بسمه تعالی
وزارت علوم تحقیقات و فناوری
دانشگاه حکیم سبزواری
عنوان تحقیق :
بتن متخلخل
(pervious concrete)
مربوط به درس سمینار و روش تحقیق
بهار 1394
بتن متخلخل
(pervious concrete)
چکیده
در جوامع در حال توسعه برای جلوگیری و کاهش اثر زیان آور افزایش روز افزون مقدار سطح های نفوذ ناپذیر نظیر جاده ها، آسفالت پیاده روها و پارکینگ ها، از بتن متخلخل استفاده می شود . بتن متخلخل نوع خاصی از بتن تخلخل بالاست که یکی از عمده ترین کاربردهای آن اجرای رو سازی می باشد. بطور معمول بتن متخلخل فاقد مصالح ریز دانه می باشد و تنها با ملات سیمانی، مصالح درشت دانه را به هم می چسباند به طوری که فضاهای خالی را ایجاد می کند. بتن متخلخل به طور مرسوم در پارکینگ ها، مناطقی با ترافیک کم، پیاده رو و گل خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. اختلاط بتن متخلخل شامل سیمان پرتلند، پوزولان، دانه های یک شکل درشت دانه سنگی و آب می باشد. در مقایسه با بتن معمولی که دارای 3 تا 5 درصد فضای خالی می باشد. فضای خالی و تخلخل این بتن بین %15 تا %22 می باشد بتن متخلخل بصورت زهکشی عمل نموده و به عنوان پیش تصفیه ی رواناب قبل از ورود به آبهای زیرزمینی می باشد. با نگهداری صحیح از جمله تمیز کردن مرتب سطح برای جلوگیری از بسته شدن منافذ با رسوبات، بتن متخلخل می تواند حداقل 20 سال عمر کند . این بتن توانست تحولات زیادی در محوطه سازی شهرهای اروپا و آمریکا ایجاد کند. البته این نوع بتن هنوز در ایران اجرایی نشده است. امید است با توجه به صرفه اقتصادی و به منظور حفظ بیشتر محیط زیست استفاده از بتن متخلخل فراگیر شود.
کلمات کلیدی: بتن متخلخل، طرح اختلاط، اجرا، کاربرد
مقدمه
تعریف :
بتن متخلخل یکی از بتنهای پیشرو درصنعت بتن به عنوان شیوه های صنعت سبز برای کنترل آلودگی، مدیریت آب طوفان و طراحی پایدار ،کم کردن هزینه ها با تخلخل بالا و بدون ریز دانه می باشد .
بتن متخلخل نوع خاصی از بتن با تخلخل بالاست که یکی از عمده ترین کاربردهای آن اجرای روسازی می باشد. این بتن روناب و آب باران را از خود عبور می دهد و منجر به کاهش روناب جاری شده بر سطح زمین و همچنین افزایش سطح آبهای زیرزمینی می شود. تخلخل بالا توسط فضاهای خالی به هم چسبیده ایجاد می شود. بطور معمول بتن متخلخل فاقد مصالح ریزدانه می باشد و تنها با ملات سیمانی، مصالح درشت دانه را به هم چسباند به طوری که فضاهای خالی را ایجاد می کند. بتن متخلخل به طور مرسوم در پارکینگ ها، مناطقی با ترافیک کم، پیاده رو و گل خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. بتن متخلخل با کاهش رواناب موجب کاهش نیاز به تاسیسات جداگانه برای کنترل روناب یا سیلاب می شود.
نمای نزدیک و مقایسه سطح بتن معمولی و بتن متخلخل
هدف
بتن متخلخل در جایی که بتن متداول، خروج رواناب از سایت را کاهش نمی دهد، استفاده می شود و برای افزایش تراوش و نفوذ به زمین می باشد. این بتن به کاهش مقدار آلاینده های حمل شده به زهکش یا آبراه ها و به کاهش نقطه اوج سرعت و کاهش حجم رواناب کمک می کند.
