فهرست مطالب
عنوان صفحه
بخش اول
توجیه فنی طرح …………………………………………………………………………………….
فصل اول ……………………………………………………………………………………………..
بتن ، اجزاء و مبانی ساخت آن …………………………………………………………………….
1-1) بتن و اجزاء آن …………………………………………………………………………….
1-1-1) افزودنی های خاص در شرایط ویژه : …………………………………………………
1-1-2) بتن های با عملکرد و دوام زیاد: ……………………………………………………….
1-1-3) بتن های با نرمی بالا : ……………………………………………………………………
1-1-4) آرماتورهای غیر فولادی در بتن : ……………………………………………………..
1-1-5) مقابله با خوردگی بتن: ………………………………………………………………….
1-2) مبانی ساخت بتن : ……………………………………………………………………………
1-2-1) مزایای کاهش مقدار آب : ………………………………………………………………
1-2-2) انواع سیمان پرتلند: ……………………………………………………………………….
1-2-3) اختلاط : ………………………………………………………………………………….
1-2-4) کنترل ترک : …………………………………………………………………………….
1-2-5) مواد افزودنی بتن: (Admixtures) ………………………………………………….
1-2-6) تدارکات پیش از بتن ریزی : ……………………………………………………………
1-2-7) ریختن بتن: ………………………………………………………………………………..
1-2-8) متراکم کردن بتن : ………………………………………………………………………
1-2-9) برداشتن قالبها( باز کردن آنها) : ……………………………………………………….
1-2-10) عمل آوردن تکه های لکه گیری شده : ……………………………………………..
1-2-11) عمل آوردن و حفاظت : ………………………………………………………………
1-3) مدیریت حفاظت بتن : ……………………………………………………………………..
1-4) علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی ………………………………………………..
1-4-1) نفوذ نمکها: ………………………………………………………………………………
1-4-2) اشتباهات طراحی:
1-4-3) اشتباهات اجرایی:
1-4-4) حملات کلریدی:
1-4-5) حملات سولفاتی:
1-4-6) حریق:
1-4-7) عمل یخ زدگی:
1-4-8) نمکهای ذوب یخ:
1-4-9) عکس العمل قلیایی سنگدانه ها:
1-4-10) کربناسیون:
1-4-11) علل دیگر:
1-5) عوامل جوی و تاثیرشان بر بتن:
1-5-1) تشعشع خورشیدی:
1-5-2) ماشین آلات :
1-5-3) قالب و آرماتور :
1-5-4) زمین :
1-5-5) درجه حرارت های هوا:
1-5-6) رطوبت:
1-5-7) سرعت باد:
1-5-8) درجه حرارتهای شب هنگام :
1-6) سنگدانه ها و دانه بندی مناسب آن برای بتن:
1-7) افزودنیهای بتن و نقش آن درمقاوم سازی سازه ها:
1-8) سیمان و بررسی ساختار تولید، توزیع ومصرف آن در کشور:
1-8-1) ضرورت حداکثر صرفه جوئی در مصرف انرژی :
1-8-2) ارتقاء کیفیت سیمان و فرآورده های سیمانی :
1-8-3) سیمانهای با مقاومت بالا :
1-8-4) سیمان بنائی :
1-8-5) سیمانهای ویژه :
1-8-6) توزیع سیمان:
1-8-7) محاسبات مرحله مصرف سیمان در بخش مسکن:
فصل دوم
بتن و استاندارد سازی آن در ایران
2-1) بتن ایران ، یک پنجاهم استاندارد :
2-2) الزام نشان استاندارد برای واحد های تولید کننده بتن آماده:
2-3) الزام ساختمان سازان شهر تهران به استفاده از بتن استاندارد :
2-4) واحد های بتن آماده استاندارد در ایران :
2-5) واحدهای غیرمجاز تولید بتن :
فصل سوم
خلاصه شرحی از پروسه های تولید
3-1) پروسه ساخت بتن آماده استاندارد:
3-1-1) دپوی سنگدانه ها:
3-1-2) سیلوی سیمان:
3-1-3) بچینگ پلانت:
3-1-4) مخزن و کنتور اندازه گیری آب:
3-1-5) تراک میکسرها:
3-1-6) نحوه ی صحیح ویبره کردن (متراکم کردن) بتن به همراه شکل:
3-2) نکاتی در مورد بتن ریزی ( دپو، اختلاط، پرداخت )
3-2-1) انبار کردن سیمان :
3-2-2) اختلاط و حمل :
3-2-3) جادادن و پرداخت سطوح بتنی :
3-2-4) عمل آوردن ( مراقبت ) :
3-3) پروسه ساخت موزائیک:
3-3-1) چکیده:
3-3-2) تعریف موزائیک :
3-3-3) روشهای تولید موزائیک :
3-3-4) انواع موزاییک :
3-3-5) طبقه بندی موزاییک ها بر اساس شکل ظاهری و نمای سطح رویه :
3-3-6) نمونه هایی از انواع موزائیک:
3-4) پروسه تولید بلوک های بتنی:
3-4-1) روش تولید بلوک های سیمانی :
3-4-2) روش های عمل آوری بلوک های سیمانی :
3-4-3) ویژگی ها و حدود قابل قبول :
فصل چهارم
میزان تولید و میزان مواد اولیه
4-1) میزان تولید سالیانه بر اساس مطالعات امکان سنجی و نیاز سنجی منطقه:
4-1-1) بتن آماده استاندارد :
4-1-2) کف پوش – موزائیک :
4-1-3) جداول بتنی :
4-1-4) بلوکهای بتنی :
بخش دوم
فصل پنجم
توجیه مالی و اقتصادی طرح
5-1) محصول :
5-2) زمین مورد نیاز :
5-3) محوطه سازی :
5-4) ساختمان سازی:
5-5) ماشین آلات و تجهیزات و وسایل آزمایشگاهی:
5-6) تاسیسات:
5-7) وسایل حمل و نقل داخل و خارج کارخانه:
5-8) مواد اولیه:
5-9) آب و برق و سوخت مصرفی:
5-10) برآوردهزینه تعمیرات و نگهداری:
5-11) برآورد حقوق و دستمزد نیروی انسانی :
5-12) برآورد سرمایه ثابت:
5-12-1) هزینه های سرمایه ای:
5-12-2) هزینه های قبل از بهره برداری :
5-13) برآورد سرمایه در گردش:
5-14) جمع کل سرمایه گذاری:
5-15) برآورد هزینه استهلاک:
5-16) هزینه های تولید سالیانه:
5-17) قیمت تمام شده محصول:
5-18) قیمت فروش محصول:
5-19) محاسبه نقطه سر به سر (در 100% راندمان):
5-20) درصد فروش در نقطه سر به سر:
5-21) سود و زیان ویژه: (سود)
5-22) ارزش افزوده خالص و ناخالص و نسبتهای آن:
5-23) سرمایه ثابت سرانه:
5-24) کل سرمایه گذاری سرانه:
5-25) نرخ بازدهی سرمایه:
5-26) دوره برگشت سرمایه:
1-1) بتن و اجزاء آن
با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی در قرن اخیر، علم شناخت انواع بتن و خواص آنها نیز توسعه قابل ملاحظه ای داشته است.
بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرات می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنا دنبال می شود،بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند. فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید می شود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتن است. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامتر های مختلف از قبیل نوع سیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد.
به نحوی که امروزه انواع مختلف بتن با مصالح مختلف تولید و استفاده می شود و هر یک خواص و کاربری مخصوص به خود را داراست.هم اکنون انواع مختلفی از سیمانها که حاوی پوزولانها ،خاکستر بادی،سرباره کوره های آهن گدازی،سولفورها،پلیمرها،الیافهای مختلف،و افزودنیهای متفاوتی هستند،تولید می شد. ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشار هیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد.
بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است. اولین سوالی که پیش می آید این است که چه رابطه ای بین تشکیل دهنده بتن باید وجود داشته باشد تا یک بتن خوب به دست آید و اصولا بتن خوب دارای چه شرایط و ویژگیهایی است. رابطه بین اجزاء تشکیل دهنده بتن،در خواص فیزیکی و شیمیایی و همچنین نسبت اختلاط آنها با هم است.چه اگر مصالح یا آب و سیمانی با خواصی مناسب بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومت دربرابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت دربرابر سولفاتها و … نیز همسو با مقاومت فشاری، بهبود یافته و متناسب می شوند.
اگر چه شناخت مصالح مورد مصرف در ساخت بتن و همچنین خواص مختلف بتن کار آسانی نیست اما سعی می شود به خواص عمومی مصالح و همچنین بتن پرداخته شود.
بتن اینک با گذشت بیش از 170 سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است.در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها، پل ها، تونل ها، سدها، اسکله ها، راه ها و سایر سازه های خاص دیگر، این ماده را بسیار پر مصرف نموده است.
اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است. اکنون کاملاً مشخص شده است که توجه به مقاومت تنها به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربریهای متفاوت نمی تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه های بتنی ایجاد می گردد. چند سالی است که مساله پایایی و دوام بتن در محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته است.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها واستانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشته اند.
در مواد تشکیل دهنده بتن نیز تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنی های مختلف به عنوان ماده چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره ای از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یک افزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمان های مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشتر شده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه از نظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد. در سازه های بتنی مسلح نیز جهت پرهیز از خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری چون فولاد ضد زنگ و نیز مواد پلاستیکی و پلیمری (FRP) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجه به نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد. کاربرد مواد افزودنی به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دوده سیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود. بتن های خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحمل ضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود. کوشش های فراوان برای مبارزه با مساله خوردگی آرماتور در بتن و راه حل ها و ارائه مواد جدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشاره خواهد شد.
1-1-1) افزودنی های خاص در شرایط ویژه :
برای ساخت بتن های ویژه در شرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی های مختلفی می باشد. پس از پیدایش مواد افزودنی حباب هواساز در سالهای 1940 کاربرد این ماده در هوای سرد و در مناطقی که دمای هوا متناوباً به زیر صفر رفته و آب بتن یخ می زند، رونق بسیار یافت. این ماده امروز یکی از پر مصرف ترین افزودنی ها در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است.
ساخت افزودنی های فوق روان کننده که ابتدا نوع نفتالین فرمالدئید آن در سالهای 1960 در ژاپن و سپس نوع ملامین آن بعداً در آلمان به بازار آمد شاید نقطه عطفی بود که در صنعت افزودنی ها در بتن پیش آمد. ابتدا این مواد برای کاستن آب و به دست آوردن کارایی ثابت به کار گرفته شد و چند سال بعد با پیدایش بتن های با مقاومت زیاد نقش این افزودنی اهمیت بیشتری یافت. امروزه بتن های مختلفی برای منظور ها و خواص ویژه و نیز به منظور مصرف در شرایط خاص با این مواد ساخته می شود که ازمیان آنها به ساخت بتن های با مقاومت زیاد، بتن های با دوام زیاد، بتن های با مواد پوزولانی زیاد (سرباره کوره های آهن گدازی و خاکستر بادی)، بتن های با کارایی بالا، بتن های با الیاف و بتن های زیر آب و ضد شسته شدن می توان اشاره نمود.
بتن های با کارآیی بسیار زیاد که چند سالی است از پیدایش آن در جهان و برای اولین بار در ژاپن نمی گذرد، تحول جدیدی در صنعت ساخت و ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشته و خود به خود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محلهای مشکل برای ایجاد تراکم را حل نموده است. این بتن علیرغم کارایی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارایی و اسلامپ تامدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایاپی مناسب ایجاد کند. در طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40 درصد حجم ملات انتخاب می شود. نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین 9/0 تا 1 می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده فوق روان کننده مخصوص برای مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگری که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.
1-1-2) بتن های با عملکرد و دوام زیاد:
از آنجا که رسیدن به مقاومت بالا در بتن از اهداف دست اندرکاران کارهای بتنی در دو دهه اخیر بوده است، ابتدا این نوع بتن با مقاومت بیش از MPA50 ساخته شد.با پایین آوردن نسبت آب به سیمان تا حد 3/0 رسیدن به چنین مقاومتهایی بسیار آسان است. برای ساخت بتن هایی با مقاومت بیشتر و در حد Mpa 110-80 و برای تقویت ناحیه فصل مشترک سنگدانه درشت و خمیر سیمان مواد سیلیسی فعال و غیر بلوری به نام دوده سیلیس به کار گرفته شد. همزمان سنگدانه هایی با مقاومت بیشتر و با دانه بندی مناسب تر و با کنترل حداکثر اندازه سنگدانه در این مخلوط ها به کار رفت.
از آنجا که در کاربرد این بتن گاه مقادیر بالایی سیمان و بیش از 400 کیلوگرم (حتی تا 500 کیلوگرم) مصرف می شد، علاوه بر گرانی این بتن، ترک هایی نیز حین ساخت به دلیل جمع شدگی پلاستیکی و ناشی از خشک شدن بیشتر این بتن ها و نیز ترک های حرارتی بوجود آمد. همچنین با افزایش این مقاومت تردی و شکنندگی بتن نیز افزایش یافت. چنین بتنی نمی توانست در شرایط محیطی سخت و محیطهای خورنده به علت وجود ترک های زیاد دوام قابل قبولی داشته باشد.
به منظور افزایش دوام حین افزایش مقاومت ضمن کاربرد دوده سیلیس و کم کردن آب و مصرف فوق روان کننده، مقدار سیمان کاهش یافته و در عوض مواد پوزولانی همچون دوده سیلیس، خاکستر بادی، سرباره کوره های آهن گدازی، خاکستر پوسته برنج و بالاخره پوزولان های طبیعی به صورت مواد ریزدانه جایگزین آن گردید. امروز شاهد ساخت بتن هایی با دوام که نفوذپذیری کمی دارند و در مقابل حملات شیمیایی کلرورها و سولفات ها و گاز کربنیک و بعضاً واکنش قلیایی پایدارتر می باشند، هستیم.
برای مصرف این بتن در سازه های بلند و رفع نقیصه شکنندگی در پاره ای موارد از الیاف های کوتاه استفاده شده تا بدین وسیله نرمی این بتن ها افزایش یابد. از مزایای عمده این بتن ها کاهش وزن ساختمان ها به علت کم کردن ابعاد ستون ها، صرفه جویی در میزان بتن و فولاد، کوتاه شدن دوران ساخت، تغییر شکل های وابسته به زمان کمتر و پایایی و داوم بشتر آ نها می باشد.
به منظور کاستن وزن سازه های بتنی که با بتن با مقاومت زیاد ساخته می شوند چند سالی است که با مصرف بخشی از سنگدانه های سبک در آن، بتن های سبک تری تولید نموده اند. امروزه بتن هایی با وزن مخصوص 2 تن بر متر مکعب و مقاومت های mpa 80-60 در بعضی پروژه ها به کار رفته است. به علت دوام قابل قبولی که این بتن ها در آزمایشات متعدد از خود نشان داده اند مصرف آنها در چند سازه بتنی دریایی در محیط های خورنده در کشورهای نروژ، کانادا، ژاپن، آمریکا و استرالیا گزارش شده است.
در کشور ما نیز اخیراً با تولید دوده سیلیس در کارخانه های داخلی کاربرد این ماده در بتن آغاز گشته است. در چند پروژه در جنوب کشور که به علت داشتن آب و هوای گرم و محیطی خورنده برای بتن و نیز فولاد از سخت ترین شرایط محیطی برای بتن است، بتن با سیمان دارای حدود 7 تا 10 در صد میکرو سیلیس به عنوان جابگزین سیمان استفاده شده است. بایستی توجه داشت که به علت عدم آب انداختگی این بتن و واکنش های سریع و گرمای محیط خطر ایجاد ترک های پلاستیک در ساعات اولیه و سپس ترک های ناشی از خشک شدن و حرارتی در این بتن ها زیاد بوده و در صورت عدم کنترل و دقت و عمل آوری سریع و مناسب علیرغم مقاومت زیاد وجود ترک در این بتن ها سبب افزایش نفوذ پذیری آنها گشته و در نتیحه املاح و مواد خورنده به داخل بتن و خوردگی آرماتور خرابی بتن تشدید می گردد. در پاره ای از تونل های انتقال آب و نیز تونل سدها نیز از این ماده در طرح اختلاط بتن برای بتن پاشی پوشش استفاده شده است. پیوستگی خوب این بتن و کم شدن مصالح بازگشتی و مقاومت و دوام خوب از خصوصیات آن درپوشش تونل ها است. این ماده در لایه نهایی سرریز بعضی سدهای کشور نیز در حال استفاده و یا در آینده استفاده نخواهد شد. مصرف میکرو سیلیس در بتن سبب افزایش مقاومت سایشی و فرسایشی بتن می گردد.
1-1-3) بتن های با نرمی بالا :
امروزه کار برد بتن با نرمی بالاتر که بتواند تغییر شکل های زیاد را بدون شکست تحمل نماید، مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات در خصوص تامین نرمی لازم در بتن با الیاف های مختلف و حتی حذف آرماتور در حال انجام می باشد. هدف از کاربرد الیاف در بتن افزایش مقاومت کششی، کنترل گسترش ترک ها و افزایش طاقت بتن می باشد تا قطعه بتنی بتواند در مقابل بارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنش تحمل نماید.
بتن با الیاف مختلف در سال های اخیر در سازه های عمده ای چون رو سازی راهها و فرودگاه ها، پی های عظیم با تغییر شکل های زیاد و به ویژه در پوشش بتنی تونل ها به کار رفته است. در ساخت پوشش تونل ها بتن الیافی با پاشیدن بر جداره شکل می پذیرد. اخیراً برای حذف ترک ها در پوشش تونل هایی که به صورت چند تکه پیش ساخته اجرا می شود از بتن بدون آرماتور و تنها الیاف استفاده شده و این نوع بتن سبب حذف ترک ها در حین عمل آوری و حمل و نقل قطعات و نصب آنها برای کامل کردن مقطع تونل های مترو شده است.
