بتن ریزی فونداسیون یکی از حیاتی‌ترین مراحل ساخت‌وساز است که توجه زیادی را از سوی مهندسان اجرایی و مهندسان طراح می‌طلبد. کشور مصر به‌عنوان آغازگر فناوری بتن‌ریزی با استفاده از مخلوط گچ و آهک، سازه‌های استوار و منحصر به‌فردی را به‌وجود آورده است. در فرآیند بتن‌ریزی مرحله فونداسیون، بتن به قسمت کف ساختمان ریخته می‌شود و درون قالبی که تا انتهای گیرش بتن باقی می‌ماند، قرار می‌گیرد. این مرحله اساسی به خلق سازه‌های پایدار و مقاوم کمک می‌کند.
مراحل بتن ریزی فونداسیون
برای درک بهتر محاسبه بتن فونداسیون، ابتدا مراحل اجرای آن را بررسی می‌کنیم. این مراحل شامل کندن پی و گودبرداری، اجرای بتن مگر، آرماتور گذاری پی، قالب‌بندی و ریختن مخلوط بتنی پی می‌شود.
مرحله اول : کندن پی و گودبرداری
در مرحله کندن پی و گودبرداری، ابتدا خاک را به ارتفاع تراز پایانی کار در نقشه‌ها برداشته می‌شود و تا عمق ۶۰ سانتی‌متر خاکبرداری خواهد شد. اگر بیشتر از این عمق مورد نیاز باشد، گودبرداری صورت می‌گیرد و تا رسیدن به خاک مقاوم ادامه پیدا می‌کند. در صورتی‌که بستر خاک نامناسب باشد، احتمال دارد از پی‌های عمیق به جای پی‌های سطحی استفاده شود.
توجه‌به دقت ۲۰ سانتی‌متر پایانی تراز کار ضروری است؛ زیرا دقت ماشین‌آلات خاکبرداری محدود خواهد بود. در صورت برداشتن خاک بیشتر، بتن‌مگر یا ریختن خاک و کوبیدن آن برای جایگزین‌کردن خاک برداشته‌شده مورد نیاز است. این عمل باعث افزایش هزینه‌های کار می‌شود؛ بنابراین، بهتر است ۲۰ سانتی‌متر پایانی توسط کارگرهای خاکبرداری انجام شود.
مرحله دوم : اجرای بتن مگر
در مرحله دوم بتن‌ریزی شالوده، از بتن‌مگر یا نظافت استفاده می‌شود که دارای حدود ۱۵۰ کیلوگرم سیمان در هر مترمکعب بتن است. هدف از این مخلوط بتنی، ایجاد یک سطح تراز برای آرماتوربندی و جلوگیری از جذب شیره مخلوط بتنی فونداسیون توسط خاک زیر آن است.
ضخامت حداقل این مخلوط بتنی برابر با ۱۰ سانتی‌متر است. اجرای مگر در فونداسیون‌های گسترده در تمام سطح زیر سازه و در فونداسیون‌های منفرد تنها زیر پایه منفرد استفاده می‌شود. در فونداسیون‌های نواری، می‌توان این مخلوط بتنی را هم در تمام سطح زیر سازه و هم زیر نوارها اجرا کرد. این روش باعث ایجاد سطح یکنواخت و مقاوم در برابر جذب خاک می‌شود و بتن ریزی فونداسیون به بهترین شکل پیش می‌برد.
مرحله سوم : آرماتور گذاری پی
در سومین گام از محاسبه بتن فونداسیون و اجرای آن، آرماتورگذاری با اصول صحیح آن اهمیت زیادی دارد. فونداسیون‌ها به‌صورت بتن مسلح اجرا می‌شوند و در صورتی‌که مقاومت خمشی موردنظر باشد، از مش‌های فوقانی و تحتانی بهره می‌برند.
مش‌های فوقانی و تحتانی نیازی به همپوشانی ندارند و تنها طول گیرایی آرماتورها را رعایت می‌کنند. فاصله بین آرماتورهای طولی فونداسیون در حدود ۱۰ تا ۳۵ سانتی‌متر است. در مناطق با چگالی خاک زیاد، از دو آرماتور کنار هم (گروه میلگرد دوتایی یا لوله تفنگی) استفاده می‌شود.