در جوامع در حال توسعه برای زمین های مسکونی، تجاری و اقتصادی برای جلوگیری و کاهش اثر زیان آور افزایش روزافزون مقدار سطح های غیرقابل نفوذ نظیر جاده ها، آسفالت پیاده روها و پارکینگ ها؛ از بتن نفوذپذیر استفاده می شود. در طی بارندگی جریان رواناب روی سطح نفوذ ناپذیر آلودگی هایی نظیر خاک، گریس، روغن را بلند می کند و این آلودگی ها را به نهر و سیستم جاری فاضلاب منتقل می کند.
در پاسخ به این پی آمد طراحان سیستم سنگفرش متخلخل را رشد دادند که اجازه عبود رواناب از میان کف سنگفرش شده به سمت مخزن سنگی را قبل از تراوش از خاک و تغذیه ذخایر آبهای زیر زمینی را می دهد. با اجرا و نگهداری صحیح از سنگفرش های متخلخل ، حجم تراوش سالیانه ی، بیش از 80% روناب کل را ممکن می سازد. مطالعات بیشتر نشان می دهد که سیستم بتن متخلخل می تواند تا 65% مواد حل نشدنی و تا 95% رسوبات رواناب ها را برطرف کند.
در کاربرد بتن متخلخل طرح شامل حداقل سه لایه می شود. پنج یا ده سانتیمتر لایه ای از بتن متخلخل ، 5 ، 2 یا 5 سانتیمتر فیلتر از مصالح خرد شده، حداقل 30 سانتیمتر لایه مخزن (از مصالح تا 7 سانتیمتر) و یک لایه اختیاری از فیلتر فابریک، اختلاط بتن متخلخل شامل سیمان پرتلند، دانه های یک شکل درشت دانه سنگی و آب می باشد. در مقایسه با بتن معمولی که دارای 3 تا 5 درصد فضای خالی می باشد، فضای خالی و تخلخل این بتن بین 22% تا 15% می باشد. این بتن برای پیش تصفیه آب باران می باشد. مصالح فیلتر خرد شده کمک به برداشتن برخی از آلودگی ها می کند، رواناب در طبقه مخزن ذخیره می شود. نفوذپذیری بالای لایه با مصالح تمیز شسته شده حداقل 40% می باشد.
مزیت های اقتصادی
1- جایگزینی با روش های پر هزینه مدیریت آب باران: سنگفرش کردن پارکینگ ها با بتن متخلخل نیاز به آبرو (کانال) های بزرگ را کاهش می دهد، زیرا بتن متخلخل خود به عنوان آبرو عمل می کند. صاحبان پارکینگ هایی که از بتن متخلخل استفاده می کنند، هزینه کمتری در نیروی انسانی ، ساخت و نگهداری در کانال و کف آبرو، لوله های زهکش، پمپ ها و دیگر سیستم های مدیریت آب باران صرف می کنند و سیستم های آبیاری پرهزینه، کوچک می شود یا کلا حذف می شود. بتن متخلخل نیاز به کانال های مختلف آب باران را کاهش می دهد و اجازه استفاده از مجاری جریان با ظرفیت کمتر را می دهد.
2- هزینه کم در دوره عمر: سطح بتن دارای هزینه کمتری ازسطح های آسفالتی می باشد. اگرچه هزینه اجرا و اجرای بتن متخلخل ممکن است کمی بیشتر باشد، اما بتن در طول زمان با مقاومت و دوام بیشتر باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود و نیاز کمتری به مرمت نسبت به آسفالت دارد و در عین حال عمر بیشتری دارد.
عملکرد
برای اطمینان از اجرا بتن متخلخل اختصاص مهارت و فنون ساختمانی لازم است. بعد از شمشه کشی معمولاً با غلتک چرخ فلزی متراکم می شود. روشهای ساخت مناسبی مورد نیاز است تا اجرا بتن متخلخل تضمین شود. این بتن دارای سختی می باشد که نیازمند جابجایی و ریختن خاص خود می باشد.