در نوع بسیار جدید بتن الیافی که می توان با آن به حداکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیاف استفاده می شود . در این روش ابتدا الیاف ریخته شده و سپس فضای بین آنها با ملات دوغابی پر می شود. میزان الیاف در این بتن حدود 10 در صد می باشد که حدود 10 برابر میزان الیاف در بتن های الیافی متداول است. با این مصالح لایه های محافظی بدون ترک و تقریبا غیر قابل نفوذ می توان ایجاد نمود. به علت نرمی زیاد این قطعات ظرفیت تغییر شکل پذیری این قطعات به میزان ظرفیت دال های فولادی می رسد. مقاومت فشاری این نوع بتن حدود 110-85 مگا پاسکال و مقاومت خمشی حدود N/m 45-35 می باشد. از این قطعات می توان نه تنها به عنوان لایه های محافظ کوچک استفاده نمود بلکه در باندهای فرودگاه در برابر ضربات عملکرد خوبی نشان می دهند. در کارهای تعمیراتی دال ها می توان از آنها به عنوان لایه روی بتن قدیم و بدون درز و در زمان کوتاهی استفاده نمود.
1-1-4) آرماتورهای غیر فولادی در بتن :
در سال های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند.
خاصیت عمده این آرماتورها که سبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که می تواند در محیط های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند.
اخیراً از الیاف مختلف شبکه هایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژه در پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.
1-1-5) مقابله با خوردگی بتن:
مساله خوردگی فولاد در بتن از معضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. این مساله حتی در کشورهای پیشرفته همچون آمریکا، کانادا، ژاپن و بعضی کشورهای اروپایی هزینه های زیادی را برای تعمیر آنها به دنبال داشته است. به عنوان مثال درگزارش های اخیر بررسی پل ها در امریکا حدود 140،000 پل مساله داشته اند. این مساله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدیدتر بوده و سازه های بتنی زیادی در زمانی نه چندان طولانی دچار خوردگی و خرابی گشته اند. بررسی ها در این مناطق نشان می دهد که اگر مصالح مناسب انتخاب گردد، بتن با مشخصات فنی ویژه این مناطق طرح گردد، در اجرای بتن از افراد کاردان استفاده شود و سرانجام اگر عمل آوری کافی ومناسب اعمال شود، بسیاری از مسائل بتن بر طرف خواهد گشت. به هرحال برای پیشگیری در سال های اخیر روش ها و موادی توصیه و به کار گرفته شده است که تا حدی جوابگوی مساله بوده است.
استفاده از آرماتورهای ضدزنگ و نیز آرماتورهای با الیاف پلاستیکیfrp یکی از این روش ها است که به علت گرانی آن هنوز کاملا توسعه نیافته است. به علاوه عملکرد دراز مدت این مواد باید پس از تحقیقات روشن گردد.
از روش های دیگر کاربرد حفاظت کاتدیک در بتن می باشد با استفاده از جریان معکوس با آند قربانی شونده می توان محافظت خوبی برای آرماتورها ایجاد نمود. این روش نیاز به مراقبت دائم دارد ونسبتا پرخرج است ولی روش مطمئنی می باشد.
برای محافظت آمارتور در مقابل خوردگی، چند سالی است که از آرماتور با پوشش اپوکسی استفاده می شود. تاریخچه مصرف این آرماتورها بویژه در محیط های خورنده نشان می دهد که در بعضی موارد این روش موفق و در پاره ای نا موفق بوده است. به هرحال اگر پوشش سالم بکار گرفته شود با این روش می توان حدود 10 تا 15 سال خوردگی را عقب انداخت.
استفاده از ممانعت کننده ها و بازدارنده های خوردگی بتن نیز به دو دهه اخیر برمی گردد. مصرف بعضی از این مواد همچون نیترات کلسیم و نیترات سدیم جنبه تجارتی یافته است. به هر حال عملکرد این مواد در تاخیر انداختن خوردگی در تحقیقات آزمایشگاهی و نیز در محیط های واقعی مناسب بوده است. بازدارنده های دیگری از نوع آندی و کاتدی مورد آزمایش قرار گرفته اند ولی دلیل گرانی زیاد هنوز کاربرد صنعتی پیدا نکرده اند.
برای محافظت بیشتر آرماتور و کم کردن نفوذپذیری پوشش های مختلف سطحی نیز روی بتن آزمایش و به کار گرفته شده است. این پوشش ها که اغلب پایه سیمانی و یا رزینی دارند با دقت روی سطح بتن اعمال می گردند. عملکرد دوام این پوشش به شرایط محیطی وابسته بوده و در بعضی محیط ها عمر کوتاهی داشته و نیاز به تجدید پوشش بوده است. روی هم رفته پوشش های با پایه سیمانی هم ارزانتر بوده و هم به علت سازگاری با بتن پایه پیوستگی و دوام بهتری در محیط های خورنده و گرم نشان می دهند.
با پیشرفت روزافرون انقلاب تکنولوژیک به ویژه در تولید بتن های خاص برای مناطق و شرایط خاص می توان از این بتن ها در ساخت وسازهای آینده استفاده نمود. دانش استفاده صحیح از مصالح، اجرای مناسب و عمل آوری کافی می تواند به دوام بتن ها در مناطق خاص بیفزاید. تحقیفات گسترده و دامنه داری برای بررسی دوام بتن های خاص در شرایط ویژه و در دراز مدت بایستی برنامه ریزی و به صورت جهانی به اجرا گذاشته شود.
1-2) مبانی ساخت بتن :
بتن اساسا از دو قسمت دانه های سنگی (Aggregates) و خمیر سیمان (Concrete) تشکیل شده است. خمیر سیمان که در واقع مخلوطی از سیمان پرتلند و آب می باشد.
– در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه ها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر می چسباند.
– دانه ها به دو گروه ریزدانه که تا 1/4 اینچ (6میلیمتر) و درشت دانه که روی الک شماره 16 (1.18 میلیمتر) تقسیم می شوند.
– خمیر سیمان عموما حدود 25 تا 40% کل حجم بتن را تشکیل می دهد که حجم مطلق سیمان بین 7 تا 15% و حجم آب از 14 تا 21% است. مقدار هوای در بتن تا حدود 8% حجم بتن را تشکیل می دهد این اندازه به درشت ترین دانه بستگی دارد.
– برای مصالح و شرایط عمل آوردن (Curing) معین، کیفیت بتن سخت شده به مقدار آب در مقابل با مقدار سیمان بستگی دارد.
1-2-1) مزایای کاهش مقدار آب :
1. افزایش مقاومت فشاری و مقاومت خمشی
2. افزایش قابلیت آب بندی (Water Tightness)
3. کاهش جذب آب (Absorption)
4. افزایش مقاومت نسبت به عوامل جوی
5. پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی
6. چسبندگی بهتر میان میلگرد و بتن
7. کاهش تغییرات حجمی در اثر تر و خشک شدن
1-2-2) انواع سیمان پرتلند:
– نوع 1 : برای استفاده عمومی ومناسب برای همه کارها
– نوع 2 : زمانی که احتیاطات علیه حمله سولفات ها مهم باشد
– نوع 3 : با مقاومت زودرس که مقاومت های بالا را در مدت کوتاهی می دهد
– نوع 4 : با حرارت هیدراسیون کم در جائی که میزان و حرارت تولید شده باید حداقل باشد
– نوع 5 : در بتن هائی که در معرض شدید سولفاتها قرار دارن (ضد سولفات)
– سیمان حباب زا (نوع A1، A2، (A3در برابر یخ زدن و آب شدن و همچنین پیوسته شدگی حاصل از اثرات مواد شیمیائی برای از بین بردن یخ جاده ها مقاومت بهبود یافته ای دارند.
سیمان پرتلند سفید تفاوت بنیادی آن در رنگ می باشد.
1-2-3) اختلاط :
ترتیب 5 مادﮤ متشکله بتن در مخلوط کن نقش مهمی را در یکنواختی بتن خواهد داشت.
1-2-4) کنترل ترک :
دو عامل اصلی برای ترک در بتن عبارتند از :
1. تنش بر اثر بارهای وارده (Control joints)
2. تنش بر اثر آب رفتگی در حین خشک شدن یا تغییرات دما (Restraint)
شیوه جلوگیری
1. درزهای کنترل موثرترین شیوه جلوگیری از ترک های غیر قابل رویت به شمار می آیند (Isolation Joints)
2. درزهای جداکننده دال را از قسمتهای دیگر سازه جدا می کنند و اجازه حرکت افقی و عمودی را در دال می دهد (Footings)
3. درزهای اجرائی جائی که کار بتن ریزی روزانه پایان می یابد، ایجاد می شوند; و مناطقی را که در دفعات مختلف بتن ریزی می شوند از یکدیگر جدا می سازند.
1-2-6) مواد افزودنی بتن: (Admixtures)
1. مواد افزودنی حباب زا (Air-entraining )
2. مواد افزودنی کاهنده آب (Water Reducing)
3. مواد افزودنی کندگیرکننده (Retarding)
4. مواد افزودنی تسریع کننده (Accelerating)
5. پوزولانها
6. مواد کارائی ساز شامل روان سازهای اعلا (Super Plasticizers)
7. مواد متفرقه مانند مواد پیوند ساز، ضد رطوبت، کاهنده نفوظ پذیری، دوغاب ساز و گاز ساز
1-2-7) تدارکات پیش از بتن ریزی :
شامل متراکم کردن، درست شکل دادن، مرطوب نمودن سطح زمین ، بستن قالبها،قرار دادن آرماتورها و سایر اقلام کار گذاشته شده بطور محکم در محلهای خود.
قالبها باید بطور دقیق قرار داده شوند وخود یا آستر آنها با مصالحی ساخته شده باشد که سرانجام نمای مطلوبی را به سطح بتن سخت شده ارائه کنند.قالبهای چوبی باید قبل از بتن ریزی مرطوب شوند در غیر اینصورت آب بتن را جذب کرده و متورم می شوددر استفاده از قالبهای چوبی باید از بکار بردن میخهای خیلی بزرگ یا به تعداد خیلی زیاد اجتناب ورزید تا برداشتن قالبها آسان شود و آسیب پذیری کاهش یابد.و برای سهولت در برداشتن قالبها باید آنها را با یک ماده رها ساز مانند روغن یا لاک آغشته کرد.
هنگامی که بتن ریخته می شود،میلگردهای فولادی باید تمیز بوده وعاری از زنگ یا لایه اکسیده باشد. میلگردهای فولادی و سایر اقلام کار گذاشته که آغشته به ملات باشند، نیازی به .پاک کردن ندارند به شرطی که عملیات بتن ریزی در عرض چند ساعت پایان پذیرد.
1-2-8) ریختن بتن:
بتن باید بطور پیوسته تا حد امکان در نزدیکی محل نهای خود ریخته شود.در اجرا دالها ، بتن ریزی باید در امتداد پیرامون انتهای دال آغاز شو د و هر پیمانه روی بتن ریخته شده قبلی تخلیه شود. عموما بتن در لایه¬های افقی با ضخامت یکنواخت ریخته شود وهر لایه باید قبل از ریختن لایه بعدی بطور کامل تراکم یابد. میزان بتن ریزی باید به اندازه کافی سریع بوده تا هنگام ریختن لایه جدید روی لایه قبلی ،آن لایه در حالت خمیری باشد . این امر باعث جلوگیری از خطوط جریان، درزها و سطوح سفحات ضعیف می شود که هنگام ریختن بتن تازه روی بتن سخت شده روی می دهد.
پیمانه های نخستین در هر مرحله بتن ریزی در دیواره ها و تیرهای اصلی باید در دو انتهای عضو ریخته شوند و سپس بتن ریزی های بعدی به سوی قسمت مرکزی پیش روند. در تمام حالات باید از جمع شدن آب در انتهاها، در گوشه ها جلوگیری شود.
-ارتفاع سقوط آزاد بتن نیازی به محدود شدن ندارد مگر اینکه جدائی درشت دانه ها رخ دهد که در آن صورت بتن از طریق بازشوهای پهلوئی موسوم به پنجره، که در اطراف قالبهای بلند و باریک وجود دارند، ریخته می شوند. در خارج بازشوها باید از یک مخزن قیفی شکل جمع شونده استفاده شود تا بتن امکان یابد آرام تر از کنا بازشو جریان یافته و تمایل به جدائی دانه ها کاهش یابد.
قبل از اینکه سطح بتن سخت شود بتن ریزی باید دوباره از سر گرفته شود تا بدینوسیله از ایجاد اتصال سرد جلوگیری به عمل آید.
1-2-9) متراکم کردن بتن :
متراکم کردن عبارتست از نزذدیک ساختن ذرات جامد در بتن تازه به گونه ای که ریختن آن در قالبها و دور اقلام کار گذاشته شده و آرماتورها انجام گیرد و نیز محفظه های سنگی و هوای محبوس که بصورت حفره های هوائی اتفاقی یا تصادفی در بتن موجود است از بین برود.
تراکم بوسیله دست یا توسط روشهای مکانیکی صورت می گیرد. روش انتخاب شده بستگی به روانی مخلوط و شرایط بتن ریزی مانند، پیچیدگی قالب بندی و مقدار آرماتورها دارد. مخلوط های خمیری و روان را می توان بطور دستی با کوبیدن بتن با یک میله فولادی یا یک وسیله فولادی دیگر متراکم ساخت.
تراکم مکانیکی مناسب، بتن ریزی مخلوطهای سفت با نسبتهای آب به سیمان پایین و بتن های خوب حاوی درشت دانه های زیاد را امکان پذیر می سازد.
1-2-10) برداشتن قالبها( باز کردن آنها) :
قالبها راتا مادامی که بتن به اندازه کافی مقاومت پیدا نکرده تا بتواند به طور رضایت بخشی تنشهای ناشی از بار مرده و نیز هر گونه بار اجرایی((construction load)) وارده را تحمل کند،نباید برداشته شود.بتن باید به اندازه کافی سخت شده باشد به نحوی که وقتی دقت معقولی در باز کردن قالبها انجام شود هیجگونه آسیبی به به سطوح نرسد.به طور کلی برداشتن قالبهای مقاطع نسبتا ضخیم را می توان 12 تا 24 ساعت پس از بتن ریزی برداشت.در اغلب شرایط ، برای زمان برداشتن قالبها بهتر است که متکی به مقاومتی از بتن بوده که بوسیله آزمایش تعیین می شود .
میله نوک تیز یا سایر ابزار فلزی را نباید جهت شل کردن قالبها میان بتن و قالب به زور گذاشته شود.اگر لازم باشد جدا کردن قالب از بتن با استفاده از گوه (wedge (انجام گیرد، فقط باید با گوه های چوبی بکار روند.
برداشتن قالبها باید از قسمتهای ساده آغاز شده وسپس به سوی قسمتهای پیش آمده پیشروی شود.این امر فشار وارد به گوشه های پیش آمده را کاهش می دهد.
لکه گیری، پاک کردن،وپرداختن سطوح قالب گیری شده
پس از برداشتن قالبها تمام برجستگیها،خطوط نشت،و پیش آمدگیهای کوچک باید به وسیله قلم زنی (chipping ( از بین برده شود.سطح بتن سپس باید سابیده یا مالیده شود. هر گونه باید پر شود.سطوح کرمو باید مرمت شده و تمام لکه ها باید پاک شوند . با دقت در عملیات اجرای قالب بندی و بتن ریزی ، تمامی این عملیات به حداقل می رسد.
بتن کرمو و دیگر بتن های معیوب باید کنده شوند تا مصالح خوب و سالم پدید آید.
اگر بتن معیوبی مجاور محل لکه گیری شده باقی بماتد ،ممکن است رطوبت به درون خلل و فرج راه یابد و به مرور زمان عوامل جوی موجب کنده شدن بتن مرمت شده شود. لبه ها باید به طور مستقیم و عمود بر سطح ، بریده یا قلم زنی شوند ،یسا مقدار کمی تو بریدگی داده شوند تا زبانکی را در کنار جای لکه گیری شده فراهم سازد.
پیش از اعمال بتن لکه گیری ، بتن اطراف باید برای چندین ساعت خیس نگه داشته شود.تمام سطوحی که بتن جدید به آنها پیوند داده می شوند،باید بوسیله برس دوغاب زده شوند.
تکه های کم عمق را با ملات سفت مشابه آنچه کهدر بتن بکار می رود ،می توان پر کرد.لکه گیری باید لایه به لایه انجام شود. به گونه ای که ضخامت هر لایه بیشتر از13 میلی متر نبوده و نیز هر لایه به صورت مضر س پرداخت شود تا پیوند آن به لایه بعدی بهتر صورت گیرد. لایه نهایی را با استفاده از تخته ماله به نحوی پرداخت کرد که با بتن اطرهف خود همگون باشد.
1-2-11) عمل آوردن تکه های لکه گیری شده :
پس از لکه گیری، عمل آوردن باید تا جایی که ممکن است زودتر آغاز شودتا از خشک شدن زود هنگام جلوگیری شود . کرباس تر،ماسه خیس، نایلون را میتوان به کار برد.
1-2-12) عمل آوردن و حفاظت :
عمل آوردن بتن تاثیر قوی روی خواص بتن سخت شده مانند دوام، مقاومت، آب بندی، مقاومت سایشی، ثبات حجمیو مقاومت در برابر یخ زدن وآب شدن دارد.
تمامی سازه های بتنی تازه ریخته شده، باید از خشک شدن سریع، از تغییرات شدید دما، و از آسیبهای ناشی از کارهای ساختمانی و عبور و مرور بعدی محفوظ بمانند.
عمل آوردن تا حد امکان باید بلافاصله پس از پایان کار بتنی آغاز شود.
عمل آوردن به دلایل زیر ضروری است :
نگهداری بتن تحت دمای ثابت و جلو گیری از افت رطوبت برای مدت زمانی که برای هیدراسیون مطلوب سیمان ونیز برای کسب مقاومت بتن لازم است.
1-3) مدیریت حفاظت بتن :
علیرغم اینکه مدت نسبتا؛ زیادی از پیرایش بتن نمی گذرد ( حدود 125 سال ) شناخت علل فساد در پروسه ی تحقیقات میدانی و جلوگیری از بروز آن ، مقاومت زیاد ، استحکام و شکل پذیری بتن استفاده از این ماتریال را با استقبال روز افزونی مواجه ساخته است .
با توجه به گستردگی استفاده از بتن نتایج بهره وری از آن همواره رضایت بخش نبوده و در پاره ای از موارد مسائل و مشکلاتی بوجود آورده است . در سازه های بتونی ا"ن پرسش مطرح است که آیا بتن با ترکیبات اولیه ی خویش به تنهایی توانسته است در شرایط زمانی و مکانی مختلف عملکرد بهینه ای داشته باشد ؟ متاسفانه بررسی ها و تحقیقات انجام شده در این زمینه ، پاسخ منفی را بدست می دهد .