علاوه‌بر این، در قسمت‌های با چگالی زیاد، کنترل برش وارد بر فونداسیون با توجه‌به ضخامت آن انجام می‌شود. اگر ضخامت فونداسیون به تنش‌های برشی وارده پاسخ ندهد، آرماتورهای مش فوقانی و تحتانی باید حداقل ۳۰ سانتی‌متر همپوشانی داشته باشند تا آرماتورهای عرضی بسته‌ای برای تحمل برش ایجاد شود.
نکات مهم در آرماتوربندی فونداسیون
مهمترین نکات در رابطه با آرماتوربندی بتن ریزی فونداسیون عبارتند از:
- استفاده از آرماتورهای تقویتی : برای تحمل تنش‌ها و افزایش استحکام فونداسیون از آرماتورهای تقویتی استفاده می‌شود.
- تعداد و سایز میلگردهای طولی : تعیین تعداد و ابعاد میلگردهای طولی با توجه به نیازهای فونداسیون و تنش‌های محیطی.
- تعداد و سایز خاموت‌ها : مشخص‌کردن تعداد و ابعاد خاموت‌ها به‌منظور افزایش پایداری و مقاومت فونداسیون.
- میزان همپوشانی آرماتورهای طولی : تنظیم همپوشانی برای جلوگیری از جذب شیره بتن توسط خاک.
- میزان خم انتهایی در خاموت، سنجاقی و میلگردهای طولی : تعیین خم انتهایی به‌منظور تسهیل در توزیع تنش‌ها.
- تطابق تعداد میلگردهای تقویتی با نقشه : اطمینان از تطابق میلگردها با نقشه‌های طراحی.
- کاهش میزان کاور : کم‌کردن میزان کاور با در نظرگرفتن اندازه خاموت‌ها و آرماتورهای طولی.
- میلگردهای آج‌دار : نصب میلگردهای آج‌دار به حالت طولی یا عرضی با مفتول در جهت مخالف.
- میلگردهای ستون یا بولت بیس پلیت‌ها : اتصال محکم میلگردهای ستون یا بولت بیس پلیت‌ها با خاموت و مفتول.
- حداقل فاصله آرماتورهای پی : تعیین حداقل فاصله بین آرماتورهای پی به‌علت ایجاد پایداری.
- حداقل اندازه آرماتور : تعیین حداقل اندازه آرماتور به‌منظور تقویت کافی فونداسیون.
نکته مهم:
تمام این نکات، در طراحی و اجرای آرماتوربندی فونداسیون اهمیت دارند و به مهندسان و کارشناسان در صنعت ساختمان کمک می‌کنند تا فونداسیون‌های مقاوم و پایدار با کیفیت بالا را به‌اجرا درآورند. البته شایان ذکر است که این موارد هنگام ساخت دال بتنی پیش ساخته در کارخانه‌ها نیز به نوعی مدنظر قرار می‌گیرند تا به‌طور کلی پروژه به خوبی پیش برود.
مرحله چهارم : قالب بندی
در گام چهارم پیش از بتن ریزی فونداسیون، قالب‌بندی به مرحله مهمی تبدیل می‌شود. زمان انجام قالب‌بندی قبل یا بعد از آرماتوربندی بستگی به نوع مصالح استفاده شده دارد. در صورت استفاده از مصالح ساختمانی مانند آجر و بلوک، عمدتا قالب‌بندی ابتدا صورت می‌گیرد و سپس بتن‌های مگر ریخته و آرماتوربندی انجام می‌شود.
اما اگر از قالب‌های فلزی یا چوبی برای قالب‌بندی فونداسیون استفاده شود، قالب‌بندی پس از اجرای مخلوط بتنی مگر و آرماتوربندی صورت خواهد گرفت. قالب‌بندی به کل مجموعه فعالیت‌هایی اطلاق می‌شود که مخلوط بتنی تازه و خمیری را درون قالب می‌ریزند و قالب‌ها نباید تا زمانی که بتن خود را نگرفته باز شوند. در این مرحله اغلب از قالب‌های چوبی و فلزی استفاده می‌شود.
قالب فلزی به‌دلیل نصب و جمع‌آوری آسان‌تر، برای بتن‌ریزی پی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به یاد داشته باشید که برای جلوگیری از چسبندگی بتن به قالب، از مواد رهاساز استفاده کنید و در صورت استفاده از مصالح بنایی، از روش‌هایی مانند نایلون پوشاندن مصالح یا اجرای ملات نازک جلوگیری به‌عمل آورید. این اقدامات باعث جلوگیری از جذب شیره مخلوط بتنی توسط مصالح می‌شود.