سطح بتن متخلخل پرداخت می شود و همینطور از سطح اش مواظبت می شود. بعد از تحکیم بوسیله اره کردن سازه درز بوجود می آید. عمل آوردن بتن با کشیدن یک پلاستیک پس از ریختن بتن انجام می شود و این عمل حداقل باید 7 روز ادامه یابد.
حجم ملات کم و مقدار کم ماسه (یا بدون ماسه) منجر به اختلاطی با اسلامپ خیلی پایین می شود. علی رغم فضای خالی بالای بتن متخلخل، اگر به طور صحیح ریخته شود می تواند مقاومت بیشتر از mpa22 را ناشی شود و مقاومت خمشی mpa 3 را نتیجه دهد. این مقاومت برای سطح سنگفرش شده با ترافیک کم، شامل بارهای محوری برای ماشین های زباله، ماشین های آتش نشانی کافی است.
کاربردها
نرخ بالایی از آب که از بتن متخلخل عبور می کند اجازه می دهد که آب باران به زمین تراوش شود و در نتیجه سیلاب ناشی از بارندگی کاهش داده شود و باعث تقویت آبهای زیرزمینی شود. پایداری ساختمان ها و ارائه یک راه حل برای ساختمان هایی که به عوامل محیطی حساس اند از بتن متخلخل نتیجه می شود. این توانایی منحصر به فرد بتن متخلخل باعث ایجاد مزیت هایی در محیط و برای مالکان ساختمان ها، بوسیله کنترل آب باران در محل و دریافت مرتب رواناب ناشی از بارندگی می شود. این علاقه منحصر به فرد در محیط های شهری وجود دارد یا در مکان هایی که گران قیمت هستند. با توجه به قوانین محلی و محیطی،یک بتن متخلخل و زیر اساس ممکن است شامل ظرفیت ذخیره آب برای حذف نیاز کانال (آبراهه) کنار پیاده رو و دیگر اجزای ذخیره آب باران شود. این ویژگی ها که منجر به استفاده صحیح تر از زمین شود باعث اشتیاق بیشتری در استفاده از بتن متخلخل می شود. دیگر کاربردهایی که از نرخ بالای جریان عبوری از بتن متخلخل حاصل می شوند، شامل محیط زهکشی شده برای سازه های هیدرولیکی، پارکینگ ها، گلخانه ها، زمین های تنیس و لایه های اساس متخلخل روسازی های سنگین می شود. تخلخل بالای آن باعث ایجاد ویژگی های مفید جدایی حرارتی (مانند دیوار ساختمان)، شرایط جدایی صوتی(مانند دیوارهای مانع صدا) شود.
کاربردهای بتن متخلخل را می توان بصورت فهرت زیر بیان کرد:
* روسازی های با حجم کم
* خیابان محل های مسکونی، کوچه ها، راه عبور وسایل نقلیه
* پیاده روها و گذرگاهها
* محل های پارکینگ
* زمین تنیس
* زیراساس برای سنگفرش بتن معمولی
* حیاط منزل
* تپه های دریایی مصنوعی
* پایدارسازی شیب
* پی ها/ کف رودخانه ها/ باغ وحش ها/ محل تخم ریزی ماهی ها
* سازه های هیدرولیکی
* عرشه های استخر شنا
* سنگفرش هایی که لبه زهکش دارند
* مانع صدا
* دیوار
طرح اختلاط و مصالح
در بتن متخلخل از مصالحی همانند بتن معمولی استفاده می شود با این تفاوت که مصالح ریزدانه حذف می شود و توزیع درشت دانه نیز به طور یکنواخت و در یک اندازه نگه داشته می شود. این باعث سختی بتن می شود. مشخصات مخلوط بتن کارگاه اغلب کمتر از آیین نامه و بتن در آزمایشگاه است بنابراین کنترل دقیق و محکم روی بچینگ و تمام اجزاء برای بدست آوردن نتیجه مطلوب لازم است.
