به گزارش برداشت روز، اجرای هر پروژه بتنی به مجموعه ای از ابزارهای تخصصی نیازمند است. یکی از ابزارهای حیاتی در این زمینه، ویبراتور بتن می‌باشد. این ابزار با تراکم بتن، از تشکیل حفرات هوا موسوم به کندویی شدن جلوگیری کرده و در نتیجه، دوام سازه بتنی را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد.
تعاریف کلیدی
در این مقاله از اصطلاحات زیر استفاده خواهد شد:
- کندویی (لانه زنبوری) شدن: وجود حفره های هوا در بتن که ظاهر آن را شبیه به کندو می‌نماید.
- تراکم: فرآیند ارتعاش بتن به منظور آرایش مجدد ذرات جامد درون بتن تازه.
- ستون: عضو ساختاری فشاری ساخته شده از بتن و میلگرد.
- دانه‌های درشت: سنگ‌های بزرگ مورد استفاده در بتن برای بهبود خواصی همچون پرداخت، مقاومت و دوام.
- ریز دانه‌ها: مصالح با قطر کمتر از ۹.۵۵ میلی‌متر مانند شن یا سنگ شکسته.
ویبره کردن بتن چیست و چرا اهمیت دارد؟
بتن ترکیبی از آب، سنگدانه‌ها (شن و ماسه) و سیمان است. ویبراتور ارتعاشات با فرکانس بالا را به این ترکیب منتقل می‌کند که باعث می‌شود بتن مانند یک مایع رفتار کند. این ترکیب اطراف میلگردها را احاطه کرده و به نقاط سخت‌دسترس نفوذ می‌کند. در این فرآیند، هوای محبوس شده در بتن به صورت حباب به سطح آزاد می‌شود. فرآیند ویبره زدن بتن برای اطمینان از دستیابی ساختار بتن به تراکم لازم جهت کسب مقاومت، دوام و پرداخت‌های بی‌عیب ضروری است.
در صورت وجود سنگدانه‌های درشت یا سنگ‌های بزرگ بر روی سطح بتن، نیاز به لرزش بیشتر خواهد بود. سنگدانه‌های درشت، سنگ‌های بزرگی هستند که به مقاومت فشاری بتن کمک کرده و دوام آن را افزایش می‌دهند. با این حال، این سنگدانه‌ها بهتر است در عمق مناسب و به طور یکنواخت در بتن پخش شوند تا اینکه بر روی سطح یا کف بتن متمرکز گردند. در صورت لرزش بیش از حد بتن، تنها ذرات ریز بر روی سطح قابل مشاهده بوده و سنگدانه‌ها به سمت پایین بتن متمرکز می‌شوند. حفره‌های زنبوری بتن عمدتا به دلیل تمرکز سنگدانه‌ها و ذرات ریز ایجاد می‌شوند.
این فرآیند اگرچه ساده است، اما برای هر پروژه بتنی ضروری می‌باشد. توضیحات ممکن است کوتاه به نظر برسند اما این تمام چیزی است که برای لرزش صحیح بتن نیاز است. به همین سادگی! در کل، لرزش بتن فرایندی است که با حذف حباب‌های هوا و توزیع مناسب ذرات جامد در بتن ریخته شده، آن را متراکم کرده و از ایجاد حفره‌های زنبوری جلوگیری نموده و دوام و کیفیت بتن را بهبود می‌بخشد.
روشهای متراکم کردن ویبره بتن
ویبراسیون یا همان لرزاندن و متراکم کردن بتن معمولاً به عنوان روشی برای تراکم بتن در محل پروژه مورد استفاده قرار می‌گیرند. در فرآیند ویبره کردن، تراکم بتن از طریق کاهش اصطکاک داخلی میان ذرات مختلف بتن به واسطه ارتعاش مصالح حاصل می‌شود که منجر به تشکیل توده بتنی متراکم و فشرده می‌گردد.