مرحله آخر : بتن ریزی فونداسیون
پس از انجام قالب‌بندی، مرحله بتن ریزی پی فونداسیون را با دقت و اطمینان آغاز کنید. این عمل بسیار مهم است؛ زیرا اجزای بتن باید از هم جدا نشوند و کارایی فونداسیون حفظ شود.
سوالی که احتمال دارد مطرح شود این است که آیا مصالح بتن باید به‌صورت دستی تهیه شوند یا از بتن‌های آماده بهره بگیرند؟ بتن‌های آماده به‌دلیل تولید در کارخانه با اصول مهندسی ساخته می‌شوند و اغلب از کیفیت بالایی برخوردار هستند.
- در مرحله بتن‌ریزی شالوده، ابتدا از محکم بودن قالب اطمینان حاصل کنید و سپس از دورترین نقطه بتن بریزید تا هیچ مشکلی پیش نیاید.
- در فرآیند ریختن و محاسبه بتن فونداسیون، استفاده از تعدادی مشخص و مناسبی از نیروی کار ماهر بسیار حیاتی است؛ زیرا این عملیات کاری پیچیده و زمان‌بر خواهد بود.
حین بتن‌ریزی پی، توجه داشته باشید که مخلوط بتن با قدرت به بدنه قالب برخورد نکند و حداکثر میزان ضخامت بتن به‌درستی حفظ شود. این نکات اساسی به اجرای موفقیت‌آمیز فرآیند بتن‌ریزی و ایجاد یک فونداسیون پایدار کمک می‌کنند.
سایر نکات مهم بتن ریزی فونداسیون
در روند بتن‌ریزی، اهمیت بسیاری به جزئیات و نکات فنی اختصاص داده می‌شود تا عملیات بهتر و با کیفیت‌تری صورت گیرد. اسلامپ بتن یکی از مهمترین فاکتورها است که حداقل باید از ۵ یا ۶ بیشتر نباشد تا جلوی مشکلات مربوط به خصوصیات بتن و زمان تراکم را بگیرد.
استفاده از آب به‌منظور روان‌سازی مخلوط بتنی توصیه نمی‌شود و در صورت لزوم، از روان‌کننده‌های مناسب استفاده نمایید. ریختن مخلوط بتنی باید به‌صورت سریع انجام شود تا جلوی ایجاد خشکی در سطح بتن را بگیریم. پس از ریختن بتن، به سرعت شروع به تراکم و فراگیری آن کنید تا حتی در دمای پایین، بتوانید یک ساختار همگن و مقاوم فراهم سازید.
در هوای سرد، استفاده از نایلون به‌عنوان یک لایه محافظ برای بتن ریزی فونداسیون توصیه می‌شود تا از اثرات آب و هوایی مخرب جلوگیری به‌عمل آید. قبل از شروع به بتن‌ریزی شالوده، مقدار مورد نیاز را به‌دقت محاسبه کنید و در حین انجام کار، کنترل دقیقی بر روی میزان بتن و اجزای آن داشته باشید. این اقدامات باعث اجرای بهتر و کیفیت بالاتر در بتن‌ریزی فونداسیون می‌شوند.
نحوه محاسبه حجم بتن برای بتن ریزی فونداسیون
محاسبه حجم بتن برای انجام فونداسیون یک فرآیند اساسی در طراحی و ساخت سازه‌ها است. برای این محاسبه، از فرمول ساده‌ای استفاده می‌کنیم. حجم بتن لازم برای بتن‌ریزی فونداسیون برابر با ضرب طول، عرض و ارتفاع است. به‌عنوان مثال، اگر ابعاد فونداسیون یک متر در یک متر در یک متر باشد، حجم بتن مورد نیاز برابر با یک متر مکعب خواهد بود.
چگالی بتن در فونداسیون معمولا ۲۵ کیلو نیوتن بر متر مکعب است. بنابراین، برای بتن ریزی یک متر مکعب، حدود ۲۵۰۰ کیلوگرم یا ۲.۵ تن بتن نیاز است. در صورت استفاده از حجم استوانه برای بتن ریزی فونداسیون، ابتدا مساحت سطح مقطع دایره را محاسبه کرده و سپس این مساحت را در ارتفاع استوانه ضرب کنید تا حجم بتن فونداسیون مشخص شود.