مقاله ی حاضر بر اساس تحقیقات میدانی انجام شده در زمینه ی شناخت علل فساد بتن در استان هرمزگان تهیه گردیده است .
فساد پذیری سازه های بتونی که کاهش دوام سازه یی رع به همراه دارد ، اسباب نگرانی سازه های مهمی چون مجتمع بندری شهید رجائی ، سد میناب ، خط انتقال آب میناب – بندر عباس و دهها پروژه ی دیگر را فراهم ساخته است .
شناخت علل فساد بتن در پروسه ی تحقیقات میدانی و جلوگیری از بروز آن در قالب طرح مدیریت حفاظت بتن ، جمع بندی و ارائه گردیده است . لذا لازم است که قبل از ورود به بحث اصلی به تبیین اصطلاحات ویژه ای بپردازیم که کرارا؛ از آن استفاده خواهد شد .
امروزه با عاریه گرفتن اصطلاح خوردگی از بخش متالوژی عنوان ؛ خوردگی بتن ؛ ابداع شده است . در حالی که واژه خوردگی تعریف روشنی از چگونگی بروز فعل و انفعالاتی که تخریب زودرس بتن را بهمراه داردئ به دست نمی دهد .
ازدیاد حجم فولاد درون سازه بتونی بر اثر واکنش های شیمیایی / الکتروشیمیایی ، سبب افزایش فشار درون بتن گردیده که نهایتا" فرایند تخریب بتن را بهمراه دارد . در این مقطع ترمیم بتن مطلقا" امکان پذیر نبوده و یا انجحام آن با هزینه های گزافی همراه است .
شباهت این فرایند در بتن با بیماری مهلک سرطان عنوان سرطان بتن ( Concrete Cancer ) را مطرح نموده است . اما از ؟آنجا که فرایند تخریب بتونهای غیر مسلح به ژگونه دیگری است ، واژه فساد بتن را برای تبیین امری که تخریب بتونهای مسلح و غیر مسلح را بهمراه دارد مناسب تر یافته ایم .
مدیریت حفاظت بتن در بر گیرنده تمامی موارد فنی و اجرائی در حد جزئیات است که طرح ، اجرا و بهره برداری از سازه های بتنی را در بر می گیرد .
کشاورزان با استفاده از واژگان کاشت ، داشت و برداشت تعریف جامعی را در امر کشاورزی ارائه نموده اند . چنانچه ما نیز چنین تعریفی را برای امور عمرانی کشور داشته باشیم از به هدر رفتن میلیاردها ریال سرمایه های ملای جلوگیری کرده ایم .
می توان اجزای تشکیل دهنده مدیریت حفاظت بتن را به طریق زیر فهرست بندی کرد :
الف – تامین سرمایه
ب- تامنین دانش فنی و نیروی انسانی متخصص
پ- شناخت مصالح و مواد اولیه
ج- شناخت عوامل فساد بتن
چ – شناخت اقلیم و عوامل محیطی
ح- تهیه مصالح و مواد مناسب و نگهداری آنها در شرایط خوب و استاندارد
د- تحقیقات:
( تحقیقات خود شامل دو جزء است که بهینه سازی و جایگزینی مواد جدید مقاوم در برابر عوامل فساد بتن و پیدا کردن روشهای جدید مبارزه با فساد بتن را شامل می شود .
ر- طرح اختلاط بتن
ل- تولید، اجرا و عمل آوری
ن- نگهداری
مدیریت حفاظت بتن با هدف تقلیل ضایعات و جلوگیری از بروز واکنشهای منفی درون سازه های بتونی دستورالعمل هایی را در بر دارد که می توان نوعا" آن را به سازه های دیگر اعم از فلزی ، خاکی و …….. تعمیم داد .
الف – تامین سرمایه :
تامین سرمایه کافی به منظور انجام دقیق امر طراحی و اجرا و بهره برداری از سازه در اولویت قرار دارد . عدم امکان تامین بخشی از سرمایه یعنی عدمن تحقق بخشی از اهداف پروژه .
ب- تامین دانش فنی و نیروی انسانی متخصص
تامین دانش فنی و نیروی انسانی متخصص به عنوان دو بخشی که بطور متقابل یکدیگر را پوشش منی دهند مطرح است و عدم تامین و یا حذف بخشی از آن سلامت سازه ای را زیر سوال خواهد برد .
پ- شناخت مصالح و مواد اولیه
شناخت مصالح و مواد اولیه مصرفی در بتن تعاریف و استانداردهای خاص خود را دارند و با در نظر گرفتن این استانداردها بایستی نسبت به تهیه و بکارگیری آن در امر احداث سازه های بتونی اقدام نمود . نادیده گرفتن و قصور در اجرای استانداردها و دستورالعمل های فنی یعنی به خطر انداختن استحکام ، دوام و بقای سازه ای .
ج- شناخت عوامل فساد بتن
شناخت عوامل فساد بتن که تا کنون شناسائی و طبقه بندی گردیده اند عبارتند از :
1- نمکها ؛ 2- اسیدها ؛ 3- گازهایی نظیر گاز کربنیک ؛ 4- پوشش نا کافی بتن بر روی فولاد ؛ 5- کیفیت پایین عمل آوری بتن ؛ 6- بار اضافی ؛ 7- آب و رطوبت ؛ 8- فرآیند یخبندان ؛ 9- خوردگی میکروبی ( SRB ) ؛ 10- باکتری های اکسید کننده گوگرد .
چ – شناخت اقلیم و عوامل محیطی
بحث کلرورها و سولفاتها در سطح کشور همراه سایر عوامل فساد بتن را تحت الشعاع قرار داده و عوامل دیگری که به فساد منجر می شود مورد غفلت قرار گرفته است ( نمونه حاضر آن سازه های بتونی گوناگون در سطح تهران بزرگ ) و اگر به بند " ج " که گاز کربنیک را به عنوان یکی از عوامل فساد بتن مطرح ساخته است نظری بیندازیم دیگر هیچگاه سازه بتونی اکسپوز را در سطح شهری که مالامال از گازهای مونو و دی اکسید کربن است احداث نخواهیم کرد .
بررسی های علمی نشان می دهد که گاز کربنیک موجود در هوا سبب کربناتیزه شدن بتن و کاهش مقاومت آن می گردد . به طوری که یک عامل نفوذی بعمق20 میلی متر می تواند تا میزان 35 نیوتن بر میلی متر مربع مقاومت بتن را طی 30 سال کاهش دهد .
نمک آب دریاهای آزاد آب خلیج فارس
که البته میزان این املاح در نواحلی ساحلی به علت تبخیر بیشتر دو چندان می گردد و این ارقام بیانگر آن است که حاشیه خلیج فارس سازه بتونی ما به طور همزمان مورد هجوم دو عامل مخرب سولفات و کلر قرار می گیرد .
ح- تهیه مصالح و مواد مناسب و نگهداری آنها در شرایط خوب و استاندارد
آئین نامه های مجاز بتن در کشورهای مخحتلف و از جمله آئین نامه بتن ایران تهیه مصالح مرغوب و انبار نمودنآن در شرایط مطلوب را توصیه نموده است . تحقیق در امر فساد بتن در مجتمع بندری شهید رجایی بندر عباس نشان داد که هیچ یک از مصالح مصرفی در بتن برابر توصیه های آئین نامه ای تهیه و مصرف نگردیده است .
( تهیه و دپوی شن و ماسه در محیط باز و در مجاورت ماسه های روان آغشته به یون کلر و سولفات ، نشستن شبنم حاوی کلروسولفات و انبار نمودن پاکتهای سیمان تا 17 کیسه بر روی هم ، ( استاندارد 7 کیسه ) استفاده از آب حاصله از دستگاههای آب شیرین کن با خاصیت قلیلیی بسیار بالا ، استفاده از بتن خشک ، عدم اجرای بتن با چگالی مناسب از بارزترین علل فساد بتن در مچتمع بندری شهید رجائی بندر عباس بوده اند . تهیه مصالح مرغوب از مسافتهای دور را نباید به دلیل افزایش هزینه به تهیه مصالح نا مرغوب از مسافت نزدیک ترجیح داد .
د- تحقیقات :
چون عمدتا" تحقیقات میدانی انجام شده در حاشیه خلیج فارس صورت گرفته است و مضافا" این که این خلیج به علت عمق کم و گستردگی زیاد و عدم سیرکولاسیون کافی آب به علت عرض کم دهانه آن و همچنین تجربه زیاد ، بصورت اکوسیستم خاصی عمل می کند علاوه بر میزان بسیار زیاد املاح در میلی لیتر دمای 34-33 درجه شرایطی استثنایی را پدید آورده که طرح اختلاط بتن ویژه ای را طلب می نماید و تا کنون متاسفانه هیچ یک از آئین نامه های داخلی و خارجی بتن به آن نپرداخته اند . تحقیقات در شرایط آزمایشگاهی در بر گیرنده پاسخ های صحیح و دقیق نبوده است و ضرورت دارد کهخ این تحقیقات را به سمت و سوی تحقیقات محیطی بسط داد . بدیهی است که امر تحقیقات باید در دو زمینه بهسازی و جایگزینی مواد جدید و مقاوم در برابر عوامل فساد بتن و ت=از سویی پیدا کردن روشهای جدید مبارزه با فساد بتن از سوی دیگر انجام گیرد .
ر – طرح اختلاط بتن
طرح صحیح صورت مساله بر اساس شناخت دقیق اقلیم ، مکان ، مکصالح و نوع سازه ، امکان تهیه طرح مطلوب بتن را بدست می دهد . طرح اختلاط بتن به مانند هر گونه طراحی دیگر بایستی به صورت موردی و منفرد انجام گیرد و از استفاده عمومی طرح اختلاط واحد بتن اکیدا" اجتناب شود . اختلاط بتن بایستی با درصد و طیف مناسبی از عناصر ریزدانه و درشت دانه انجام گیرد و حذف بخشی از این موارد به مخاطره انداختن سازه بتونی ، محسوب می شود .
ل – تولید، اجرا و عمل آوری
اجرا و عمل آوری بتن از مهمترین مباحث مربوط به بتن می باشد که مکمل طرح اختلاط بتن بوده و اجرای صحیح و دقیق آن امکان اتصال بتن با چگالی زیاد را بدست می دهد که به علت فشردگی زیاد اجزای بتن راه نفوذ عوامل را به درون بتن سد نموده و استحکام و دوام سازه ای را تضمین می نماید .
ن- نگهداری
نگهداری سازه های بتونی از مهمترین بحثهای مدیریت حفاظت بتن می باشد که بکارگیری آن در تمامی دوران بهره برداری توصیه گشته و امروزه در تمامی کشورهای پیشرفته به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است .
1-4) علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی
(causes Of Deteriorations)
1-4-1) نفوذ نمکها (ingress Of Salts) :
نمکهای ته نشین شده که حاصل تبخیر و یا جریان آبهای دارای املاح می باشند و همچنین نمکهایی که توسط باد در خلل و فرج و ترکها جمع می شوند، هنگام کریستالیزه شدن می توانند فشار مخربی به سازه ها وارد کنند که این عمل علاوه بر تسریع و تشدید زنگ زدگی و خوردگی آرماتورها به واسطه وجود نمکهاست. تر وخشک شدن متناوب نیز می تواند تمرکز نمکها را شدت بخشد زیرا آب دارای املاح، پس از تبخیر، املاح خود را به جا می گذارد.
1-4-2) اشتباهات طراحی (specification Errors):
به کارگیری استانداردهای نامناسب و مشخصات فنی غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهای اجرایی و عملکرد خود سازه، می تواند به خرابی بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهای اروپایی و آمریکایی جهت اجرای پروژه هایی در مناطق خلیج فارس، جایی که آب و هوا و مواد و مصالح ساختمانی و مهارت افراد متفاوت با همه این عوامل در شمال اروپا و آمریکاست، باعث می شود تا دوام و پایایی سازه های بتنی در مناطق یاد شده کاهش یافته و در بهره برداری از سازه نیز با مسائل بسیار جدی مواجه گردیم.
1-4-3) اشتباهات اجرایی (con Struction Errors) :
کم کاریها، اشتباهات و نقصهایی که به هنگام اجرای پروژه ها رخ می دهد، ممکن است باعث گردد تا آسیبهایی چون پدیده حفره های لانه زنبوری، آب انداختگی، جداشدگی، ترکهای جمع شدگی، فضاهای خالی اضافی یا بتن آلوده شده، به وجود آید که همگی آنها به مشکلات جدی می انجامند.
این گونه نقصها و اشکالات را می توان زاییده کارآئی، درجه فشردگی، سیستم عمل آوری آب، مخلوط آلوده، سنگدانه های آلوده و استفاده غلط از افزودنیها به صورت فردی و یا گروهی دانست.
1-4-4) حملات کلریدی (chloride Attack) :
وجود کلرید آزاد در بتن می تواند به لایه حفاظتی غیر فعالی که در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسیب وارد نموده و آن را از بین ببرد.
خوردگی کلریدی آرماتورهایی که درون بتن قرار دارند، یک عمل الکتروشیمیایی است که بنا به خاصیتش، جهت انجام این فرآیند، غلظت مورد نیاز یون کلرید، نواحی آندی و کاتدی، وجود الکترولیت و رسیدن اکسیژن به مناطق کاتدی در سل (cell)خوردگی را فراهم می کند.
گفته می شود که خوردگی کلریدی وقتی حاصل می شود که مقدار کلرید موجود در بتن بیش از 6/0 کیلوگرم در هر متر مکعب بتن باشد. ولی این مقدار به کیفیت بتن نیز بستگی دارد.
خوردگی آبله رویی حاصل از کلرید می تواند موضعی و عمیق باشد که این عمل در صورت وجود یک سطح بسیار کوچک آندی و یک سطح بسیار وسیع کاتدی به وقوع می پیوندد که خوردگی آن نیز با شدت بسیار صورت می گیرد. از جمله مشخصات (features ) خوردگی کلریدی، می توان موارد زیر را نام برد:
(الف) هنگامی که کلرید در مراحل میانی ترکیبات (عمل و عکس العمل) شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته ولی در انتها کلرید مصرف نشده باشد.
(ب) هنگامی که تشکیل همزمان اسید هیدروکلریک، درجه Ph مناطق خورده شده را پایین بیاورد. وجود کلریدها هم می تواند به علت استفاده از افزودنیهای کلرید باشد و هم می تواند ناشی از نفوذیابی کلرید از هوای اطراف باشد.
فرض بر این است که مقدار نفوذ یونهای کلریدی تابعیت از قانون نفوذ Fick دارد. ولی علاوه بر انتشار (diffusion) به نفوذ (penetration) کلرید احتمال دارد به خاطر مکش موئینه (capillary Suction) نیز انجام پذیرد.
1-4-5) حملات سولفاتی (sulphate Attack) :
محلول نمکهای سولفاتی از قبیل سولفاتهای سدیم و منیزیم به دو طریق می توانند بتن را مورد حمله و تخریب قرار دهند. در طریق اول یون سولفات ممکن است آلومینات سیمان را مورد حمله قرار داده و ضمن ترکیب، نمکهای دوتایی از قبیل:thaumasite و Ettringiteتولید نماید که در آب محلول می باشند. وجود این گونه نمکها در حضور هیدروکسید کلسیم، طبیعت کلوئیدی(colloidal) داشته که می تواند منبسط شده و با ازدیاد حجم، تخریب بتن را باعث گردد. طریق دومی که محلولهای سولفاتی قادر به آسیب رسانی به بتن هستند عبارتست از: تبدیل هیدروکسید کلسیم به نمکهای محلول در آب مانند گچ (gypsum) و میرابلیت Mirabilite که باعث تجزیه و نرم شدن سطوح بتن می شود و عمل Leaching یا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه یک مایع حلال، به وقوع می پیوند.
1-4-6) حریق (fire) :
سه عامل اصلی وجود دارد که می توانند مقاومت بتن را در مقابل حرارت بالا تعیین کنند. این عوامل عبارتند از:
(الف) توانایی بتن در مقابله با گرما و همچنین عمل آب بندی، بدون اینکه ترک، ریختگی و نزول مقاومت حاصل گردد.
(ب) رسانایی بتن (conductivity)
(ج) ظرفیت گرمایی بتن(heat Capacity)
باید توجه داشت دو مکانیزم کاملاً متضاد انبساط (expansion) و جمع شدگی مسوول خرابی بتن در مقابل حرارت می باشند. در حالی که سیمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهای بالا، انبساط حجم پیدا می کند، بتن در همین شرایط یعنی در معرض حرارتهای (دمای) بالا، تمایل به جمع شدگی و انقباض نشان می دهد. چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن می گردد، نهایتاً اینکه مقدار انقباض در نتیجه عمل خشک شدن از مقدار انبساط فراتر رفته و باعث می شود جمع شدگی حاصل شود و به دنبال آن ترک خوردگی و ریختگی بتن به وجود می آید. به علاوه در درجه حرارت 400 درجه سانتی گراد، هیدروکسید کلسیم آزاد بتن که در سیمان پر تلند هیدراته شده موجود است، آب خود را از دست داده و تشکیل اکسید کلسیم می دهد. سپس خنک شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث می شود، تا از نو عمل هیدراته شدن حاصل شود که این عمل به علت انبساط حجمی موجب بروز تنشهای مخرب می گردد. هچنین انبساط و انقباض نا هماهنگ و متمایز (differential Expansion And Contraction)مواد تشکیل دهنده بتن مسلح مانند آرماتور، شن، ماسه و … می توانند در ازدیاد تنشهای تخریبی نقش موثری داشته باشند.
1-4-7) عمل یخ زدگی (frost Action) :
برای بتنهای خیس، عمل یخ زدگی یک عامل تخریب می باشد، چون آب به هنگام یخ زدن ازدیاد حجم پیدا کرده و باعث تولید تنشهای مخرب درونی شده و لذا بتن ترک می خورد. ترکها و درزهایی که نتیجه یخ زدگی و ذوب متناوب می باشند، باعث می گردند سطح بتن به صورت پولکی درآمده و بر اثر فرسایش، خرابی عمق بیشتری یابد بنابراین عمل یخ زدگی بتن و میزان تخریب حاصله، بستگی به درجه تخلخل و نفوذپذیری بتن دارد که این موضوع علاوه بر تاثیر ترکها و درزهاست.
