سازي محل بتن ريزي
الف) تمامي مواد زايد از جمله يخ بايد از محلهاي مورد بتن ريزي زدوده شوند.
ب) قالبها بايد بنحوي مناسب تميز و اندود شوند.
ج) مصالح بنايي كه در تماس با بتن خواهند بود بايد بخوبي خيس شوند.

د) تمامي ميلگردها قبل از بتن ريزي بايد كاملا تميز شده و عاري از پوشش هاي آلاينده باشند.
هـ) قبل از ريختن، بايد آب اضافه از محل بتن ريزي خارج شود، مگر آنكه استفاده از قيف و لوله مخصوص بتن ريزي در آب(ترمي) مورد نظر باشد.
ي) قبل از ريختن جديد روي بتن سخت شده قبلي بايد لايه ضعيف احتمالي سطح بتن و هر نوع ماده زايد ديگر زدوده شود.(شكل ۷)

شكل ۷
اختلال بتن:
۱- بتن بايد طوري مخلوط شود كه تمامي مواد تشكيل دهنده آن به صورت همگن در مخلوط كن پخش شوند. قبل از پر كردن مجدد، بايد مخلوط كن را بطور كامل تخليه كرد.
۲- اختلاط بتن بايد به مخلوط كن مورد تاييد دستگاه نظارت انجام گيرد.
۳- مخلوط كن بايد با سرعت توصيه شده از طرف كارخانه سازنده چرخانده شود.
۴- ترتيب ورود مواد متشكله بتن به مخلوط كن بايد متناسب با نوع مخلوط كن و نوع بتن باشد.

۵- عمل اختلاط بايد حداقل تا ۵/۱ دقيقه، پس از ريختن تمامي مواد تشكيل دهنده به داخل مخلوط كن ادامه يابد، بتن بايد بحدي روان باشد كه دانه هاي آن بخوبي روي يكديگر غلطيده و كاملا آرماتورها را احاطه نموده و گوشه هاي قالب خود را كاملا پر نموده و كليه هواي موجود در قالب از آن خارج شود و بايد حداقل آب ممكنه را كه براي انجام كارهاي فوق لازم است مصرف نمود.(شكل ۸)

شكل ۸
انتقال بتن:
۱- انتقال بتن از مخلوط كن تا محل نهايي بتن ريزي بايد چنان صورت گيرد كه از جدا شدن يا از بين رفتن مصالح جلوگيري شود.
۲- وسايل انتقال بتن بايد امكان رساندن بتن به پاي كار را طوري تامين كنند كه مواد تشكيل دهنده جدا نشوند و حالت خميري بتن ريزيهاي متوالي از دست نرود.
۳- در انتقال بتن بوسيله پمپ، حداكثر نسبت اندازه سنگدانه ها به كوچكترين قطر داخلي لوله انتقال بتن نبايد از مقادير زير تجاوز كند:
الف- ۳۳/۰ براي سنگدانه هاي تيز گوشه.

ب- ۴۰/۰ براي سنگدانه هاي كاملا گرد گوشه.
بتن ريزي:
۱- بتن بايد تا حد امكان نزديك به محل نهايي خود ريخته شود تا از جدايي دانه ها در اثر جابجايي مجدد جلوگيري شود.
۲- روند بتن ريزي بايد طوري باشد كه بتن هنگام ريختن و جادادن به حالت خميري باقي بماند و بتواند به راحتي به فضاهاي بين ميلگردها راه يابد.
۳- در صورتيكه اسلامپ بتن در موقع تحويل براي مصرف كمتر از ميزان مقرر باشد بايد از مصرف آن خودداري شود.
۴- بتني كه به حالت نيمه سخت درآمده يا به مواد زيان آور بيروني آلوده شده نبايد در بتن ريزي قطعات سازه اي به كار رود.

۵- بتن ريزي بايد از آغاز تا پايان به صورت عملياتي سريع و پيوسته در محدوده درزهاي از پيش تعيين شده قطعات ادامه يابد.
۶- سطح بتن ريخته شده بصورت لايه هاي افقي بايد تراز باشد.
۷- در موقع بتن ريزي هاي با ارتفاع زياد مانند ديوارها و سدها چنانچه آب اضافي بتن بالا بيايد بايد بتن بعدي را قدري خشك تر ريخت تا اين آب جمع شود.
۸- بتن بايد در طول عمليات بتن ريزي با استفاده از وسايل مناسب كاملا متراكم شود، بطوريكه كاملا ميلگردها و اقسام مدفون را در برگيرد و قسمتهاي داخلي و بخصوص گوشه هاي قالبها را بخوبي پر كند.
۹- ويبراتور در داخل بتن بايد بطور منظم و فواصل مشخص بنحوي فرو برده شود كه دو قسمت لرزانيده شده، با هم همپوشاني داشته باشند. قسمتي از ويبراتور بايد در لايه زيرين كه هنوز حالت خميري دارد، فرو رود.(شكل ۹)

شكل ۹

عمل آوردن بتن:
محافظت جلوگيري از اثر نامطلوب عوامل بيروني مانند شسته شدن بوسيله باران يا آب جاري، اثر بادهاي گرم و خشك، سرد شدن سريع يا يخبندان، لرزش و ضربه خوردن بتن.
روشهاي عمل آوردن بتن:

۱- استفاده از روشي كه به تداوم حضور آب اختلاط در بتن در دوره سخت شدن اوليه منجر شود، مانند استفاده از آب پاشي يا پوششهاي خيس اشباع شده.
۲- هر روشي كه بوسيله آن از كاهش آب اختلاط از طريق پوشاندن يا اندود كردن سطح آن جلوگيري كند، مانند استفاده از نايلون، كاغذهاي ضد آب يا كاربرد تركيبات عمل آورنده غشايي.

۳- هر روشي كه به كمك آن كسب مقاومت بتن از طريق دادن گرما يا رطوبت تسريع شود، مانند استفاده از بخار يا قالبهاي گرم، مشروط بر آنكه بر ويژگيها و پايايي بتن اثر نامطلوب نداشته باشد(شكل ۱۰)