در نهایت، محاسبه هزینه مترمکعب بتن به وزن بر اساس چگالی آن، مواجهه با یک روش ساده و کار است که اجازه می‌دهد تا به سهولت هزینه‌های ساخت را برآورد کرد.
متره و برآورد بتن برای بتن ریزی فونداسیون
در پروژه‌های ساخت‌وساز و عمرانی، محاسبه هزینه‌های ساختمان‌سازی امری بسیار حیاتی است. از جمله عوامل کلیدی در این محاسبات، متره و برآورد بتن است که به‌عنوان ابزارهای مهم در اختیار مهندسان و سازندگان قرار می‌گیرد. محاسبه هزینه‌های فونداسیون، به‌عنوان بخش اساسی از هزینه‌های ساخت، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
این هزینه‌ها در کنار سایر موارد مانند سفارش دیوار بتنی خود ایستا، در نهایت میزان بودجه نهایی را تعیین می‌کنند. در اجرای پروژه‌های ساختمانی، مراحل مختلفی برای محاسبه هزینه بتن فونداسیون اجرا می‌شود. این مراحل به شرح زیر هستند:
خاکبرداری
- محاسبه هزینه بتن فونداسیون نواری
- محاسبه هزینه بتن فونداسیون در پی ساختمان
قالب‌گذاری
- محاسبه میزان قالب مورد نیاز برای پی ساختمان
بتن‌مگر
- محاسبه بتن مورد نیاز برای پی ریزی
آرماتوربندی
- محاسبه وزن آرماتورهای طولی و عرضی مورد استفاده در فونداسیون
بتن ریزی
- محاسبه میزان حجم بتن مصرفی در فونداسیون
این مراحل از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند؛ زیرا اطلاعات دقیق و صحیح در هر مرحله از محاسبات، تاثیر مستقیمی بر هزینه کل پروژه خواهند گذاشت. به کمک این محاسبات دقیق، مهندسان و سازندگان قادر هستند تصمیمات بهتری در مورد مصرف منابع مالی و مواد در پروژه‌های ساختمانی بگیرند.
مصالح ویژه بتن ریزی فونداسیون
بتن سنگی یک ماده مصنوعی است که از مواد سنگی، شامل شن و ماسه، آب و سیمان تشکیل یافته است. این ترکیب به‌صورت قالب درآمده و نسبت به مواد مختلف در فرآیند بتن ریزی فونداسیون نقش مهمی ایفا می‌کند.
شن و ماسه در بتن فونداسیون
شن و ماسه به مقدار ۷۵٪ حجم بتن را تشکیل می‌دهند و مقاومت بتن بستگی به مقاومت این مواد دارد. اندازه و شکل هندسی منظم دانه‌های شن و ماسه اهمیت دارد و دانه‌های سوزنی برای بتن مناسب نیستند. مواد مصرفی نباید حاوی خاک و کلوخه‌های رس باشند؛ زیرا این مواد احتمالا جذب آب می‌شوند و فعل و انفعالات شیمیایی سیمان را متوقف می‌کنند.
آب در بتن فونداسیون
آب ۲۰ تا ۲۵٪ حجم بتن را تشکیل می‌دهد و سختی بتن به مقاومت سیمان در برابر آب وابسته است. مقدار مناسب آب اجازه روان‌شدن بتن را می‌دهد تا بهتر بتواند قالب را پر کند.
سیمان در بتن فونداسیون
سیمان مصرفی باید استانداردهای لازم را داشته باشد و در محیط‌های مرطوب فاسد نشود. انبار کردن سیمان نیز بسیار مهم است، زیرا رطوبت هوا و زمین می‌تواند آن را فاسد کند. در انبار کردن سیمان، باید از تماس مستقیم با زمین خودداری شود و سیمان‌ها را با کیسه‌های پلاستیکی پوشاند.