1-4-8) نمکهای ذوب یخ (de-icing Salts) :
اگر برای ذوب نمودن یخ بتن، از نمکهای ذوب یخ استفاده شود، علاوه بر خرابیهای حاصله از یخ زدگی، ممکن است همین نمکها نیز باعث خرابی سطحی بتن گردند. چون باور آن است که خرابیهای حاصل از نمکهای ذوب یخ، در نتیجه یک عمل فیزیکی به وقوع می پیوندد، غلظت نمکها، موجود بودن آبی که قابلیت یخ زدگی داشته باشد و در کل فشارهای هیدرولیکی و غشایی (osmotic) نقش بسیار مهمی در دامنه و وسعت خرابیها ایفا می کنند.
1-4-9) عکس العمل قلیایی سنگدانه ها (alkali-aggregate Reaction) :
در این قسمت می توان از واکنشهای "قلیایی- سیلیکا" و "قلیایی- کربناتها" نام برد.
عکس العمل قلیایی – سیلیکا(alkali-silica) عبارتست از: ژلی که از عکس العمل بین هیدروکسید پتاسیم و سیلیکای واکنش پذیر موجود در سنگدانه حاصل می شود. بر اثر جذب آب، این ژل انبساط پیدا کرده و با ایجاد تنشهایی منجر به تشکیل ترکهای درونی در بتن می شود. واکنش قلیایی -کربنات، بین قلیاهای موجود در سیمان و گروه مشخصی از سنگهای آهکی (dolomitic) که در شرایط مرطوب قرار می گیرند، به وقوع می پیوندد. در اینجا نیز انبساط حاصله باعث می شود تا ترکهایی ایجاد شود یا در مقاطع باریک خمیدگیهایی به وجود آید.
1-4-10) کربناسیون (carbonation) :
گاه لایه حفاظتی که در مجاورت آرماتور داخل بتن موجود است، در صورت کاهش Ph بتن اطراف، به کلی آسیب دیده و از بین می رود. بنابراین نفوذ دی اکسید کربن از هوا، عکس العملی را با بتن آلکالین ایجاد می نماید که حاصل آن کربنات خواهد بود و در نتیجه درجه Ph بتن کاهش می یابد. همچنان که این عمل از سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پیشروی می نماید؛ آرماتور بتن تحت تاثیر این عمل دچار خوردگی می گردد. علاوه بر خوردگی، دی اکسید کربن و بعضی اسیدهای موجود در آب دریا می توانند هیدروکسید کلسیم را در خود حل کرده و باعث فرسایش سطح بتن گردند.
1-4-11) علل دیگر (other Causes) :
علل بسیار دیگری نیز باعث آسیب دیدگی و خرابی بتن می شوند که در سالهای اخیر شناسایی شده اند. بعضی از این عوامل دارای مشخصات خاصی بوده و کاربرد بسیار موضعی دارند. مانند تاثیر مخرب چربیها بر کف بتن کشتارگاهها، مواد اولیه در کارخانه ها و کارگاههای تولیدی، آسیب حاصله از عوارض مخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هایی که برای منظورها و مقاصد دیگری ساخته شده باشند، نه آنچه که مورد بهره برداری است. مانند تبدیل ساختمان معمولی به سردخانه، محل شستشو، انباری، آشپزخانه، کتابخانه و غیره. با این همه اکثر آنها را می توان در گروههای ذیل طبقه بندی نمود:
(الف) ضربات و بارهای وارده (ناگهانی و غیره) در صورتی که موقع طراحی سازه برای این گونه بارگذاریها پیش بینیهای لازم صورت نگرفته باشد.
(ب) اثرات جوی و محیطی
(پ) اثرات نامطلوب مواد شیمیایی مخرب
1-5) عوامل جوی و تاثیرشان بر بتن:
درجه حرارت هوا ، درجه حرارت بتن ، سرعت باد ورطوبت ، بر میزان تبخیر سطحی بتن تاثیر می گذارند . هیچگاه منحنی ساده ای که بتواند بصورت مناسبی نتایج اوضاع جوی را خلاصه کند وجود ندارد و هر یک از عوامل ، توجه جداگانه ای را ایجاب می کندکه در ذیل به آنها اشاره می شود.
1-5-1) تشعشع خورشیدی:
این عامل به مقدار قابل توجهی بر درجه حرارت مصالح انبار شده تاثیر می گذارد. حرارت جذب شده از تشعشع خورشید در طول ساعات روز ممکن است در طول شب که سردتر است ، تماماً از دست نرود. در نتیجه درجه حرارت درون دانه های سنگی انبار شده ممکن است به تدریج به اندازه ای برسد که یقیناً بتن گرم غیر قابل قبولی را ارائه دهد.
1-5-2) ماشین آلات :
ماشین آلات معمولاً ظرفیت حرارتی کمی دارند . با آنکه این موضوع اجازه سرد شدن در شب را به آنها می دهد ولی آنها را قادر می سازد که سریعاً پس از بالا آمدن آفتاب گرم شوند مقادیر گرمای ذخیره شده نسبتاً کم است ولی ماشین آلاتی که در آفتاب قرار دارند سریعاً گرمای ذخیره شده در خود را به بتن تازه ای که در تماس با آنها واقع شود پس دهند.
1-5-3) قالب و آرماتور :
مـــخصوصاً قالـــب و آرماتور لزوماً باید قبل از بتن ریزی آماده شوند. به استثنای مواردی که آنها را در سایه قرار می دهیم و یا به وسیله دیگری سرد نگه داری کنیم ، احتمالاً در طول مدت جادادن بتن، به مقدار قابل توجهی گرم خواهند شدکه ممکن است بتن ، در تماس با آنها قبل از آنکه بتواند متراکم شود سفت گردد.
1-5-4) زمین :
ریختن بتن در زمین خشک و گرم می تواند دو نتیجه بد داشته باشد . بتن نه فقط ممکن است از زمین گرما بگیرد ، بلکه آب خود را نیز از طریق جذب ، بوسیله زمین از دست می دهد.
1-5-5) درجه حرارت های هوا:
هوا ظرفیت حرارتی کمی دارد و در صورت سکون ، هدایت حرارتی آن ضعیف است معهذا قدرت هوا در جذب بخار آب با درجه حرارت آن افزایش می یابد . وجود درجه حرارت زیاد در هوا می تواند شدتی داشته باشد که آب موجود در بتن را حتی در موقع ساختن ، حمل ، جادادن یا سخت شدن ، تبخیر نماید . مثلاً هر گاه درجه حرارت بتن و آب ۲۰ درجه سانتی گراد باشد ، میزان از دست رفتن آب از راه تبخیر دو برابر زمانی است که درجه حرارت ده درجه سانتی گراد باشد.
1-5-6) رطوبت:
تقلیل رطوبت نسبی از ۹۰ % به ۵۰ % بدون تغییر در سایر شرایط ، پنج مرتبه میزان تبخیر آب از بتن محافظت نشده را افزایش می دهد. و این موضوع تفاوتی براینکه بتن درچه مرحله ای از حمل یا جادادن باشد نخواهد داشت.
1-5-7) سرعت باد:
میزان جابجایی هوا ، محتملاً عاملی است که بیشترین اشکالات را در ارتباط با بتن ریزی در آب و هوای خشک کننده به وجود می آورد هوای ساکن به سهولت از بخار آب اشباع می شود. وزش سبکترین نسیم باعث تجدید دائمی و فراهم شدن هوائی می شود که آب موجود در بتن محافظت نشده می تواند در آن تبخیر شود.
بدین معنی که در نسیمی به سرعت ۱۵ کیلومتر در ساعت ، تبخیر آب ۴ برابر میزان تبخیر در هوای ساکن است و در بادی باسرعت ۴۰ کیلومتر در ساعت ، میزان تبخیر به ۹ برابر موقعی که هوا بی حرکت است می رسد.
1-5-8) درجه حرارتهای شب هنگام :
تاثیر پائین افتادن درجه حرارت شب هنگام ، که بعضی اوقات در مناطقی که دور از دریا هستند مشاهده می شود ، اغلب از نظر دور مانده است . نتایج نافعی در آنها است و مصالح انبار شده ممکن است قدری از حرارتی را که روز قبل ذخیره کرده اند از دست بدهند و ماشین آلات کارگاه سرد شوند. با وجود این ، درجه حرارتهای تنزل یافته شبانه می توانند شدیداً بر بتن محافظت نشده در مراحل اولیه سخت شدن تاثیر بگذارند.
چنانچه بتن مزبور محافظت نشده باشد ، سطح آن باید الزاماً حرارت خود را به محیط سرد شبانگاهی پس بدهد و همراه با این عمل منقبض شود. ولی قابلیت هدایت نسبی کم بتن ، باعث می شود که درجه حرارت وابعاد قسمتهای داخلی توده بتن به همان صورت باقی بمانــد. تنش کششی منتج در سطح خارجی بتن احتمالاً به واسطه تشکیل ترک ها آزاد می گردد . در حالیکه لزوماً ترکهای مذکور از اهمیت سازه ای برخوردار نیستند ولی بد نما بوده و ممکن است چنانچه بخواهیم در آتیه مراکز فسادی نشوند لازم شود آنها را با هزینه زیاد و وسایل پر زحمت تری پر کنیم .
1-6) سنگدانه ها و دانه بندی مناسب آن برای بتن:
برای تعیین دانه بندی مناسب در ابتدا لازم است تا موارد ذیل بخوبی شناخته شوند:
الف- سطح مخصوص دانه ها: آنچنانکه پیشتر نیز ذکر شد، هر چه مقدار سنگدانه بیشتر باشد (یا به عبارت دیگر مقدار سیمان مصرفی در بتن کمتر شود)، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر است. اما از طرف دیگر در مخلوط بتن دوغاب سیمان باید به اندازه ای موجود باشد که بتواند سطح دانه ها را بپوشاند.
پس اگر سطح دانه ها کمتر شود، میزان سیمان مورد نیاز و آب مصرفی نیز کمتر خواهد بود. اما کم کردن سطح مخصوص (نسبت سطح یه حجم) به منظور کم کردن مصرف آب و سیمان، مستلزم تغییر شکل دانه ها و استفاده از ذرات درشت تر می باشد.
ب- حجم نسبی دانه ها: اگر چه افزایش حجم سنگدانه مصرفی در بتن مقرون به صرفه تر است، اما در صورت ایجاد بتنی با حداکثر حجم ذرات ممکن (و کمترین میزان سیمان لازم برای پر کردن بین ذرات) عملاً ترکیبی با کارآیی کم تولید شده است. بنابراین درصورتیکه سیمان بیش از حداقل مقدار لازم برای تر کردن دانه ها باشد، موجب افزایش کارایی بتن خواهد شد.
ج- تمایل به جدایی در دانه ها: اگر چه برای پر کردن فضای خالی بین ذرات درشت وجود ذرات ریزتر لازم است، اما نگهداری این ذرات در این فضاهای خالی کاری مشکل است که توسط سیمان ((ماده چسباننده) صورت می پذیرد.
د- میزان درصد ریزدانه ها: دیگر عامل مهم و اثرگذار بر عملکرد بتن وجود مصالح ریزتر از 300 میکرون است. این مصالح می توانند شامل سنگدانه ها، سیمان و دیگر پرکننده های مصرفی باشند.
یکی دیگر از عوامل موثر در دوام لوله های بتنی خصوصیات سنگدانه ها است و بطور کلی استفاده از سنگدانه های با دوام و سالم که بطور مناسبی انتخاب، آزمایش و کنترل کیفیت شده اند باید بعنوان یک اصل مهم در دستور کار تولید بتن مورد مصرف در ساخت لوله قرار گیرد.
سختی مخصوص (Specific hardness) یا مقاومت سایشی دانه ها از موارد مورد توجه در مطالعات مربوط به دوام می باشند و بطور کلی با استفاده از دانه های سخت تر می توان بتنی با مقاومت سایشی بیشتر و در نتیجه دوام بالاتر تولید کرد.
از نکات مهم دیگر برای استفاده از سنگدانه ها، مقاومت سنگدانه ها در برابر حملات اسیدی می باشد. سنگدانه های سیلیسی مانند گرانیت، کوارتزیت در برابر حمله اسیدها مقاوم هستند، اما سنگدانه های کربناتی مانند سنگ آهک و دولومیت در بسیاری موارد با اسیدها واکنش نشان می دهند.
نتایج حاصله از انجام بعضی تحقیقات کاربردی نشان داده شده است که در شرایطی که تهاجم ناشی از فاضلاب چندان شدید نباشد، حتی استفاده از سنگدانه های کربناتی ممکن است پایداری در برابر تهاجم را افزایش دهد. زیرا در این شرایط اسیدهای فاضلاب بطور یکنواخت به تمام سطح بتن حمله می کنند و در این صورت جداشدگی دانه ها به علت انحلال خمیر سیمان اتفاق نمی افتد.
از سوی دیگر، تحقیقات نشان می دهد که هر چه نسبت سنگدانه به سیمان در بتن بیشتر باشد، مقاومت بتن در برابر اسید افزایش می یابد، چرا که در حجم ثابتی از بتن با افزایش مقدار سنگدانه حجم کمتری برای خمیر سیمان که آسیب پذیرترین جزء بتن است، باقی می ماند.
1-7) افزودنیهای بتن و نقش آن درمقاوم سازی سازه ها:
پروژه مقاوم سازی شامل دو مرحله می باشد:
مقاوم ساختن
مقاوم سازی
مقاوم ساختن: به این معنی است که قبل ازساخت(مراحل مطالعه و طراحی)، در هنگام اجرا و همچنین پس از ساخت سازه (مراحل مراقبت و مونیتورینگ)، تمام دست اندر کاران پروژه طبق استانداردهای موجود و معتبر عمل کنند. بعنوان مثال کیفیت مواد و مصالح بکار رفته در پروژه مورد نظر دارای کیفیت مطلوب و استاندارد باشند.
و اما مقاوم سازی کردن به این معنی است که: چنانچه پس از ساخت و در مرحله مونیتورینگ بخصوص در برابر حوادثی که باید در هنگام طراحی و اجرا در نظر گرفته می شد(مانند زلزله مورد انتظار در منطقه مورد نظر) سازه عملکرد مطلوبی از خود نشان نداده و از حداکثر تغییر شکل های مجاز در استاندارد تجاوز نماید، آنگاه عملیات تقویت سازه ضروری خواهد بود.
در اینجا در مورد روش های و اینکه مقاوم ساختن بهتر است یا مقاوم سازی کردن!!! صحبتی نخواهیم کرد بلکه می خواهیم به این موضوع بپردازیم که در مقوله مذکور،بخصوص مورد دوم که تقریبا رایج ترین بحث صنعت ساختمان در کشور است، سهم مواد افزودنی چقدراست؟ و اینکه اصولا آیا مواد افزودنی هیچ نقشی در ساختمان می توانند داشته باشند؟ و اگر دارند آیا می توانند در مقابل این سوال همیشگی پیمانکاران یعنی صرفه اقتصادی توجیهی داشته باشد یا خیر؟
براستی مهندسین فعال در پروژه های عمرانی و همچنین مسئولین شرکتهای ساخت بتن(بتن آماده) توجه دارند که در حال حاضر سازه ها باید مقاوم سازی شوند نه عیار بالا سازی؟در واقع شاید بهتر باشد قانون برای مقاومت بالا،عیار سیمان بیشتر را به صورت برای مقاومت بالاتر، طرح اختلاط خوب تغییر داد.با توجه به اهمیت بحث، ابتدا استفاده از مواد افزودنی را در مقاوم سازی کردن بررسی کرده و سپس مختصری به نقش آنها در مقاوم ساختن سازه ها هم اشاره خواهیم کرد.
بطور عمده مقاوم سازی کردن یا به اختصار مقاوم سازی سازه ها به سه طریق صورت می گیرد:
کاهش بارهای وارده برسازه
وصله کردن یا به عبارتی تقویت اعضای موجود
اضافه کردن یک تعداد اعضای جدید.
در اینجا لازم است به این نکته اشاره گردد که در بحث حاضر مواد افزودنی روان کننده و فوق روان کننده مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
مواد افزودنی روان کننده و فوق روان کننده در کاهش بارهای وارده بر سازه بطور مستقیم نمی توانند نقشی داشته باشند اما بطور غیر مستقیم می توانند بدین شکل عمل کنند. چنانچه سازه با بتن بدون مواد افزودنی (بتن ساده) ساخته شود، چون مقاومت آن از بتن با ماده افزودنی (بتن مجهز)کمتر خواهد بود، لذا اندازه اعضای سازه بیشتر و بار وارده بر سازه زیادتر خواهد بود. به عبارت دیگر ساختن بتن با مقاومت بالا در شرایط یکسان با مواد افزودنی راحت تر است. کما اینکه در بسیاری موارد بخصوص هنگامیکه درصد آب به سیمان از یک مقدار اجرایی کمتر می شود، ساختن بتن اصولا غیر ممکن است. در صورتیکه با استفاده از مواد افزودنی این امر امکان پذیر می باشد.
اما نقش مواد افزودنی در روش های دوم و سوم مقاوم سازی سازه معقول تر و بطور مشهود تری قابل بررسی است. معمولا در هنگام مقاوم سازی به روش تقویت اعضای موجود، مطلوب است که از مصالحی با کیفیت بالاتر و بهتر از مصالح بکار رفته در سازه استفاده می شود که در مورد بتن، اغلب بتن با مقاومت بالا و یا بتن چگال تر مد نظر است. برای ساخت بتن با مقاومت بالا مهمترین کار، کاهش مقدار نسبت آب به سیمان تا حداقل مقدار ممکن است، اما این کار مشکلات اجرایی را در بر خواهد داشت بطوریکه یک درصد مشخص آب به سیمان اجرایی تعریف می شود(5/0 الی 55/0). مواد افزودنی حتی در نسبت های آب به سیمان کمتر از عددی که اجرایی نامیده می شود می توانند به گونه ای بتن را مجهز کنند که مشکلات اجرایی را مرتفع نمایند.
در روش سوم مقاوم سازی همانند روش قبل معمولا مطلوب این است که اعضای اضافه شده بهتر از اعضای موجود باشند لذا دوباره همانند آنچه در بالا توضیح داده شد می توان یک سازه بتنی با مقاومت بالا را اجرا کرد.