1-مواد افزودنی (دارای خواص سیمان) در بتن متخلخل سیمان پرتلند که در بتن معمولی استفااده می شود و سیمان های مخلوط شده را می توان در بتن متخلخل بکار برد. (1157 C ، 150 C ASTM) علاوه بر این مواد سیمانی کاربردی(SCMs) نظیر خاکستر بادی، پوزولان ها(618 C،ASTM) روباره (989C ASTM)میکرو سیلیس (1240 C ASTM) ممکن است استفاده شود.
حال به برخی از آنها که نقش بسیار مهمی در ساختار بتن دارند و می توانند به جای سیمان مورد استفاده قرار بگیرند اشاره می کنیم. در واقع این مواد بر عملکرد زمان گیرش، میزان افزایش مقاومت، تخلخل، نفوذپذیری، دوام، کارایی و … در بتن تاثیر می گذارند و در یک کلام عملکرد بالای بتن در استفاده از مواد افزودنی(SCMs) است. از آن جمله می خواهیم به میکروسیلیس، خاکستر بادی و روباره که همگی دوام بتن را به وسیله کم کردن نفوذپذیری و ترک خوردگی، افزایش می دهند.
میکرو(دوده) سیلیس(silica fume): یک محصول جالبی از تولید سیلیکون است، و از دانه های خیلی ریز و ذرات کروی شکلی تشکیل شده است و به طور موثری مقاومت و دوام بتن را افزایش می دهد و این ماده بیشتر در بتن مقاومت بالا و ساختمان های مرتفع استفاده می شود. (مقاومت بتن را تا Mpa 130 افزایش می دهند.)
خاکستر بادی(Fly Ash) : خاکستر محصول فرعی انبار زغال سنگ سوزان در نیروگاه های برق است و سال ها قبل به عنوان ماده ای بی مصرف روی زمین انباشته می شد و بدون استفاده بود و از آن می توان %65-5 سیمان در بتن استفاده شود.
روباره(Blast furnace slag): روباره محصول فرعی زباله در صنعت فولاد است و سهم آن ر مقاومت و دوام بتن بیشتر است و می توان از آن %70-20 سیمان استفاده کرد.
2-مصالح سنگی: مقدار مصالح ریزدانه در بتن متخلخل محدود و کم می باشد و مصالح درشت دانه در یک رنج ثابت و اندازه یکنواخت استفاده می شود عموماً دانه بندی مصالح درشت دانه شامل(3/8 in.) 89.and No , (16 .No to .in 8/3) 8 .No , (4 .No to .in 4/3) 67 .No 33 C ASTM (mm 1,18 to 5,9) 89 .No and ,( mm 2,36 to 5,9) 8 .No , (mm 4,75 to 19,0) 67 .No : units metric in ] sieves (50 .No to)می باشد دانه های مصالح سنگی تک سایز بیشتر از یک اینچ (25mm) استفاده می شود. ASTM D448 اغلب برای دانه بندی استفاده می شود. دانه بندی تک سایز یک معیار و ویژگی مهم است. مصالح درشت دانه تر برای سطح های زمخت تر استفاده می شود. اخیراً استفاده بتن متخلخل متمرکز شده بر روی زمین های پارکینگ، محل های عبور با ترافیک کم و پیاده روها، مصالح سنگی ریز دانه استفاده برای زیبایی را ممکن می سازد. هر دو نوع مصالح سنگی گرد گوشه در بتن متخلخل استفاده می شود. دانه های گرد گوشه برای دست یافتن به مقاومت بالا استفاده می شود و دانه های تیز گوشه هم برای استفاده مناسب هستند. مصالح سنگی برای پیاده رو باید مطابق 448 D ASTM باشد. هنگامی که مصالح سنگی مطابق 33 C ASTM باشد در بتن معمولی مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان یک بتن قراردادی، بتن متخلخل نیاز دارد به اینکه شرایط سطح خشک مصالح سنگی نزدیک به اشباع باشد یا رطوبت مصالح سنگ دانه ای مشاهده شود یا باید اجازه داده شود که رطوبت آزاد برای سنگدانه ها محاسبه شود باید توجه شود که کنترل آب در بتن متخلخل خیلی مهم است. در اختلاط اگر آب توسط دانه های خیلی خشک جذب شود منجر به این شود که کارایی و تراکم خوبی نداشته باشیم. چون که آب جذب شده توسط دانه ها سهم و نسبت w/c را کاهش می دهد.