نسبت مخلوط کردن اجزای بتن
برای ایجاد بتون با خصوصیات بهینه و حداکثر وزن مخصوص، ترکیب مناسبی از شن، ماسه و سیمان لازم است. تناسب دقیق در مخلوط این مواد باعث پوشش دانه‌های ریزتر در فضاهای بین دانه‌های درشت‌تر می‌شود و بتنی با جسم توپر، بدون فضای خالی و با وزن مخصوص حداکثر به تولید می‌رسد. میزان آب در بتن نقش اساسی در روان شدن، حمل‌ونقل، صحیح قرار گرفتن در قالب‌ها و پر کردن فضاهای خالی دارد.
مقاومت بتن با افزایش مقدار سیمان افزایش می‌یابد، اما نیاز به تعادل در مصرف سیمان، شن و ماسه حائز اهمیت است. آئین‌نامه‌های ساختمان معمولا مقادیر مجاز سیمان را در مترمکعب شن و ماسه برای بتن‌های مختلف مشخص می‌کنند. بیشترین حد مجاز سیمان در بتن به ریزی و درشتی دانه‌ها نیز وابسته است.
توجه‌به تناوب بین سیمان، شن و ماسه ضروری است؛ زیرا در صورت افزایش ناقص سیمان، جایگزینی مواد دیگر را در بتن اشغال می‌شود که موجب ضعف بتن ریزی فونداسیون خواهد شد.
بتن ریزی در هوای سرد
زمانی‌که متوسط دما برای سه روز متوالی کمتر از ۵ درجه سانتی‌گراد است یا برای بیشتر از نصف روز کمتر از ۱۰ درجه سانتی‌گراد باشد، هوای سرد القا می‌شود. این شرایط باعث یخ‌زدگی بتن می‌شود و در نتیجه، مقاومت و استحکام آن نیز کاهش می‌یابد. برای جلوگیری از این مشکلات بتن ریزی در هوای سرد، می‌توان از راهکارهای زیر استفاده کرد:
- استفاده از سیمان زودگیر : با جایگزینی سیمان پرتلند تیپ ۳ زودگیر به جای سیمان معمولی، مقاومت بتن افزایش و احتمال یخ زدن آب اختلاط کاهش می‌یابد.
- گرم کردن آب : استفاده از آب گرم به جای آب سرد به بتن کمک می‌کند تا دمای آن افزایش یابد. البته باید مواظب بود که دمای آب بالای ۴۰ درجه سانتی‌گراد نباشد.
- گرم کردن سنگدانه ها : با استفاده از گرمای بخاری یا بخار آب داغ، ماسه و شن را گرم کرد و از یخ زدن آن‌ها جلوگیری به‌عمل آورد.
- کاهش اسلامپ بتن : با کاهش میزان آب اختلاط بتن و استفاده از مواد روان‌کننده کمتر، احتمال یخ زدن بتن کاهش می‌یابد.
- استفاده از ضدیخ های بتن : ضدیخ‌های بتن مانع انجماد آب می‌شوند و به مخلوط بتن فرصت کافی برای ایجاد گیرایی مطلوب را می‌دهند.
بتن ریزی فونداسیون گسترده، تنها با توجه به نکات ذکر شده
در این مقاله به تبیین موضوع بتن ریزی فونداسیون پرداختیم. این مقاله سعی دارد تا اطلاعات جامع را در اختیار شما بگذارد و خواننده را با اهمیت بتن ریزی به شکل فونداسیون آشنا سازد. لازم به ذکر است که این فرآیند بر پایه استفاده از بتن و آرماتورهای تقویت‌شده صورت می‌گیرد. ما سعی بر این داشتیم تا مهمترین اطلاعات در این زمینه را ارائه دهیم. در صورت داشتن هر گونه سوال، آن را با کارشناسان ما در میان بگذارید.
سوالات متداول
عیار بتن فونداسیون چقدر است؟
عیار بتن فونداسیون حدودا ۳۵۰ کیلوگرم سیمان در هر مترمکعب است، اما این میزان ممکن است با توجه به شرایط مختلف محیطی و مصرف مورد نیاز، تغییر کند.
مراحل بتن‌ریزی فونداسیون چیست؟
مراحل بتن‌ریزی فونداسیون شامل اجرای بتن مگر، آرماتوربندی، قالب‌بندی، بتن‌ریزی، تراکم، پرداخت سطح و عمل‌آوری بتن می‌شود. این مراحل به ترتیب جهت ایجاد یک فونداسیون استوار و با عمر طولانی برای ساختمان انجام می‌شوند.