روش های مذکور به عبارتی روش های درمان سازه بیمار هستند اما همواره پیشگیری بر درمان مقدم است بعبارت دیگر بجای مقاوم سازی بعد از ساخت که بخصوص در اکثر موارد روش های اجرای خاص را می طلبد،بهتر است سازه در هنگام طراحی و ساخت، مقاوم و مجهز ساخته شود. در مورد یک سازه و یا عضو بتنی مقاومت بتن مهمترین خصوصیت آن است که تقریبا اکثر خواص دیگر بتن را می توان با آن سنجید. بنابراین بطور کلی و در اکثر موارد و نه همیشه ساخت یک بتن خوب به معنای ساخت بتن با مقاومت فشاری مطلوب است.
و همانطور که اشاره شد چنانچه ماده افزودنی در بتن استفاده گردد نگرانی دست یافتن به مقاومت مورد نظر کمتر خواهد بود.
بد نیست پس از اینکه فواید مواد افزودنی روان کننده و فوق روان کننده و همچنین مزایای استفاده از بتن مجهز بررسی شد، سوالاتی را هم که در ذهن اکثر مهندسان عمران همواره وجود دارد پاسخ داده شود. به عبارت بهتر ذهنیت موجود در صنعت ساختمان نسبت به مواد افزودنی منفی بوده و یا حداقل مثبت نیست.
اولین سوال صرفه اقتصادی است.
با این ذهنیت که اگر از مواد افزودنی استفاده کنم هزینه هر متر مکعب بتن بالا خواهد رفت. این قضیه در اکثر موارد درست نیست.بخصوص اگر در یک ساختمان بررسی شود، برای استفاده از بتن مجهز به دو صورت می توان عمل کرد:
اول اینکه استفاده از مواد افزودنی در اسلامپ ثابت باعث کاهش آب می شود، از طرفی با توجه به اینکه مقاومت بتن به نسبت آب که به سیمان بستگی دارد لذا می توان مقدار سیمان را به اندازه ای کم کرد که نسبت قبلی ثابت بماند و با استفاده از مواد افزودنی یک بتن مهربانتر ساخت که با توجه به نوع بتن و کاهش سیمان می تواند حتی باعث کاهش قیمت تمام شده بتن شود. البته با توجه به وضعیت فعلی بازار سیمان، کاهش مصرف سیمان هم می تواند یک امتیاز مثبت باشد.
دوم اینکه اکثرا در هنگام طراحی اعضای بتنی مقاومت آن به اندازه ای در نظر گرفته می شود که به راحتی می توان مقاومتی بالاتر از آنرا با ماده افزودنی گرفت. در نگاه اول هزینه اجرای سازه به علت اضافه شدن ماده افزودنی و تبدیل بتن ساده به بتن مجهز، بیشتر شده و به صورت ظاهری نا مطلوب می نماید، در صورتی که کاهش هزینه کلی اجرای سازه به علت کاهش اندازه مقاطع اعضای سازه و در نتیجه کاهش بار مرده ساختمان اصلا در نظر گرفته نمی شود.
علاوه بر دو مورد بالا شعار کاهش مصرف سیمان را نیز همگ شنیده اند!!!
پس از اینکه به این نتیجه رسیدیم که : شاید هم مواد افزودنی بد نباشد، حتما بد نیست، شاید خوب باشد،حتما خوب است و یا حتما باید استفاده شود،همانند هر کالای دیگری استفاده از نوع مناسب ماده روان کننده یا فوق روان کننده در اینجا نیز مطرح خواهد بود.
اما چرا تولید نسل های پی در پی مواد فوق روان کننده احساس شد؟ در جواب سوال می توان این گونه بیان کرد، که بتن یک موجود زنده است. لذا این موجود زنده در شرایط، مکان های مختلف و با مصالح مختلف رفتار متفاوتی از خود نشان می دهد.
بنابراین نسل اول مواد افزودنی در بسیاری مورد نتوانست باعث افزایش اسلامپ بتن تا حد مطلوب شود، حتی وقتی که حداکثر مقدار دوزاج کمتر از نسل اول، بتن قوی مذکور را تکان دهد ولی نسل دوم هم در برخی موارد نتوانست مقدار آب بتن را تا جایی که مطلوب بود، کاهش دهد. لذا نسل سوم فوق روان کننده ها بر پایه پلی نفتالین به بازار آمد.
این مواد با دوزاج تقریبی یک درصد وزن سیمان، بتنی را که اسلامپ آن حدود صفر باشد به سانتی متر و با دوزاج 5/1 درصد به حدود اسلامپ بتن می رساند. البته وقتی که مقصود، اسلامپ ثابت و کاهش آب بتن باشد، مقاومت را در بتن مذکور تا 110 کیلوگرم بر سانتی متر مربع نسبت بتن شاهد افزایش خواهد داد. نسل چهارم فوق روان کننده ها که بر پایه پلی کربوکسیلات است. بتن فوق را فقط با 5/0 درصد وزن سیمان از اسلامپ حدود صفر به بتن تبدیل می کند. در حال حاضر استفاده از فوق روان کننده های نسل اول و دوم تقریبا منسوخ شده و نسل سوم و حتی چهارم در پروژه ها استفاده می شود.
توجه به این نکته در استفاده از مواد فوق روان کننده ضروری است که:
تفاوت عملکرد فوق روان کننده ها، تفاوت قدرت آنها در کاهش آب و یا افزایش اسلامپ( و یا نگهداری اسلامپ) بتن می باشد. یعنی همانگونه که نمی توان برای طی یک مسیر مشکل از تجهیزات ابتدایی و ضعیف استفاده کرد، نمی توانید یک فوق روان ساز نسل اول، دوم و شاید سوم را برای تولید یک بتن قوی انتخاب کنید. هر چند که ممکن است بتوانید به ظاهر و در ابتدای امر با خرید محصول ارزانتر و صرفا اضافه کردن یک ماده، به عنوان فوق روان ساز در پروژه صرفه جویی کنید.
بطور کلی چهار عامل انگیزشی و امتیازی، در مصرف مواد افزودنی بتن(فوق روانسازها)، بشرح زیر متصور می باشد:
1. افزایش روانی بتن
2. افزایش مقاومت بتن
3. کاهش نفوذپذیری و افزایش دوام بتن
4. صرفه جویی در مصرف سیمان و نهایتا تقلیل هزینه های متعلقه که هر کدام از موارد مذکور به جای خود و در زمان مناسب قابل محاسبه و وصول خواهد بود.
بدنبال اظهار مزایای مشروحه استفاده از مواد افزودنی بتن فقط یک عامل مهم و باز دارنده مصرف مواد افزودنی، بعنوان دغدغه مهم و پر اهمیت مهندسین و مصرف کنندگان،که همان تضمین کیفیت مواد افزودنی در بتن که در صد بسیار بسیار نازلی از قیمت کل سازه بتنی را شامل می شود مطرح می باشد.
چگونه به این کالا اعتماد کنیم؟ متولی تایید صلاحیت تولید کنندگان و محصولات تولید شده کیست؟
خوشبختانه هم اکنون در کشورمان استاندارد مواد افزودنی فوق روانساز موجود است و یا به عبارت بهتر همه شرکت های تولید کننده مواد افزودنی موظف شده اند که محصولات خود را به تایید اداره استاندارد برسانند و افزون بر این امر از سوی موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران نیز ورود، تولید و توزیع مواد افزودنی بتن( شامل روان کننده ها، فوق روان کننده ها و کند گیر کننده ها و مواد حباب ساز) بصورت غیر استاندارد ممنوع و عاملین به ورود، تولید و یا توزیع مواد افزودنی غیر استاندارد تهدید به تعقیب قانونی شده اند و این دغدغه استفاده از مواد غیر استاندارد با اخذ مجوز کاربرد علامت استاندارد مرتفع گردیده است.
1-8) سیمان و بررسی ساختار تولید، توزیع ومصرف آن در کشور:
سیمان بعنوان مهمترین فرآورده ساختمانی نقش مهمی در ساخت و سازهای کشور دارد.برای رسیدن به توسعه پایدار نیازمند فضاهای مختلف مسکونی، تجاری، اداری، صنعتی ، آموزشی و زیر ساختارهای اساسی از قبیل سد، تونل، پل، راه و… هستیم که در ساخت همه آنها بتن نقش اساسی دارد. نکته مهم پایداری و دوام و مقاومت بخشهای سازه ای این بناهاست که در صورت طراحی و اجرای دقیق در کنار مقاومت و ایستائی در برابر نیروهای وارده در زمان کاربری دوام لازم را در برابر پدیده های جوی و یا شرایط اقلیمی مختلف بدست می آورند.بنابراین مقاومت بتن در کنار دوام آن در مرحله طراحی و ساخت مدنظر قرار میگیرد تا سازه ها از طول عمر بیشتری برخوردار باشند.
سیمان بعنوان ماده اصلی بتن در کنار قابلیتها و توانمندیهائی که دارد، در مرحله تولید مسائل و مشکلات زیست محیطی شدیدی به جامعه تحمیل میکند.در فرآیند تولید هر تن سیمان، یک تن گاز کربن دار وارد محیط زیست میشود و بیش از 125 لیتر سوخت فسیلی (مازوت و یا گاز طبیعی) در کنار 110 کیلو وات ساعت برق مصرف میشود وبرابر آمارهای ارائه شده بیش از 5/8% گازهای گلخانه ای جهان ناشی از تولید بیش از 1800 میلیون تن سیمان میباشد.بنابراین ضرورت حداکثر بهره وری از این عنصر در اولویت برنامه ریزی کشورهای توسعه یافته قرار دارد.همچنین با توجه به اینکه سوخت و سایر انرژی های مصرفی در کارخانجات سیمان در کشور ما با یارانه های دولتی توزیع میشود.برنامه ریزی برای سیمان بایستی با اهداف تامین منافع ملی و رعایت حقوق مصرف کنندگان انجام پذیرد.زیرا رقم ریالی یارانه های پرداختی به صنعت سیمان در قالب سوخت و انرژی تحویلی بالغ بر 680 میلیارد تومان میباشد و این در حالیست که هزینه های اجتماعی ناشی از تولید 32 میلیون تن گازهای آلاینده گلخانه ای ناشی از فرآیند تولید سیمان نیز، بیش از 150 میلیارد تومان میباشد.نظر به اینکه سیمان ماده اولیه بسیاری از فرآورده های ساختمانی میباشد و نقش فرآوری و ساخت بتن در کیفیت محصول نهائی تاثیر بسزائی دارد، لذا هر گونه تصمیم گیری برای سیمان باید مراحل تولید، توزیع و مصرف سیمان را ساماندهی کند.به بیان دیگر ساماندهی بازار سیمان بایستی با روش مهندسی معکوس، از تدوین فرآیندهای مرحله مصرف صحیح سیمان آغاز و سپس سیاست های بخش توزیع و تولید سیمان را با هدف مصرف صحیح سیمان بدست آورد.
در دهه های اخیر بخاطر بالا رفتن قیمت جهانی نفت در کنار آلودگیهای زیست محیطی ناشی از تولید سیمان حداکثر بهره وری از قابلیت های سیمان در همه ابعاد در دستور کار کشورهای توسعه یافته قرار گرفته که نتایج با ارزشی نیز بدست آمده است.این برنامه ها با محورهای زیر پی گیری شده است :
1-8-1)ضرورت حداکثر صرفه جوئی در مصرف انرژی : با توجه به حجم بالای مصرف انرژی در فرآیند تولید سیمان موضوع کاهش میزان سوخت مصرفی طی دهه های اخیر اولویت نخست کارخانه سیمان بوده است.انرژی لازم برای تولید یک تن سیمان در تئوری و عمل اختلاف فاحش 50% دارد، لیکن همه این انرژی تلف شده را نمیتوان صرفه جوئی کرد، اما با اصلاح خطوط تولید و تعریف سیستم های جدید، بخش قابل توجهی از این انرژی تلف شده را میتوان کاهش داد.طی دو دهه گذشته کشورهای توسعه یافته بیش از 33% مصرف انرژی برای تولید سیمان را کاهش داده اند.همچنین موضوع جایگزینی سوختهای ضایعاتی نیز از دیگر دستاوردهای صنعت سیمان در کاهش هزینه های بخش انرژی تولید سیمان بوده است.
1-8-2)ارتقاء کیفیت سیمان و فرآورده های سیمانی :
کیفیت سیمان تولید شده نقش اساسی در کاهش مصرف سیمان و کیفیت محصول نهائی دارد بر همین اساس تولید سیمانهای با مقاومت بالا برای کارهای سازه ای، تولید سیمانهای ویژه برای پروژه های خاص و تولید سیمان بنائی برای کارهای بنائی از جمله اقداماتی بوده که در کشورهای توسعه یافته مورد توجه قرار گرفته است.
1-8-3) سیمانهای با مقاومت بالا :
بخش قابل توجهی از سیمان بصورت بتن سازه ای مصرف میشود.در صورت جایگزینی سیمانهای با مقاومت بالا (42/5 و 52/5 و 62/5) بجای سیمان پرتلند معمولی (32/5) در بخش مصارف
سازه ای، حداقل20% از میزان سیمان مصرفی کاسته میشود، زیرا نتایج تحقیقات صورت گرفته نشان میدهد که برای رسیدن به یک سازه با ابعاد و مقاومت فشاری مورد نیاز، با تغییر رده مقاومتی سیمان، حجم سیمان مصرفی نیز تغییر پیدا میکند.چنانچه مصارف بخش سازه ای سیمان را 10 میلیون تن در نظر بگیریم با 10 میلیون تن سیمان 42/5 میتوان به اندازه 5/12 میلیون تن سیمان 32/5 بتن با مقاومت فشاری معین تولید کرد.بنابراین در شرایطی که کشور ما در معرض خطرات زلزله قرار دارد و ارتقاء مقاومت بخش سازه ای مهم است تولید سیمانهای با رده مقاومتی بالاتر- که اکثر کارخانجات تولید سیمان توانمندی و امکانات آنرا دارند و فقط نیازمند دقت در مراحل تولید میباشد، در کنار کاستن از حجم سیمان مصرفی میتوان به ارتقاء ایمنی سازه ها نیز کمک کرد.با جایگزینی سیمانهای با مقاومت بالا (به میزان 10 میلیون تن در سال)، بیش از 750/243 تن در مصرف سوخت (43 میلیون دلار) و بیش از 280 میلیون دلار در بخش سرمایه گذاری برای ایجاد کارخانجات سیمان صرفه جوئی میشود و از انتشار بیش از 2 میلیون تن گاز گلخانه ای در محیط زیست نیز جلوگیری میشود.موضوع ساخت و مصرف بتن های با مقاومت زیاد از دهه 60 میلادی در کشور آمریکا و همزمان در کشورهای اروپائی مورد توجه قرار گرفته به نحوی در سال 1982 در ساختمان تجاری شیکاگو از بتن با مقاومت Mpa 100 استفاده شد.امروزه در کشور آمریکا و بسیاری از کشورهای توسعه یافته قیمت بتن بر اساس رده مقاومتی آن تعیین میشود و این در حالیست که همچنان در کشور ما قاعده حاکم بر قیمت بتن، عیار سیمان مصرفی است.به گفته پروفسور نویل- بتن بد ترکیبی است از سنگدانه، سیمان و آب و بتن خوب نیز ترکیبی است از سنگدانه، سیمان و آب و تنها تفاوت این دو دانش فنی است که در ساخت بتن خوب بکار رفته، بنابراین عیار سیمان، بدون توجه به دانش فنی که این بتن را ساخته- نمی تواند گویای تمام مشخصات بتن باشد، لذا حرکت به سمت بتنهای پر مقاومت- با تولید سیمانهای با مقاومت بالا هموار میشود.
1-8-4) سیمان بنائی :
دومین گروه مصارف سیمان، در بخش کارهای بنائی صورت میگیرد که دیوارکشی، آجر چینی، نصب سنگ و آجرنما و موزائیک، کاشی کاری و اندود سیمان و … را شامل میشود.علی رغم تدوین استاندارد ملی سیمان بنائی به شماره 3516 تولید این نوع سیمان به فراموشی سپرده شده است.در تولید سیمان بنائی مشخصه هائی از سیمان مورد نیاز که با سیمانهای آمیخته با ترکیب 60 تا 70% کلینکر و 30 تا 40% انواع پوزولان و روباره مشخصه های لازم برای ملات بنائی بدست می آید، لذا تولید سیمان بنائی در کنار منافعی که برای کارخانجات سیمان دارد، بخاطر کم کردن میزان کلینکر مصرفی منافعی نیز برای جامعه دارد، زیرا انرژی مصرفی برای تولید سیمان و آلودگیهای زیست محیطی ناشی ازآن در مرحله پخت کلینکر کاهش می یابد.تولید سیمان بنائی به ساماندهی شبکه توزیع و مصرف سیمان نیز کمک میکند به نحوی که بخاطر قابلیتهای پائین مصارف سازه ای این نوع سیمانها، امکان جابجائی و یا ساخت بتن سازه ای بصورت دستی با این سیمان به حداقل میرسد و انگیزه های تولید بتن های دست ساز و غیر استاندارد را به شدت پائین می آورد.تولید سیمان بنائی به میزان 10 میلیون تن در سال، بیش از 365 هزار تن در مصرف سوخت صرفه جوئی به دنبال دارد.همچنین از انتشار 3 میلیون تن گازهای گلخانه ای جلوگیری میشود و سرمایه گذاری برای کارخانجات جدید سیمان نیز بیش از 360 میلیون دلار کاهش می یابد.
1-8-5) سیمانهای ویژه :
با توجه به اینکه سازه ها و قطعات بتنی در شرایط کاربردی مختلف قرار می گیرند، لذا بمنظور حفظ فاکتورهای دوام، کارائی و یا پیش گیری از خطرات آسیب احتمالی سازه در مرحله ساخت و نگهداری نیازمند ایجاد تغییرات در ترکیبات شیمیائی سیمان میباشیم.محیط های قلیائی و یا در معرض حمله سولفاتها و شرایط اقلیمی غیر متعارف، بتن ریزی های حجیم (سد سازی) و سازه های خاص صنعتی در معرض سایش از جمله مهمترین محلهائی هستند که برای ساخت بتن جهت کاربرد های مورد نیاز در این محلها نیازمند سیمانهای ویژه میباشیم تا کارائی و دوام بتنهای ساخته شده در این محیطها پایداری لازم را داشته باشند.