3-آب : بطور عادی از w/c 27 , تا 0.30 استفاده می شود. با نسبت گنجایش مواد افزودنی شیمیایی w/c تا حد بالای 34 , 0.4 موفقیت آمیز بوده است. رابطه ی نسبت آب به سیمان یا مقاومت در بتن متخلخل هنوز روشن نیست، زیرا به بتن معمولی بی شباهت است، حجم خمیر از حجم خلل و فرج بین سنگدانه ها کمتر است. بنابراین افزایش مقاومت خمیر ممکن است منجر به افزایش مقاومت کلی نشود. حجم آب باید با دقت کنترل شود.
در بتن متخلخل از آب نسبت به دیگر انواع بتن کمتر استفاده می شود و این مسئله باعث شده تا پس از ساختن مخلوط بتن آب آن به سرعت تبخیر شده و مخلوط در مدت یک ساعت کاملاً از آب تخلیه خواهد شد.
جدول 1 : نسبت مواد مختلف در بتن متخلخل
نسبت مواد
مقدار مواد
مواد دارای خواص سیمان
3ˆm/kg 415 – 270
سنگ دانه
3ˆm/kg 1480 – 1190
نسبت آب به سیمان
30 , 0 – 27 , 0
نسبت سنگدانه به سیمان
1 : 5 , 4 – 4
نسبت سنگدانه ریز به سنگدانه درشت
1 : 1 to 0
رفتار بتن متخلخل
همچنین به منظور آشنایی بیشتر با رفتار این بتن ویژگی های آن در زیر بیان شده است.
جدول 2- رفتار بتن متخلخل
مشخصات
مقدار
اسلامپ
Mm 2
چگالی
3ˆm/kg 2000 to 1600
زمان گیرش
1 ساعت
تخلخل
% 25 – % 15
میزان نفوذپذیری
Min /2ˆm/L 320 – 120
مقاومت فشاری
Mpa 5 ,3 – mpa 28
مقاومت خمشی
Mpa 1 – mpa 8 ,3
افت بتن
6-ˆ10×200
رواناب هنگامی که از بین خاک غیرمتراکم به ذخایر آبهای زیرزمینی تراوش می کند تصفیه می شود بتن متخلخل با استفاده از قالب ریخته می شود و با شمشه تراز می شود.
بتن متخلخل قابل اجرا و مورد استفاده در کارهای سبک می باشد و شامل محوطه های پارکینگ، مسیر پارک خیابان های مسکونی، مسیرهای پارک در محوطه های پارکینگ، پیاده رو، مسیرهای دوچرخه سواری و راههای دسترسی اضطراری می شود. با نگهداری صحیح از جمله تمیز کردن مرتب سطح برای جلوگیری از بسته شدن منافذ با رسوبات بتن متخلخل می تواند حداقل 20 سال عمر کند.
مزایا و استفاده ها
1) مقدار کلی سطح نفوذپذیر را کاهش می دهد.
2) حداکثر سرعت و ماکزیمم حجم آب ناشی از بارندگی را کاهش می دهد.
3) رواناب تحویل سیستم مجرای آب ناشی از طوفان می شود.
4) طغیان و خوردگی در پایین دست را کاهش می دهد.
5) قابل استفاده در تمامی پروژه ها (مسکونی، تجاری،صنعتی).