ارتعاشات می‌توانند به صورت زیر تولید شوند:
- تولید شده در داخل بتن با استفاده از ویبراتور داخلی
- تولید شده در بتن به وسیله قالب‌های ارتعاشی با استفاده از ویبراتورهای شکل دار
- تولید شده بر روی سطح بتن با استفاده از ویبراتورهای سطحی
- تولید شده در کل توده بتن با استفاده از میز ویبره
انواع ویبراتورهای مورد استفاده برای تراکم بتن
بنابراین، ویبراتورها عموماً به چهار نوع مختلف تقسیم می‌شوند که عبارتند از:
- ویبراتور داخلی یا غوطه‌وری یا پوکر یا سوزنی
- ویبراتور شکل دار یا خارجی
- ویبراتور سطحی یا ماله یا سینی
- میز ویبره
بهتر است برای خرید انواع ویبره بتن باید به یک فروشنده و تامین کننده با سابقه و مطمئن مانند https://larzansanat.com/product-category/cunstruction/vibrator/ مراجعه کنید.
. ویبراتور داخلی
ویبراتورهای داخلی همچنین به عنوان ویبراتورهای غوطه‌وری، پوکر یا سوزنی شناخته می‌شوند. اساساً از یک واحد انرژی و یک لوله بلند انعطاف‌پذیر تشکیل شده‌اند که در انتهای آن یک سر ارتعاشی متصل است. نیرو از طریق موتور برقی، هوای فشرده یا موتور بنزینی تأمین می‌شود. لوله بلند، شفت انعطاف‌پذیری را در خود جای داده است که یک وزنه خارج از مرکز را در داخل سر ارتعاشی می‌چرخاند. فرکانس ارتعاش ویبراتور تقریباً هفتصد چرخش در دقیقه است.
سر ارتعاشی درون بتن قرار می‌گیرد. عملکرد این ابزار تنها زمانی آغاز می‌شود که سر ارتعاشی با بتن در تماس مستقیم قرار گیرد.
۲. ویبراتورهای فرم
این ویبراتورها به عنوان ویبراتورهای خارجی نیز شناخته می‌شوند. آن‌ها به صورت افقی و عمودی با فاصله‌ای مناسب، حداکثر نود سانتی‌متر در هر دو جهت، به قالب‌بندی بسته می‌شوند. با پیشرفت کار، می‌توان آن‌ها را جابه‌جا کرد. این ویبراتورها بتن را از طریق لرزش قالب‌ها ارتعاش می‌دهند، بنابراین بخش قابل توجهی از انرژی هدر می‌رود.
از این ویبراتورها معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که امکان استفاده از ویبراتورهای داخلی وجود ندارد، مانند مقاطع نازک و شلوغ، قوس‌ها و پوشش تونل.
۳. ویبراتورهای سطحی
این ویبراتورها همچنین به عنوان ویبراتورهای ماله یا سینی شناخته می‌شوند. آن‌ها به ماله بسته می‌شوند. آن‌ها بتن را از کف در حین ماله کشی (صاف کردن) بتن ارتعاش می‌دهند. آن‌ها تنها در صورتی مؤثر هستند که ضخامت بتن تا ۲۰ سانتی‌متر باشد. اگر عمق بیشتر باشد، می‌توان آن‌ها را همراه با ویبراتورهای داخلی استفاده کرد. از آن‌ها برای سطوح افقی طولانی از جمله پیاده‌روها و دال‌ها استفاده می‌شود.
۴. میز ویبره
این دستگاه‌ها سکوهای فلزی مستحکمی هستند که بر روی فنرهای فولادی نصب شده‌اند و توسط موتورهای الکتریکی به حرکت در می‌آیند. قالب‌های بتن بر روی این سکوها قرار گرفته و محکم به میز لرزان بسته می‌شوند تا قالب و بتن به طور یکپارچه لرزش یابند. میزهای لرزاننده برای تراکم مخلوط‌های سخت و خشن بتن مورد استفاده در قطعات پیش‌ساخته ساختمانی در کارخانه‌ها و نمونه‌های آزمایشگاهی به کار می‌روند.