1-8-6) توزیع سیمان:
شبکه های توزیع یکی از مهمترین نهادهای اقتصادی هر جامعه میباشند که فاصله بین تولید و مصرف را تکمیل می کنند.شبکه های توزیع مهمترین تاثیر گذاری را در رشد و توسعه اقتصادی کشورهای توسعه یافته داشته اند.هر کالا بر اساس مشخصات و شرایط خاص حمل و نقل و نگهداری و ساختار مصرف، الگوی مشخصی برای سازمان و نظام توزیع خود انتخاب میکند.هر الگوی توزیع دارای سه مرحله اساسی میباشد :1- تحویل کالا از تولیدکننده.2- انبارش و تقسیم.
3-تحویل به مصرف کننده.
سرعت، دقت و حفظ کیفیت از مرحله تحویل اولیه تا تحویل به مصرف کننده مهمترین الزامات مرحله توزیع میباشد که هر سازمان توزیع باید به تدوین استانداردها و آئین نامه های مربوطه برای تک تک این مراحل و تعریف مکانیزمی برای رعایت صحیح این آئین نامه ها اقدام نماید.متاسفانه ساختار نظام توزیعی در کشور ما با کشورهای توسعه یافته تفاوت فاحشی دارد.نظام توزیع سیمان در کشورهای توسعه یافته با هدف پوشش مصرف صحیح سیمان تنظیم میشود، این در حالیست که در کشورما دقیقاً عکس این رفتار حاکم است.سیمان تولیدی در هر کشور بین 3 گروه اصلی تقسیم میشود :
1-برای تولید بتن سازه ای و قطعات بتنی- در اختیار کارخانجات تولید بتن آماده و قطعات بتنی قرار میگیرد.
2-برای استفاده در پروژه های عمرانی در اختیار شرکتهای عمرانی بزرگ قرار میگیرد.
3-برای مصرف در بخش کارهای بنائی در اختیار کارخانجات تولید کننده ملات خشک بنائی و یا شبکه های توزیع مصالح فروشی قرار داده میشود.
فراوانی نسبت توزیع سیمان بین این گروهها بر اساس حجم سیمان مصرفی در هریک از بخشهای عمرانی مشخص میشود.لیکن در کشور ما این مسئله بدون هیچگونه پشتوانه مطالعاتی و فقط بر اساس یک عرف و سنت غلط شکل گرفته است.
فاصله بین سهم هر یک از بخشهای تحویل گیرنده سیمان نشان میدهد که ساختار توزیع سیمان در کشور، منطبق بر ساختار مصرف نمی باشد بلکه شبکه خرده فروشی سیمان در این ساختار حاکمیت دارد.این در حالیست که سیمان توزیع شده توسط بخش خرده فروشی، به بدترین شکل ممکن فرآوری میشود، زیرا
سیمان دریافتی این بخش یا جهت تولید بتنهای سازه ای غیر استاندارد و دستی در پای کار مصرف میشود و یا وارد شبکه دلالی شده و در موارد مشابه به مصرف میرسد و بخش اندکی از این حجم سیمان دریافتی جهت کارهای بنائی در اختیار سازندگان بنا قرار می گیرد.ضرورت تغییر اساسی ساختار توزیع سیمان و انطباق آن با ساختار مصرف، مهمترین نکته پیش روی بحث سیمان میباشد که نیازمند مطالعات مهندسی معکوس مراحل مصرف، توزیع و تولید سیمان میباشد.
1-8-7) محاسبات مرحله مصرف سیمان در بخش مسکن:
برابر محاسبه و برآوردهای صورت گرفته از مصرف سیمان در ساختمانهای مختلف میانگین مصرف سیمان در بخشهای مختلف برای ساختمانهای با اسکلت فلزی، اسکلت بتنی و ساختمانهای آجری به شرح جدول زیر میباشد:
با توجه به محاسبات صورت گرفته، حداکثر سیمان مصرفی در بخش ساختمان که به دو صورت مصارف سازه ای و مصارف غیر سازه ای منظور میگردد.برای 70 میلیون متر مربع ساختمان سازی در سال به شرح زیر محاسبه میشود:
برای بخش سازه تن 000/200/4 = 60 * 000/000/70
برای بخش کارهای بنائی تن 000/250/5 = 75 * 000/000/70
جمع کل : تن 000/450/9 = 115 * 000/000/70
همانطوریکه ملاحظه میشود نیاز سیمان بخش ساختمان در دو بخش سازه ای و غیر سازه ای کمتر از 10 میلیون تن در سال میباشد، این در حالیست که از این میزان نیز، بیش از 2/4 میلیون تن در بخش سازه و تنها 25/5 میلیون تن سیمان برای بخش کارهای بنائی مورد نیاز است.لیکن در حال حاضر بیش از 65% از 32 میلیون تن تولیدی کشور،(21 میلیون تن) در قالب سهمیه های مردمی توسط مصالح فروشان توزیع میشود که علی رغم 400% افزایش سیمان دریافتی نسبت به محل مصرف، این بازار همواره دچار بحران و آشفتگی میباشد.علت این امر جابجائی سیمان از بخش های مختلف در کنار مصرف غلط در همه بخشها میباشد.برای ساماندهی بازار مصرف سیمان در بخش ساختمان سازی لازم است مراحل زیر طی شود :
1-سیمان مورد نیاز بخش سازه ای در قالب سیمان سازه ای با رده های مقاومتی42/5 و 52/5 در اختیار کارخانجات مجاز تولید کننده بتن آماده که دارای گواهینامه استاندارد برای تولید بتن میباشند قرار داده شود.
2-سیمان مورد نیاز بخش بنائی تحت استاندارد ملی سیمان بنائی به شماره 3516 تولید و از طریق شبکه خرده فروشی سیمان توزیع شود.هر چند فراهم کردن زمینه های شکل گیری کارخانجات تولید ملات بنائی آماده گام بعدی ساماندهی مصرف سیمان در این بخش میباشد.امروزه در اغلب کشورهای توسعه یافته به جای توزیع مستقیم سیمان برای مصارف بنائی ملات بنائی را طبق استانداردهای تدوین شده تولید و توزیع میکنند.به نحوی که انجمن ملات بنائی آمریکا قدمتی بیش از 90 ساله دارد، لیکن در کشور ما هیچگونه نظارت و کنترلی برای بخش مصارف سیمان در کارهای بنائی صورت نمی گیرد.
3-سیمان توزیعی برای پروژه های عمرانی بزرگ و دستگاههای دولتی نیز بایستی منطبق بر ساختار مصرف طبقه بندی شود.برای پروژه هائی از قبیل سد سازی که حجم قابل توجهی از سیمان این بخش را به خود اختصاص میدهد، بایستی سیمانهای پوزولانی و ویژه و نیز برای سایر بخشهای عمرانی که بصورت قطعات بتنی مورد استفاده میشود نیز از طریق کارخانجات تولید کننده قطعات بتنی توزیع شود.چنانچه موضوع مصرف صحیح سیمان بر کل بحثهای تولید و توزیع سیمان حاکم شود در کنار کاهش شدید حجم سیمان مصرفی به ارتقاء کیفیت و پایداری سازه ها و قطعات بتنی نیز منجر میشود.بعنوان نمونه فقط در فرآیند تولید و نصب جداول بتنی در شهرداری های کشور برابر گزارش وزارت کشور و آمار ارائه شده از سوی شهرداری تهران همه ساله بیش از 100 میلیارد تومان بخاطر پائین بودن کیفیت جداول و تخریب ناشی از یخ زدگی به شهرداریها ضرر و زیان وارد میشود.این در حالیست که در صورت تولید ماشینی این قطعات و رعایت استانداردهای مربوط به فاکتور دوام که در کارخانجات تولید جداول ماشینی امکان پذیر است با ارتقاء طول عمر جداول به بیش از 50 سال همه ساله میتوان 800 هزار تن در مصرف سیمان در بخش عمرانی و دولتی صرفه جوئی کرد.تکنولوژی تولید جداول بتنی با دوام بیش از 50 ساله در کشور موجود است و از20 سال پیش نیز چنین جداولی تولید و نصب شده است.بنابراین برای ورود به بحث سیمان ناگزیر از انتخاب روش زیر میباشیم.
1-محاسبه سیمان مورد نیاز هر یک از بخشهای سازه ای و غیر سازه ای و پروژه های مختلف عمرانی.
2-انتخاب نوع سیمان و مشخصات فنی سیمان مورد نیاز برای هر بخش که بر اساس کاربردها و الزامات استاندارد مرحله مصرف و بهره برداری فرآورده سیمانی معین میشود.
3-تحویل سیمان مورد نیاز هر بخش به سازمانهای مصرف که قادر به فرآوری و ساخت صحیح فرآورده های سیمانی میباشند.
این واحدها عبارتند از : 1- تولید کنندگان بتن آماده.2- تولید کنندگان قطعات بتنی .3- تولید کنندگان ملات بنائی آماده.
هر طرحی که برای سیمان تعریف میشود چنانچه ساختار مصرف این فرآورده ها را نادیده بگیرد نخواهد توانست به مشکلات جامعه پاسخی بدهد هر چند کارخانجات تولید سیمان در هنگام ورود به بحث سیمان دائماًٌ بحث کمبود سیمان و ظرفیت سازی جدید و افزایش قیمت و رسیدن تا مرز قیمت جهانی و حتی بالاتر از قیمت این محصول در کشورهای مختلف را به زبان جاری میکنند لیکن پرداخت یارانه های انرژی به این صنعت و ایجاد انحصار برای کالاهائی غیر جایگزین شرایطی را برای این واحدها بوجود آورده که به قیمت بهره وری از تقاضای منطقه ای سیمان پروژه های داخلی و فعالیتهای عمرانی کشور را نادیده میگیرند..بخاطر اتفاقات افغانستان و عراق بازار ناگهانی برای سیمان در منطقه بوجود آمده و کارخانجات سیمان که حتی در صورت حذف یارانه انرژی نیز، سودهای کلانی خواهند برد با استفاده از سوخت یارانه ای و با قیمتهای مصوب فعلی نیز از سودهای مناسبی برخوردارند، لیکن بخاطر حداکثر بهره مندی از ظرفیت بازار سیمان منطقه بدنبال بحران آفرینی در بازار سیمان با هدف افزایش قیمت این کالا میباشند.لازم به ذکر است که بدون برنامه ریزی برای مصرف صحیح سیمان هر طرحی تنها منافع عمده ای محدود بین سهامداران کارخانه سیمان و یا شبکه دلالی سیمان و یا هر دو را تامین خواهد کرد و آنچه که در سالهای اخیر در بحث سیمان مشاهده شد دعوای بین سهامداران کارخانجات سیمان و شبکه دلالی کشور برسر تصاحب سود ناشی از ساختار غلط توزیع بود که البته هر دو گروه در شکل گیری این بازار دخالت دارند و آنچه که در این بین به فراموشی سپرده شده حقوق مصرف کننده و حق عمومی جامعه مبنی بر تولید توزیع و مصرف صحیح سیمان میباشد.
2-1) بتن ایران ، یک پنجاهم استاندارد :
بگفته رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در کشور ما عمر قطعات بتن از 5 تا 10 سال تجاوز نمی کند. در حالی که این قطعات در دنیا بیش از 500 تا هزار سال دوام دارند بتن از جمله مصالح ساختمانی است که در چند سال اخیر به دلیل میزان بالای اهمیت آن در فرآیند ساخت و ساز مشمول استاندارد اجباری شده است. اما اینکه این استاندارد تا چه حد اجرا می شود به اعتقاد بسیاری از دست اندرکاران این حوزه رضایت بخش نیست.
البته موسسه استاندارد برای اعمال این استاندارد تلاش می کند اما به دلیل گسترده بودن حوزه توزیع و استفاده از بتن این نظارت پررنگ و محسوس نیست.
حیدری نژاد با بیان اینکه در کشور ما سالانه حدود 80 میلیون مترمکعب بتن مصرف می شود،می گوید تولید سیمان در رابطه با تهیه بتن کافی است و در حوزه تولید سیمان تقریبا به مرز خودکفایی رسیده ایم.
رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با بیان اینکه تولید سیمان به دلیل استفاده فراوان از انرژی و آلوده کردن محیط زیست، گران تمام می شود، می گوید متاسفانه سیمان در کشور ما به شکل نامناسب مصرف می شود و مردم گاه برای کارهای بی ارزش از سیمان استفاده می کنند.
حیدری نژاد می گوید در کشور ما عرف است که با مصرف سیمان بیشتر در بتن سعی در مقاوم کردن محصول دارند. در حالی که در دنیا برای این منظور از نسبت های استاندارد بهره می گیرند.
وی با اشاره به اینکه امروز در دنیا علاوه بر مقاومت بر دوام بتن هم بسیار تاکید دارند، می گوید به طور مثال جداول بتنی کنار خیابان را در نظر بگیرید. در کشور ما به دلیل عمر کوتاه این جدول ها، دایم در حال تعویض آن هستند. عمرقطعات بتنی در کشور ما حدود 5 تا 10 سال است، در حالی که عمر مفید یک سازه بتنی در دنیا بین 500 تا هزار سال است.
حیدری نژاد، با بیان اینکه 2 تا 3 مشکل فرعی بتن در حال حاضر در کشور ما تبدیل به مشکل اصلی شده است، می گوید تهیه بتن در کارخانه ای باید صورت گیرد که امکانات و نیروی کار ماهر در اختیار داشته باشد. ضمن اینکه استفاده از سیمان تیپ های مختلف در آماده کردن بتن هم از جمله آن موارد فرعی است که به دلیل رعایت نشدن محصول غیراستاندارد می شود.
حمل بتن آماده از مراکز تولید به پای کار هم از مشکلات عمده این صنعت محسوب می شود. از آنجایی که کارخانه های فراوری بتن دور از شهر قرار می گیرند سیستم حمل و نقل بتن و رعایت استاندارد در ماشین آلات حمل و نقل از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.
حیدری نژاد در این خصوص می گوید: اما متاسفانه به همین دلایل بتن بعد از رسیدن به مقصد از حالت استاندارد خارج می شود و کمی سفت تر می شود. در این مواقع کارگران ساختمانی به بتن آب اضافه می کنند که این کار از نظر ظاهری بتن را به شکل اولیه اش برمی گرداند، اما بتن از حالت استاندارد خارج می شود و کیفیت خود را از دست می دهد.
رییس مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با اشاره به تاثیر نیروی کار ماهر در صنعت بتن در توصیف وضعیت کشور به لحاظ رعایت موازین و استانداردهای علمی در تولید بتن آماده در رابطه با صنعت بتن آماده در مرحله گذار قرار داریم. یعنی از خواب بیدار شده ایم اما کاملا هوشیار نیستیم.به همین دلیل هیچ آمار و ارقامی در مورد میزان تولید و استفاده استاندارد و غیراستاندارد هم در این صنعت در دست ما نیست.
وی با بیان اینکه مسولان از وضع موجود صنعت بتن در کشور راضی و خشنود نیستند، می گوید فکر می کنم ظرف یک دوره 3 تا 5 ساله وضعیت بتن بهتر از حال حاضر شود. چون حرکت های مثبتی در این زمینه شکل گرفته است.
منبع : پایگاه اطلاع رسانی شهرسازی و معماری
2-2) الزام نشان استاندارد برای واحد های تولید کننده بتن آماده:
به گزارش اداره کل روابط عمومی موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران ، اولین گردهمایی تولیدکنندگان بتن آماده استاندارد با حضور رییس موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران ، معاون امور عمرانی وزیر کشور ، معاون وزیر بازرگانی ، رییس سازمان نظام مهندسی ایران و جمع کثیری از تولید کنندگان بتن و مصالح ساختمانی کشور در محل هتل المپیک تهران برگزار شد.
دکتر محمد ناظمی اردکانی رییس موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران در این گردهمایی با اشاره به اهمیت پروژه های عمرانی و نقش آن در اقتصاد کشور به عنوان سرمایه ملی اظهار داشت : ایمن سازی پروژه های عمرانی ، دوام و استحکام ساخت و سازها را به همراه دارد و از سرمایه های ملی حفاظت و بهره برداری مناسب خواهد شد. وی با بیان اینکه ایمن بودن شرط اصلی بهره برداری از پروژه های عمرانی است اذعان داشت : تعداد پنج هزارو 700 واحد تولیدی مصالح ساختمانی در کشور فعالیت دارند که از این تعداد دو هزار واحد موفق به دریافت نشان استاندارد شده اند . رییس موسسه استاندارد با اشاره به وجود 400 واحد تولید کننده بتن در کشور افزود : از این تعداد 220 واحد موفق به دریافت نشان استاندارد شده اند. وی تعداد استانداردهای تدوین شده مصالح ساختمانی را 430 استاندارد عنوان کرد و خاطرنشان ساخت : تعداد 69 استاندارد در زمینه برق ، 70 استاندارد مکانیک و 290 استاندارد معدنی تدوین شده است و به ترتیب 109 ، 115 و 170 استاندارد در زمینه برق ، مکانیک و معدنی در دست تدوین است. ناظمی با اشاره به اهمیت نقش بتن در مقاوم سازی پروژه های عمرانی تصریح کرد : تعداد 326 استاندارد بین المللی در زمینه بتن تدوین و 54 استاندارد در دست تدوین است که موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تاکنون تعداد 72 استاندارد را در زمینه بتن تدوین و 27 استاندارد را در دست تدوین دارد. وی استاندارد را زیرساخت های علمی و فنی برای تولید خوب ، تجارت سالم و مصرف مطمئن دانست و عنوان کرد : استانداردها عاملی برای صرفه جویی اقتصادی ، افزایش بهره وری ، تولید انبوه ، کاهش قیمت تمام شده ، ارتقاء کیفیت ، دوام محصول ، کاربری آسان ، امکان بهبود فرآیند تولید ، توزیع و مصرف است. به گفته ناظمی ، برای دست یابی به یک اقتصاد توسعه یافته و پایدار رعایت استانداردها امری اجتناب ناپذیر است.