6) تقویت ذخایر آب زیرزمینی.
7) نیاز کمتر به آبروهای کنار خیایان و نگهدارنده های کنار پیاده رو.
8) آلاینده های رواناب را قبل از ورود به مجاری آب تصفیه می کند.
اجرا و ساخت بتن متخلخل
اجرای بتن متخلخل شامل 4 مرحله اساسی است:
1) مخلوط کردن
2) جاگذاری کردن
3) تراکم و فشردگی
4) عمل آوردن بتن
اگر چه بتن متخلخل می تواند توسط همان تهیه کننده های بتن معمولی تهیه شده و توسط همان کامیون های بتن معمولی تحویل داده شود اما این ویژگی های فیزیکی منحصر به فردش است که نیاز به یک پیمانکار با تجربه تخصصی دارد. همچنین تفاوت های ساختاری ما بین بتن متخلخل و بتن غیر قابل نفوذ اجرای متفاوت آن را نیازمند است.
به هر حال کیفیت و عملکرد بتن متخلخل بستگی به میزان آشنایی و عملکرد اجرا کننده دارد مسئله مهمتر در موفقیت یک روسازی بتن متخلخل مقدار پوکی آن است. البته باید بدانیم که زیرسازی این بتن و زمین زیرینش نباید کاملاً غیر قابل نفوذ باشد و باید حداقل اندکی خاک وزیر سازه آن نفوذ پذیری داشته باشد در مناطق ماسه ای هم بتن متخلخل مستقیماً بالای ماسه گذاشته می شود. همچنین باید به این موضوع اشاره کرد که یخ زدن آب در این بتن مشکلی ایجاد نمی کند زیرا آزمایش هایی صورت رفته که در آن بتن متخلخل را به مدت 15 سال در آب و هوای سرد گذاشته و آب باران و برف پس از ورود به داخل بتن یخ می زند کاربرد موفق بتن متخلخل در این مناطق این مسئله را حل نموده و مشکلی را در به کار بردن این بتن در این مناطق وجود ندارد. مراحل به تفصیل عبارتند از:
1-آماده کردن زیر اساس و زیر بنا:
یکنواختی زیراساس یک معیار برای جایگذاری سطح متخلخل می باشد. به عبارت دیگر، سطح ها، جای چرخ کامیون ها و دیگر اختلالات باید قبل از قراردادن سطح باید متراکم و صاف شود. از آنجایی که آماده کردن زیراساس و زیربنا یک ترکیب حساس در اجرای بتن متخلخل است باید ملاحظات طراحی هیدرولیکی طراحی سازه ای در نظر گرفت. تراکم باید حداقل %90 – %95 انجام شود(180 T AASHTO) و برای استحکام زیر اساس توصیه می شود. هر چند افزایش تراکم منجر به کاهش نفوذپذیری می شود مهندسان خاک و پی محلی ممکن است که بهترین منبع دانش در مورد مشخصات خاک زیر اساس باشند.
چون که سطح سنگفرش شده متخلخل شامل کمترین آب و بیشترین منافذ است باید احتیاط کرد بتن به طور ناگهانی خشک نشود. قبل از جایگذاری بتن زیرساخت باید مرطوب باشد(بدون جمع شدگی آب).
2-اختلاط و دسته بندی مصالح
مشخصات خاص بتن متخلخل احتیاج به کنترل دقیق در توزین مصالح در اختلاط دارد. مخصوصاً نسبت آب در بتن باید در یک رنج دقیق باشد تا بتوان به مقاومت و نفوذپذیری کافی دست پیدا کرد و از جداشدگی دانه ها جلوگیری شود. رطوبت مصالح سنگی باید با دقت بازدید و مورد محاسبه قرار گیرد. هر دو آب جذب شده مصالح سنگی و آب اضافی بکار رفته با مصالح می تواند مضر باشد.