انتخاب و استفاده از ویبراتور بتن
همانطور که بالاتر اشاره شد، ویبراتور بتن ابزاری است که با لرزاندن شدید بتن بلافاصله پس از ریختن آن، حباب‌های هوا یا حفره‌های هوایی را از بین می‌برد و در نتیجه بتن قوی‌تری تولید می‌کند. وجود حفره‌های هوا استحکام سازه بتنی را به شدت کاهش می‌دهد. ویبره کردن بتن در پروژه‌های تجاری، جاده‌سازی، دیوارها، راه‌ها، جدول‌ها، جوی‌ها و اتصالات ساختمانی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
در آغاز، انتخاب موتور، شفت و سر ویبره بتن مناسب برای انواع سازه‌ها ضروری است. عموماً از موتورهای برقی استفاده می‌شود، اما در صورت محدودیت دسترسی به برق، موتورهای بنزینی توصیه می‌شوند. برای دستیابی به بهترین نتایج، موتوری با دور ۱۲۰۰۰ دور در دقیقه توصیه می‌شود. اندازه سر ویبراتور بسته به نوع سازه متفاوت است. برای مثال، در دال‌های بتنی با ضخامت کم، از سر کوچکتر استفاده می‌شود. در هنگام ویبره کردن دیوارها، ستون‌ها و فضاهای محدود، باید از سر بلندتر و پهن‌تر استفاده شود. به عنوان یک قاعده کلی، سر ویبراتور با قطر یک اینچ، بتن را در شعاع شش اینچ و سر با قطر دو اینچ، بتن را در شعاع دوازده اینچ متراکم می‌کند. نوع دیگری از سر ویبراتور، سر لرزاننده میلگرد است که از میلگرد داخل سازه به عنوان سر ویبراتور برای تراکم بتن استفاده می‌کند.
پس از انتخاب صحیح قطعات ویبراتور، فرآیند تراکم بتن آغاز می‌شود. بتن تازه باید در اسرع وقت ویبره شود. سر ویبراتور باید بین ستون‌های میلگرد قرار گرفته و به مدت ۵ تا ۱۵ ثانیه زیر سطح بتن قرار گیرد. نباید سر ویبراتور را با فشار وارد بتن کرد، بلکه باید تنها با وزن خود فرو رود. پس از توقف حباب‌های هوا در نقطه مورد نظر، سر ویبراتور را به آرامی از بتن خارج کرده و به نقطه بعدی حرکت کنید. لازم به ذکر است که کل سر ویبراتور باید در بتن فرو رود، زیرا خارج ماندن بخشی از سر ویبراتور می‌تواند منجر به گرم شدن بیش از حد ویبراتور و آسیب به سر، شفت و موتور شود.
مدت لرزاندن بتن چقدر باید باشد؟
اکثر بتن به میزان کم ویبره زده شود و یا به شکل نامناسب لرزانده می‌شوند. بهترین روش استفاده از ویبراتور داخلی، خارج کردن بسیار آرام آن با سرعت تقریبی ۲.۵ سانتی‌متر در ثانیه است. تا زمانی که حباب‌ها همچنان در هنگام خارج کردن ویبراتور بتن ظاهر می‌شوند، لرزاندن بیشتری لازم است.
پیمانکاران گاهی کارگران را تشویق می‌کنند تا این کار زمان‌بر را «به‌صورت کارآمد» یعنی سریع‌تر انجام دهند، اما نتیجه آن می‌تواند پس از عمل‌آوری بتن، شکست سازه‌ای باشد. در عین حال، اگر ویبراتور را برای مدت طولانی در بتن نگه دارید، آب و مصالح جدا می‌شوند که این امر باعث ایجاد مشکل در مقاومت و زیبایی بتن می‌شود.
نتیجه گیری پایانی
ویبره زدن بتن، فرایندی حیاتی در صنعت ساختمان است که به طور مستقیم بر مقاومت، دوام و یکپارچگی سازه تاثیر می‌گذارد. انتخاب نوع مناسب ویبراتور و اجرای صحیح این عملیات، تضمینی است بر ساخت سازه‌هایی ایمن و پایدار. با درک عمیق اصول ویبره زدن و تنوع ویبراتورهای موجود، می‌توان به بهینه‌سازی کیفیت بتن و افزایش طول عمر سازه‌ها کمک شایانی کرد.