در ادامه این گردهمایی مهندس سید مهدی هاشمی معاون امور عمرانی وزیر کشور با اشاره به سالگرد واقعه زلزله بم گفت : اگر ساخت و سازها با کیفیت و استاندارد باشد هیچگاه شاهد فاجعه تلخ بم نخواهیم بود. وی با بیان اینکه سیمان و بتن عمده ترین مصالح در ساخت و سازاست افزود : بیش از 50 درصد سیمان کشور برای ساخت وساز اماکن مسکونی و 50 درصد دیگر در پروژه های عمرانی استفاده می شود . وی یاد آور شد : بیش از 92 درصد سیمان کشور استاندارد است و 70 درصد بتن نیز دارای استاندارد می باشد که علیرغم سیر صعودی ، باید سطح استانداردسازی آن ارتقاء یابد. هاشمی با اشاره به استفاده از 32 مورد مصالح ساختمانی پرمصرف در ساخت و سازها گفت : برخی مصالح مثل گچ وبلوک های سیمانی تنها 2 تا 3 درصد استاندارد دارند اما در برخی مصالح نیز مانند کلید و پریز بیش از 94 درصد استاندارد رعایت می شود. وی ازمتخصصین و مهندسین عمران خواست تا با تولید مصالح ساختمانی استاندارد در حفظ جان و مال همشهریان خود تلاش کنند و ابراز امیدواری کرد ، با فرهنگ سازی و آموزش نیروی انسانی ، تهیه آیین نامه برای ایجاد کارخانه تولید بتن خشک همچنین با استقرار آزمایشگاههای بتن در محل پروژه های مسکونی این زمینه فرآهم آید تا ساخت و سازها از استحکام بیشتری برخوردار باشد.
در ابتدای این گردهمایی مهدی پورهاشم مدیرکل استاندارد استان تهران با اشاره به مصوبه دولت مبنی بر استاندارد سازی کلیه مصالح ساختمانی تا پایان سال جاری اظهار داشت : از ابتدای سال 87 تولید و عرضه محصولات غیر استاندارد ممنوع است بطوریکه طی 5 سال اخیر 80 واحد تولید بتن در استان تهران موفق به دریافت پروانه کاربرد علامت استاندارد شده اند. وی با بیان اینکه نمونه برداری از مصالح ساختمانی بیش از گذشته اعمال خواهد شد افزود : براساس برنامه ریزی ها از ابتدای سال آینده به واحدهایی که فاقد پروانه کاربرد علامت استاندارد هستند ، سیمان تخصیص داده نمی شود.
وی از اجباری کردن ساخت و ساز با بتن استاندارد خبر داد و تصریح کرد : این طرح در مناطق 2 ، 5 و 22 استان تهران بصورت پایلوت اجرایی می شود و به مرور زمان در تمام مناطق و در سطح کشور به مرحله اجراء در می آید. وی ظرفیت تولید بتن در استان تهران را 15 میلیون متر مکعب اعلام کرد و گفت : استاندارد ملی بتن آماده به عنوان یکی از بهترین استانداردها ی تدوین شده است .
منبع:موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران سایت
2-3) الزام ساختمان سازان شهر تهران به استفاده از بتن استاندارد :
براساس توافقات صورت گرفته میان شهرداری تهران و انجمن صنفی بتن، از این پس سازندگان بنا در تهران ملزم به استفاده از بتن استاندارد در ساخت بنا شدند.
"عبدالرضا آورزمانی"، مدیر بخش کنترل مضاعف شهرداری تهران با اعلام این خبر می گوید:" معاونت شهرسازی شهرداری تهران ماه گذشته با انجمن صنفی بتن توافقنامه ای امضا کرده که این انجمن با ارائه فهرست تولید کنندگان بتن استاندارد به شهرداری، سازندگان ، بتن مصرفی خود را از این تولیدکنندگان تهیه کنند."
وی ادامه داد :" شهرداری به دنبال ایجاد یا دامن زدن انحصار در زمینه تولید بتن نیست و تولید کنندگانی که عضو انجمن صنفی بتن یا موسسه استاندارد باشند و محصولات آنها مورد تائید این 2 نهاد باشد، از نظر شهرداری مجاز به تولید محصول هستند."
آورزمانی در پاسخ به این سوال که شهرداری چگونه، خرید بتن از این موسسات استاندارد را کنترل خواهد کرد، اظهار می دارد:"از این پس سازندگان ملزم می شوند، علاوه بر ارائه نقشه و سایر گزارش های مربوط به ساخت بنا، فاکتورهای خرید را نیز برای دریافت پروانه ارئه کنند."
مدیر بخش کنترل مضاعف شهرداری تهران، از ارسال نامه شهردار تهران به وزیر بازرگانی خبر داده و عنوان می کند:"این توافق نامه منجر به ارسال نامه ای از طرف آقای قالیباف به دکتر
میر کاظمی، وزیر بازرگانی شده که در آن درخواست هایی در زمینه کنترل بیشتر تولید مصالح ساختمانی مطرح شده است."
وی به برخی موارد مطرح شده در این نامه اشاره کرده و می گوید:"در این نامه بر ممنوعیت خرید بتن آماده غیر استاندارد تاکید شده است . به این ترتیب که وزارت بازرگانی ترتیبی اتخاذ کند که اصلا بتن غیر استانداردی تولید نشود. علاوه بر این در این نامه از وزیر بازرگانی خواسته شده، سهمیه تولیدکنندگانی که بر اساس معیارهای موسسه استاندارد بتن استاندارد تولید می کنند، افزایش یابد."
آورزمانی از زمان اجرایی شدن این دستورالعمل ابراز بی اطلاعی کرده و ادامه می دهد:" درخواست هایی که شهرداری تهران مطرح کرده باید در سطح این وزارتخانه مراحل عملیاتی شدن را طی کند و از طریق زیر مجموعه های این نهاد اجرایی شود. بنابراین پیش بینی دقیقی در زمینه استفاده از چنین مصالحی در پایتخت نمی توان ارائه داد، اما نکته مهم این است که لزوم استفاده از مصالح استاندارد در ساخت بنا از سطح شهرداری تهران فراتر رفته و در سطوح اجرایی بالاتری مطرح شده است.
2-4) واحد های بتن آماده استاندارد در ایران :
هم اکنون ۲۲۰واحد تولیدی بتن آماده دارای گواهینامه استاندارد درسطح کشور فعالیت می کنند که ازاین تعداد ۸۰ واحدتولیدی درسطح استان تهران فعالیت دارند.
درکشور ما بیش ازیک چهارم درآمد سرانه مردم دربخش ساخت وساز هزینه می شود که باید با فرهنگ سازی زمینه صرفه جویی در هدر رفتن سرمایه مردم را فراهم کرد.
متاسفانه تاقبل از حادثه زلزله بم به این موضوع توجهی نمی شد ولی پس از وقوع این فاجعه دردناک تفکرات به این سمت هدایت شده و بحث مقاوم سازی مورد توجه قرار گرفته است.
بحث تولید، توزیع و مصرف مصالح ساختمانی استاندارد باید در دستور کار همه مراکز ساخت وساز دولتی و بخش خصوصی قرار گیرد چراکه اعتقاد تمام کارشناسان بر این است که مصرف مصالح غیراستاندارد تبعات منفی زیادی برای جامعه بهمراه دارد.
مشکل عمده فرا روی بخش بتن سازی به عنوان اصلی ترین ماده ساختمانی در کشور ما ناتوانی در سیمان مورد نیاز است که برغم همه تاکیدات دولت، وزارت صنایع و موسسه استاندارد و دادستان کل کشور میزان سهمیه اختصاص داده شده به این واحدها تنها ۱۵ درصد میزان تولید سیمان کشور است.
همچنین لگوی مصرف سیمان براساس الگوی صحیح مصرف تنظیم نشده و توزیع این محصول منجر به مصرف درست نمی شود .
در دنیا بیش از ۷۰درصد سیمان تولیدی هر کشور در اختیار واحدها وکارخانجات بتن آماده واستاندارد قرار می گیرددرحالی که این میزان در کشور ما تنها ۱۵درصد است که اگر این الگوی مصرف اصلاح شود در آینده شاهد خواهیم بود که واحدهای تولید بتن آماده باساخت خانه های مقاوم بتنی منازل را برای مردم به امن ترین نقطه درهنگام زلزله تبدیل کنند.
بار دیگر باید تاکید کرد که خطر زلزله جدی است و بدون بتن آماده استاندارد اهداف دولت در بخش مقاوم سازی محقق نخواهد شد و بدون استفاده از بتن استاندارد در فوندانسیونها و سقف ها وسایر اعضای سازه ای نمی توان به دوام وپایداری ساخت و سازها مطمئن بود.
2-5) واحدهای غیر مجاز تولید بتن:
فرایند شکل گیری یک واحد صنعتی باید در جهت توسعه پایدار و همسو با برنامه های پیش بینی شده دولت باشد و فلسفه تنظیم طرح های توجیهی نیز نخست ، توجیه فنی و اقتصادی خود طرح و دیگری هماهنگ کردن فرایند تاسیس، راه اندازی و رسیدن به محصول نهایی با نیازهایی است که در برنامه های کلان کشور پیش بینی می شود ، بر همین اساس کلیه واحدهای صنعتی که بدون داشتن طرح توجیهی و بدون طی مراحل قانونی اخذ مجوز فعالیت می کنند، اخلال گران بخش صنعت و تولید می باشند ، زیرا در فعالیت واحدهای دارای مجوز که بر اساس نیازهای اساسی و از قبل پیش بینی شده کشور تاسیس شده اند،اخلال ایجاد کرده و تداوم این وضعیت در آینده بخش خصوصی و دولت را با مشکلات متعددی روبرو می کند .همچنین صنایع مختلف نه براساس خواست و تصمیم خود سرانه افراد بلکه باید بر اساس چارچوب قانونی و مبتنی بر نیازهای کشور تاسیس شوند و از فعالیت واحدهای غیر مجاز به شدت جلوگیری شود.
قوانین وضع شده در حوزه صنعت و تولید بایستی همزمان دارای دو قابلیت باشند ، اولاً باید تولید کنندگان را به سمت ارتقاء کیفیت محصولات تولیدی هدایت ، تشویق و ترغیب کند و همزمان بصورت بسیار سخت گیرانه ای با واحدهای غیر مجاز و دارای محصولات نامرغوب و غیر استاندارد برخورد و از تداوم فعالیت آنها جلوگیری نماید . بعنوان نمونه در حال حاضر قوانین موجود در کشور ما ، در بخش تولید و عرضه مهمترین مصالح ساختمانی ( بتن ) به نحوی است که هیچگونه حمایت و تشویقی برای تولید کنندگان بتن استاندارد در نظر نگرفته است و در مواردی هم که درباره برخورد و جلوگیری از فعالیت واحدهای غیر مجاز و غیر استاندارد صحبتی شده عملاً اجرا نمی شود، و متاسفانه شاهد رشد روز افزون واحدهای غیر مجاز با محصولات غیر استاندارد هستیم و این واحدها تمام قوانین جاری کشور و ارگانهای مرتبط با بخش تولید و عرضه بتن آماده را دور می زنند.
زیرا تولید کننده ای که محصول خود را منطبق بر استاندارد تولید می کند ، بایستی تمام قوانین موجود در کشور را رعایت کند تا موفق به اخذ گواهینامه استاندارد شود . از طرفی تولید محصول استاندارد نیازمند داشتن نیروی انسانی متخصص ، تجهیز آزمایشگاه کنترل کیفیت ، اصلاح دائمی خطوط تولید و انتخاب مواد اولیه مرغوب می باشد که همه این موارد ، هزینه بَر می باشند ، حال آنکه تولیدکنندگان بتن غیر مجاز و غیر استاندارد ، هیچ یک از این هزینه ها را ندارند و در چنین شرایط ناعادلانه ای که سراسر به سود تولیدکنندگان غیر استاندارد است ، واحدهایی که گواهینامه استاندارد تولید بتن دریافت کرده اند ، نه از سر انگیزه های اقتصادی که بیشتر دغدغه ارتقاء مقاومت ساخت و سازها را دارند و تقاضای حمایت جدی دولت از این واحدها انتظار زیادی نیست .
نخستین دستورالعمل های اجرایی به منظور تضمین پایداری بتن در برابر زلزله ، 33 سال پیش توسط انجمن بتن آمریکا منتشر گردید که بعنوان ملاک عمل در اکثر کشورها پذیرفته شد . در نهایت مقررات جامع طراحی ساختمانهای بتن آرمه در برابر زلزله در فصل بیستم آیین نامه بتن ایران در سال 72 منتشر شد و سپس طی کار مطالعاتی و پژوهشی و جلسات متعدد استاندارد ملی 6044 بتن تدوین ، از تاریخ 1/8/81 رعایت این استاندارد اجباری اعلام شد و یکسال فرصت اعطایی به واحدهای تولید بتن آماده نیز به منظور اخذ گواهینامه استاندارد در تاریخ 1/8/82 به اتمام رسیده و از آن تاریخ به بعد تولید و مصرف بتن آماده مشمول استاندارد اجباری می باشد . تاکنون بیش از 12 واحد مجاز موفق به اخذ گواهینامه استاندارد شده اند ، و بر اساس ماده 6 قانون تاسیس موسسه استاندارد و ماده 13 قانون تعزیرات حکومتی بایستی سریعاً واحدهای تولید بتن فاقد گواهینامه استاندارد تعطیل شوند ، لیکن اراده قوی برای اجرای این قانون مشاهده نمی شود . البته مشکلات تولید و عرضه محصول استاندارد ، فقط به همین جا ختم نمی شود . بتن در کشور ما نه براساس رده مقاومتی ، که بر اساس عیار سیمان مصرفی در هر مترمکعب بتن نرخ گذاری می شود . حال آنکه مهمترین ویژگی بتن ، مقاومتی است که در برابر نیروهای وارده تحمل میکند و عیار سیمان ، به تنهایی نمی تواند تمام مشخصات بتن را بیان کند . در تولید دستی و غیر علمی بتن ، چه بسا عیار سیمان مصرفی در بتن بسیار بالا باشد اما بخاطر فرآوری غلط ، مقاومت مورد نیاز حاصل نشود موضوعی که در اغلب پروژه ها مشهود است . فراهم کردن زمینه تولید و مصرف بتن استاندارد ، نیازمند تعریف مجدد این عنصر در مناسبات اقتصادی و عمرانی و منطبق کردن سیاستهای کلی دولت با ویژگیهای بتن استاندارد می باشد . برای رسیدن به این منظور ، ناگزیر از طی مراحل زیر می باشیم .
1 _ تحویل سیمان به کلیه واحدهای مجاز تولید بتن آماده که از وزارت صنایع دارای مجوز قانونی فعالیت می باشند تا قبل از اخذ گواهینامه استاندارد ممنوع و چنانچه ظرف 3 ماه موفق به اخذ گواهینامه استاندارد نشوند ، پروانه آنها به حالت تعلیق در آید .
2 _ کلیه شهرداری ها و دستگاههای مرتبط با ساخت و سازهای شهری و پروژه های عمرانی ، ملزم به استفاده از بتن استاندارد هستند ، لذا پیمانکاران و شرکت های مجری ملزم به ارائه مدارک مبنی بر تهیه بتن از واحد دارای گواهینامه استاندارد می باشند . بدیهی است که چون تولید بتن منطبق بر استاندارد ملی 6044 تنها در صلاحیت واحدهای مجاز تولید بتن می باشد که می توانند برای دریافت گواهینامه استاندارد اقدام و اخذ کنند، لذا هرگونه تولید و عمل آوری بتن ، علی رغم ادعاهایی مبنی بر تولید بصورت مهندسی ! توسط کارگاههای غیر مجاز و یا شرکت های مجری در محل کار ، غیر استاندارد و خلاف قانون بوده کلیه تجهیزات تولید بتن این واحدها جمع آوری و تحت پیگرد قانونی قرار بگیرند.
3 _ واحدهای غیر مجاز تولید بتن ، متعلق به هر شخص و یا ارگان دولتی و عمومی و خصوصی بایستی مستند به ما ده 13 قانون تعزیرات حکومتی ، سریعاً تعطیل و پرونده فعالیت آنها جهت سیر مراحل قانونی به دادگاه ارسال شود . با توجه به اینکه بتن نقش ممتازی در حفظ امنیت ساختمانها دارد ، به نظر می رسد تعقیب قانونی تولید کنندگان بتن غیر استاندارد از جمله تقاضاهایی است که مدعی العموم بایستی به نمایندگی از طرف مردم بر علیه این تولید کنندگان طرح دعوی کند . این نکته در شرایطی که کشور ما همواره در معرض خطر زلزله قرار دارد ، اهمیت دو چندانی پیدا می کند .
4 _ از دیگر مواردی که در کنار فعالیت واحدهای غیر مجاز تولید بتن مطرح می باشد نحوه تامین سیمان آنها می باشد . با توجه به اینکه این واحدها دارای سهمیه سیمان نمی باشند لذا موضوع تامین سیمان این واحدها از جمله گلوگاههایی است که می تواند مقامات دولتی و قضایی را به سمت مافیای قاچاق سیمان هدایت کند .
5 _ جلوگیری از تردد کلیه تراک میکسر ( کامیون های حمل بتن ) واحدهای تولید بتن فاقد گواهینامه استاندارد نیز از جمله اقداماتی است که بر عهده راهنمایی و رانندگی می باشد . برای این منظور می توان از کلیه واحدهای تولید کننده بتن آماده استاندارد خواست که آرم استاندارد را بر روی تراک میکسرهای خود نصب کنند تا به راحتی قابل تمییز از میکسرهای فاقد استاندارد باشند .
6 _ بخاطر فرسوده و مستعمل بودن اغلب ماشین آلات تولید ، انتقال و پمپاژ بتن در کشور ، برای واحدهای دارای گواهینامه استاندارد تولید بتن می توان تسهیلاتی از قبیل اجازه واردات ماشین آلات مرتبط با صنعت بتن با ارائه تخفیف ویژه برای سود بازرگانی و حقوق گمرکی را پیش بینی کرد تا بدینوسیله دیگر تولیدکنندگان تشویق به دریافت استاندارد شوند .