پیمانکارها و تولید کننده ها برای اطمینان از اختلاط صحیح پیش از تحویل در محل پروژه باید با هم کار کنند. در بعضی مواقع نسبت آب در کارگاه برای دستیابی به استحکام مناسب به مقدار کمی تنظیم می شود. بهر حال این عمل باید با دقت انجام شود. زیرا کنترل اضافه آب در کارگاه خیلی مشکل می باشد. نسبت جرم حجمی برای بدست آوردن اطمینان از نسبت اختلاط ضروری می باشد. وزن واحد حجم بین 1600kg/m3 و 2000kg/m3 به عنوان نمونه بارز می شود و اندازه گیری جرم حجمی در محل سایت در حدود %5 با جرم حجمی که در آزمایشگاه بدشت آمده می تواند اختلاف داشته باشد مصالح سنگی و سیمان با آزمایش و تست مصالح محلی موجود مستقرر می شود، تغییرات مشخصات مواد (مثلاً سیمان، زمان گیرش، نرخ مقاومت، مصالح، شکل، درجه بندی، دانسیته) استفاده و سودمندی از طرح اختلاط تجویز شده را محدود می کند. مطمئناً اغلب اختلاط ها مقاوم هستند. از تجهیزات بتن معمولی استفاده می شود فقط ممکن است زمان مخلوط شدن در مقایسه با بتن معمولی تمدید شود.
3-انتقال
به دلیل اینکه بتن متخلخل دارای آب کمی می باشد توجه خاصی را در حین انتقال و بتن ریزی نیاز دارد. اسلامپ خیلی کم ممکن است باعث شود تخلیه از میکسر آهسته تر از بتن معمولی انجام شود میکسر با دهانه تخلیه بزرگ سرعت تخلیه را افزایش می دهد. مخلوط متخلخل باید در مدت یک ساعت پس از اختلاط اولیه بطور کامل تخلیه شود. استفاده از افزودنی های شیمیایی کند گیر کننده می تواند زمان تخلیه را تا 5/1 ساعت یا بیشتر افزایش دهد. محدوده بالای دما و شرایط باد را که بر روی سطح اثر دارد باید در نظر گرفت.
4-تراکم و بتن ریزی
روش های گوناگون بتن ریزی در ساختن سنگفرش بتن متخلخل مورد استفاده قرار می گیرد. باید توجه شود که بتن متخلخل را نمی توان پمپ کرد بنابراین طرح و ملاحظات مربوط به دسترسی مهم می باشد. قبل از بتن ریزی آمادگی و ترکیب زیراساس باید دوباره کنترل شود. هرگونه اختلالات، جای چرخ ها و نامیزانی ها باید اصلاح شود.
درجه سختی نشان می دهد که آزمایش اسلامپ روش مناسبی جهت کنترل کیفیت نیست. آزمایش جرم حجمی بهترین روش آزمایش معمول کنترل کیفیت را مهیا می کند و برای گونه بارگذاری بتن متخلخل توصیه می شود. بتن ریزی باید پیوسته باشد و صافکاری و تنظیم باید سریع انجام شود و قالبندی باید بصورت معمولی استفاده شود ویبره مکانیکی و شمشه کشی معمولی استفاده می شود بهر حال شمشه کشی دستی می تواند سبب گسیختگی سطح شود در صورتی که اختلاط خیلی سفت باشد. از وسایل دیگر مثل شمشه لیزری می توان استفاده کرد.
برای سنگفرش (کف سازی) که درزبندی حدود mm 20 -15 انجام شود که اجازه تراکم را بدهد. یک روش انجام دادن درزبندی قراردادن یک چوب باریک موقت در بالای قابل و رساندن آن تا ارتفاع مطلوب باشد و بعد از درزبندی چوب ها را بر می داریم و یک بتن یکپارچه خواهیم داشت. در ویبره کردن باید مراقب بود برای دوری کردن از تراکم 15 دقیقه بعد از بتن ریزی انجام شود.
5-درز بتن ریزی
درزهای کنترل باید برای جلوگیری از ترک های احتمالی در سطح مفید باسد. هرچند فاصله گذاری درزها بیشتر از سطح بتن معمولی است زیرا انقباض بتن متخلخل کمتر می باشد. توصیه می شود فاصله درزها 5/13 متر یا بیشتر (بدون کنترل ترک برداشتن) می باشد.
برای بتن معمولی درزها ضخامت دال بتن، برای کنترل ترک خوردگی می باشد. به علت گیرش و انقباض سریع در بتن متخلخل، اجرای درزها باید به سرعت تحکیم انجام شود. یک تکنیک مناسب برای مقاطع کوچک راندن یک تیغه راست تا عمق مورد نیاز با چکش است. بریدن – اره کردن مفاصل غالباً ممکن است ولی چون ممکن است که با مواد ناشی از اره کردن مقداری از منافذ پر شود یا جداشدگی مفاصل بیش از اندازه شود، این روش توصیه نمی شود.
6-پرداخت
سنگفرش بتن متخلخل همانند بتن معمولی پرداخت نمی شود. عملیات صاف کردن و ماله کشی معمولی باعث بسته شدن حفرات سطح بالایی می شود و اصلی ترین کاربرد بتن متخلخل را با مشکل روبه رو می کند در بتن متخلخل مرحله ی پرداخت همان متراکم کردن می باشد.
7-عمل آوری و مراقبت
سازه ی باز و سطح نسبتاً زیر بتن متخلخل بدون حفاظ و خمیر سیمان در معرض تبخیر، عمل آوری را نسبت به بتن معمولی ضروری تر می کند. آب برای فعل و انفعالات سیمان لازم است و برای بتن متخلخل بحرانی می شود و باید بدون معطلی عمل آوری انجام شود. در بعضی مناطق بطور معمول از مواد کاهنده تبخیر استفاده می شود.
بتن متخلخل دچار آب انداختگی نمی شود، به همین دلیل تمایل زیادی به ترک های انقباض پلاستیک دارد. در حقیقت عمل آوری بتن قبل از ریختن بتن انجام می شود. بطوری که زیراساس باید مرطوب باشد تا از جذب رطوبت بتن جلوگیری شود. با کشیدن حفاظ پلاستیکی روش عمل آوری است که توصیه می شودو حفاظ پلاستیکی باید حداقل هفت روز بر روی بتن باقی بماند. عمل آوری بتن بلافاصله پس از بتن ریزی تراکم و درزگذاری آغاز می شود. بهترین زمان برای عمل آوری بتن حداکثر 20 دقیقه بعد از اعمال بالا می باشد.
8-بازگشایی برای عبور و مرور
عموماً توصیه می شود که سطح برای رفت و آمد عمومی تا هفت روز باز نشود و عمل آوری پیوشسته تا روز بازگشایی توصیه می شود.
نتیجه گیری
این بتن توانست تحولات زیادی در محوطه سازی شهرهای اروپا و آمریکا ایجاد کند. البته این نوع بتن هنوز در ایران اجرایی نشده است. امید است با توجه به صرفه اقتصادی و به منظور حفظ بیشتر محیط زیست و عملکرد خوب در سرما و رطوبت استفاده از بتن متخلخل فراگیر شود و مصالح جدید را جایگزین آسفالت و روسازی های سنتی نمود.
منابع :
1. مقاله بتن متخلخل (اسفنجی) محسن دایی چینی ، دکتر احمد رضا محبوبی
2. Pervious Concrete Reported by ACI Committee 522
3. کتاب (POROUS PAVEMENTS) از Bruce K. Ferguson
4. محمد اشماعیل علیخانی،مقایسه روسازیهای بتنی و آسفالته ،نشریه داخلی انجمن بتن ایران شماره 49،1392
5. نشست تخصصی روسازی های بتنی در معابر شهری-شهریور 93(فریدون مقدس نژاد)
6. اینترنت
1