7 _ از جمله توجیهات اولیه واحدهای غیر مجاز تولید بتن ، بحث اشتغال و بیکاری کارگرانشان می باشد . اغلب واحدهای غیر مجاز چون فاقد شناسنامه رسمی برای کارگاه خود می باشند ، لذا نمی توانند کارگران خود را بیمه کنند ( و اغلب چنین تمایل و انگیزه ای هم ندارند ) لذا دفاع این افراد از حق و حقوق نیروی کار واقعی به نظر نمی رسد . البته بخش مهمی از نیروی کار این واحد ها ، بلاخص ماشین آلات حمل بتن و کارگران این بخش ، با ارائه آموزش های لازم می توانند به راحتی در واحدهای مجاز مشغول کار شوند و می توان واحدهای مجاز تولید بتن را درصورت تعطیلی واحدهای غیر مجاز مجاب به جذب این کارگران کرد . قطعاً این کارگران اگر متخصص و تجربه آشنایی با صنعت بتن داشته باشند ، جذب این واحدها خواهند شد و در غیر اینصورت بهتر است که این صنعت را ترک کنند.
8 _ مسئله کمبود بتن آماده برای پروژه های عمرانی نیز به هیچ وجه مورد قبول نیست ، زیرا بر اساس گزارش رسمی اداره صنایع و معادن استان ، ظرفیت تولید واحدهای مجاز تولید بتن آماده در استان تهران ، بیشتر از نیاز بتن آماده برای پروژه ها می باشد و در شرایطی که واحدهای مجاز تولید بتن آماده با زیر 50 در صد ظرفیت خود فعالیت می کنند ، ادعای کمبود بتن آماده بخاطر تعطیلی واحدهای غیر مجاز ، واقعی نمی باشد .
در صورت افزایش تقاضا به خاطر توسعه پروژه های عمرانی نیز ، افزایش تولید واحد های موجود ، که به تولید با تیراژ حجم بالاتر هر واحد منجر می شود ، به ارتقاء کیفیت بتن تولیدی منجر خواهد شد زیرا تنها در واحدهای با حجم تولید بالاتر است که زمینه های جذب نیروی انسانی متخصص و کنترل کیفیت فراهم می باشد . این در حالیست که حجم ساخت و سازها در سطح استان تهران براساس مجوزهای صادره از سوی شهرداری ها 33 درصد کاهش را نشان می دهد .
چندی پیش یک ساختمان در کرج و چند روز قبل از آن ساختمان یک بانک دیگر در خیابان اکباتان تهران و چند ماه قبل دهها هزار ساختمان دربم فروریختند .
مصالح ساختمانی غیر استاندارد ، ریشه و علت اصلی سستی ساختمانهای ایران است و برای رسیدن به نقطه مطلوب فاصله چندانی نیست . زیرا هم امکانات ، هم نیروی انسانی متخصص و هم مواد اولیه مرغوب برای تولید بتن استاندارد در کشور فراهم می باشد و در حالیکه بالاترین رده مقاومتی بتن در استاندارد ملی ایران توسط یکی از واحدهای تولید بتن ثبت و تولید می شود، پس این کار توسط دیگر واحدها نیز امکان پذیر است .
در شرایطی که دانشجویان ایران ، سه دوره پیاپی مقام نخست المپیاد بین المللی بتن را بدست آورده اند ، شایسته نیست که تنها 1 % سیمان تولیدی کشور بصورت استاندارد فرآوری شود .
2-6) مخاطرات صنعت ساختمان با بتن های دست ساز از نگاه متخصصین و مسئولین :
1_ پروفسورعلی اکبر رمضانیانپور: رئیس بخش بتن مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت مسکن و شهرسازی و استاد دانشکده عمران دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2- دکتر سروقد مقدم رئیس پژوهشکده سازه و عضو هیات علمی پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و هیات علمی دانشگاه علوم تحقیقات
3-دکتر شکرچی زاده: سرپرست انستیتو مصالح ساختمانی دانشگاه تهران
در سالهای اخیر صنعت ساختمان کشور با افزایش جمعیت رشد بی سابقه ای را تجربه کرده است. در این میان گرانی و کمبود برخی مصالح ساختمانی، کارفرمایان را به مصرف انواع دیگری از مصالح غیر استاندارد سوق داده است.
با افزایش قیمت داخلی و جهانی فولاد و آهن و اختلالاتی در توزیع این محصول، گرایش به استفاده از بتن بعنوان جایگزین در صنعت ساختمان رشد دو چندانی پیدا کرده است، چنانکه هم اکنون اغلب ساختمانها در تهران و دیگر شهرهای کشور به وسیله این فرآورده ساخته می شود.
از سوی دیگر نابسامانی در تامین و توزیع سیمان به رغم تولید کافی در کشور در طول چند سال گذشته باعث شده تا به منظور ارزان سازی بتن و مهار رشد قیمت ها، برخی کارفرمایان، ساخت بتن را به صورت دست ساز به کارگران ساختمانی بسپارند.
با کاهش کیفیت بتن به عنوان رکن اصلی ساختمان بیم آن می رود که سلامتی میلیون ها هموطن به خصوص در زمان حوادث و رویدادها همچون زلزله مورد خطر و آسیب جدی واقع شود.
نتایج یک کار تحقیقاتی در مورد کیفیت و مقاومت بتن های دست ساز با بتن های ماشین ساز و استاندارد، بسیار قابل توجه بوده به گونه ای که مقاومت نوع ماشینی استاندارد 60 درصد بالاتر از مشابه دست سازآن بوده است.
رئیس بخش بتن مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت مسکن و شهرسازی و استاد دانشکده عمران دانشگاه صنعتی امیرکبیر پروفسور علی اکبر رمضانیانپور در این زمینه می گوید: در ساختن بتن با دست و یا ابزاری چون بیل و یا مخلوط کنهای غیراستاندارد، رسیدن به یک ماده همگن غیرممکن است. همچون بتن از دو فاز مختلف خمیر و سیمان و سنگدانه یا شن و ماسه تشکیل شده که اگر این دو خوب با یکدیگر مخلوط نشوند کاملاً یک جسم غیرهمگن تولید شده که خواصش از یک نقطه به نقطه دیگر کاملاً متفاوت بوده و آن بتنی نیست که ما انتظار آنرا داریم زیرا بتن، سنگی سخت شده است با مقاومت، دوام و عمر مفید زیاد و در نوع دست ساز چون به همگنی لازم نرسیده، در بعد بهره برداری نتایج مطلوب را به همراه نخواهد داشت لذا تاکید شده که در ساخت از دستگاههای میکسر یا مخلوط کن استاندارد و با رعایت نسبت اختلاط استفاده شود.
پروفسور علی اکبر رمضانیان پور در پاسخ به علت استفاده از بتن های دست ساز در ساختمان سازی کشور بدون در نظر گرفتن عواقب و پی آمدهای آن از سوی نهادها و سازمانهای مسئول، می گوید: در آئین نامه ها قید شده که کارفرماها به جز موارد خاص مجاز به استفاده از بتن دست ساز نیستند.
وی در مورد کیفیت بتن های دست ساز و استاندارد و اثر آن بر عمر مفید و مقاومت ساختمان در برابر حوادث می گوید: اگر یک بتن استاندارد در شرایط معمولی ساخته شود، عمر متوسط مورد انتظار از آن حداقل 80 سال خواهد بود در حالیکه در نوع دست ساز و در بهترین شرایط نمی توان عمر مفید بیش از 30 سال را انتظار داشت. در زمان زلزله نسبتاً شدید نیز ساختمانهای بنا شده با بتن های غیراستاندارد و دست ساز با عمر یکسال ساخت به کلی واژگون و یا ویران خواهند شد. اما سازه های ساخته شده به وسیله بتن استاندارد زلزله را مهار کرده و در شدید ترین حالت ممکن است ترکهای جزیی بردارد که آن نیز قابل ترمیم می باشد.
وی با تاکید بر اینکه تنها ملاک غیراستاندارد بودن بتن، دست ساز بودن آن نیست،می گوید: ما نمونه هایی از بتن را داشته ایم که هنوز پروژه افتتاح نشده دچار خرابی شده اند که بعضی از آنها پروژه های بزرگی نیز بوده اند ، اما عدم رعایت اصولی چون نسبت اختلاط، نحوه ریختن و متراکم کردن و نهایتاً نگهداری غیراصولی منجر به تخریب دو یا سه ساله آن پروژه ها شده است.
پروفسور در این باره می گویند: باید استفاده از کارگر غیرماهر در ساختمان سازی و به خصوص بتن ممنوع شده و ساخت آن توسط متخصصین انجام شود.
رئیس پژوهشکده سازه و عضو هیات علمی پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و هیات علمی دانشگاه علوم تحقیقات دکتر سروقدمقدم نیز در این باره میگوید: بتن های دست ساز در مقایسه با بتن های ماشینی که با شرایط کنترل شده ای تولید شده باشد، می تواند 80 درصد مقاومت کمتری داشته باشد.
دکتر سروقد مقدم میگوید: در زمان زلزله بُعد مقاومتی بتن اهمیت بسیاری پیدا می کند لذا با توجه به میزان بالای ساخت و سازها در ایران که هم اینک در دنیا بیشترین است، ضروری است تمرکز بر روی پروژه های ساختمانی به خصوص سازه های بتنی افزایش یابد. وی در مقایسه بتن ها با یکدیگر می گوید: در هر دو نوع بتن دست ساز و ماشینی مشکلاتی وجود دارد؛ در نوع ماشینی استانداردها تقریباً رعایت می شود و به تخصص و آموزش کارگر بستگی ندارد. بتن های دست ساز نیز در مقایسه با نوع ماشینی و آماده بین 30 تا 45 درصد اثرات بدتری دارد و مرحله اجرا در ساخت آن بسیار مهم است. البته اگر ناظر به خوبی بر ساخت آن توجه داشته باشد و از ماشین آلات استاندارد استفاده شود، می توان به بتنی با کیفیت مطلوب تر دست یافت که البته این نظارت و دقت به میزان کافی وجود ندارد. دکتر سروقد مقدم بر تخصص گرایی در ساخت و سازها و استفاده از اکیپهای بتن ریز در فرآیند ساخت سازه تاکید کرده و می گوید: چنانچه این اکیپها متخصص بوده و دارای مدرک مهارت فنی باشند، استفاده از آنها می تواند تاثیر زیادی بر کاهش آسیب پذیری سازه داشته باشد.
دکتر سروقد مقدم، با ذکر اینکه عدم اختلاط مناسب و تفاوت یکنواختی بتن در نقاط مختلف و آسیب پذیری شدید سازه از جمله مهمترین معایب بتن دست ساز و غیراستاندارد است، می گوید: براساس ضوابط، در ساختمانها باید یک سطح مشخصی از ایمنی فراهم باشد لذا در کنار کیفیت بتن، نوع میلگردها، نحوه آرماتوربندی و عمل آوری بتن نقش بسزایی در مقاومت و استحکام سازه به خصوص در زمان زلزله دارد.
سرپرست انستیتو مصالح ساختمانی دانشگاه تهران نیز در رابطه معتقد است که کیفیت اجزاء تشکیل دهنده بتن اعم از سیمان، مصالح سنگی و آب در خواص بتن تولیدی و میزان مقاومت آن بسیار مهم است.
دکتر شکرچی زاده می افزاید: تجربه نشان داده بتن های دست ساز تولیدی در محل کارگاه های ساختمانی عمدتاً به دلیل عدم کنترل های لازم و کافی بر عوامل اجرایی چون تکنسین ها و کارگرها و عدم آشنایی و تجربه مهندسین ناظر، کیفیت تولیدی مناسبی نداشته و تجارب خوبی از این نوع تولید وجود ندارد. به همین دلیل به خصوص برای ساخت و سازهای شهری ترجیحاً باید بتن آماده استاندارد با کنترلهای کافی در اختیار ساختمانها قرار گیرد.دکتر شکرچی زاده اضافه می کند : در مجموع اگر زلزله های شدید رخ ندهد و عوامل آب و هوایی چون خوردگی مانند آنچه در جنوب کشور وجود دارد، پیش نیاید زمان محدودی را نمی توان برای عمر آن متصور بود و عمر مفید اینگونه بناها به 500 سال هم خواهد رسید. مانند ساختمان قدیمی روزنامه اطلاعات در خیابان خیام که به علت استفاده از بتن استاندارد قرنها عمر خواهد کرد.
3-1) پروسه ساخت بتن آماده استاندارد:
بتن یک سنگ مصنوعی و ساخته ی دست بشر است که می توان آن را با استفاده از قالب های گوناگون به اشکال مختلفی درآورد.با استفاده از دانش و تکنولوژی بتن می توان پارامترهای مقاومتی،وزنی،نفوذپذیری،دوام و شکل پذیری آن را بر حسب مورد استفاده ی آن تغییر داد.همان گونه که می دانیم مواد مورد استفاده از بتن عبارتند از سیمان ،مصالح سنگدانه و آب.بتن به دلیل گوناگونی فراوان طرح اختلاط آن طیف بسیار وسیعی از انواع آن را به وجود آورده است و از همین رو مباحث علمی ،تحقیقاتی و آزمایشگاهی بسیاری پیرامون بتن ،تکنولوژی و طراحی سازه های بتنی در سال های اخیر صورت گرفته است.
ایستگاه تولید بتن batching plan
ایستگاه تولید بتن کارگاه های تولیدی نسبتا بزرگی هستند که بتن را با مقیاس صنعتی و بالا تهیه کرده و به بازار تقاضا عرضه می کنند. در ایستگاه تولید بتن علاوه بر مباحث تئوری و آزمایشگاهی پیرامون بتن و تکنولوژی و طرح اختلاط آن مباحث دیگری مانند تولید بهینه،مدیریت زمان ،مهندسی سیستم ،حسابداری و بازاریابی نیز مطرح می گردد.در پروژه های بزرگ ترعمرانی مانند راهسازی،سد سازی و برج سازی پیمانکاران بیشتر تمایل به احداث یک ایستگاه تولید بتن با مقیاسی بر حسب نیاز پروژه در منطقه ی عملیاتی خود دارند.هزینه ی ساخت و راه اندازی این ایستگاه ها به نسبت خریداری بتن مورد نیاز از یک کارگاه تولیدی بسیار مقرون به صرفه تر است.
به طور کلی از منظر محصولات تولیدی ،ایستگاه های تولید بتن را می توان به تولید بتن آماده یا بتن معمولی ،بتن روسازی،بتن حجیم و فراورده های بتنی طبقه بندی نمود.از بتن آماده برای پروژه های متداول و معمول عمرانی استفاده می گردد. از بتن روسازی در امر روسازی خیابان،بزرگ راه ،فرودگاه و جداره ی کانال ها و از بتن حجیم در سازه هایی که نیازمند بتن ریزی با مقیاس بزرگ هستند مانند سدسازی بهره گرفته می شود.از فراورده های بتنی نیز می توان به لوله،بلوک و بلوک های کفسازی اشاره کرد.
همچنین از دیدگاه نحوه ی تولید بتن می توان آن ها را به طرح اختلاط خشک و طرح اختلاط تر مجزا کرد.در طرح اختلاط خشک ، در ایستگاه تولید ،سیمان و سنگدانه ها با یکدیگر طی نسبت های وزنی مورد نیاز به صورت خشک ترکیب شده ،پس از انتقال به تراک میکسر (کامیونی با یک محفظه ی گردان نگهدارنده ی بتن که بر روی آن تعبیه شده) به مخلوط خشک آب اضافه شده و با چرخیدن میکسر،مخلوط بتن،آماده ی بهره برداری می گردد.در تراک میکسر هایی که برای حمل بتن از این نوع ایستگاه ها استفاده می شود ، باید مخزن نگهدارنده ی آب نیز بر روی آن نصب شده باشد.در ایستگاه های با طرح اختلاط تر که به آن ایستگاه های اختلاط مرکزی نیز گفته می شود ، دانه های سنگی ،سیمان و آب در دیگ بتن که در ایستگاه تولید قرار دارد ترکیب شده و بتنی که به تراک میکسر منتقل می شود بلافاصله آماده ی استفاده است.در ایران سیستم طرح اختلاط تر متداول تر از سیستم طرح اختلاط خشک است.به همین دلیل دراینجا سعی می کنیم سیستم طرح اختلاط تر را برای تولید بتن معمولی که در اغلب کارگاه های بتن سازی رایج است،توضیح دهیم.اجزای یک ایستگاه تولید بتن با طرح اختلاط تر را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:دپوی سنگدانه ها،سیلوی سیمان، بچینگ پلانت (دستگاه پیمانه و توزین کردن سیمان)،مخزن و کنتور اندازه گیری آب
3-1-1) دپوی سنگدانه ها:
سنگدانه ها در تولید بتن به سه بخش عمده ی ماسه،شن نخودی و شن بادامی طبقه بندی می شود.درکارگاه های واقع در شهر سنندج شن بادامی و نخودی شکسته از منطقه ی حسین آباد و طبیعی آن از دیوان دره و جاده ی سقز تهیه می شود.ماسه نیز از کناره ی رودخانه ها تهیه می گردد. در ایستگاه تولید بتن هر یک از این مصالح باید کاملا جدا از یکدیگر قرار گیرند و به هیچ وجه با یکدیگر تماس نداشته باشند.به این دلیل که هنگام اختلاط آن ها با یکدیگر مقدار هر یک به صورت دقیق مشخص باشد.در مناطق سرد سنگدانه ها را در سیلوی ویژه ای نگهداری می کنند تا مانع از سرد شدن مصالح به میزان نامطلوب شود. اما به طور معمول سنگدانه ها به صورت دپو شده و انباشته در کناره ی ایستگاه قرار می گیرند.برای جدا نمودن آن ها ازدو دیوارحایل استفاده می شود.این دیوارهای حایل در قسمت پشت بچینگ پلانت به صورت شعاعی احداث می شوند تا بتوانند سه ناحیه ی جداگانه برای دپوی ماسه،شن نخودی و شن بادامی فراهم کنند.مقادیر شن و ماسه مورد نیاز با استفاده از دراگ لاین به سمت سیستم پیمانه کن منتقل می شود.دراگلاین جرثقیل ثابتی است که بر روی دستگاه بچینگ پلانت نصب شده و با استفاده از دکل خود تا شعاع قابل توجهی توانایی حمل مصالح به بچینگ پلانت را دارد.شعاع دسترسی در دراگلاین هایی که بر روی بچینگ پلانت های متداول نصب می شوند حدود 16 متر است.
3-1-2) سیلوی سیمان:
برای نگهداری سیمان مورد استفاده در ساخت بتن مورد استفاده قرار می گیرد. به شکل استوانه های نسبتا بلندی هستند که بر روی پایه هایی بتنی نصب می شوند. ظرفیت سیلوهای متداول سیمان 300 تن می باشد.تعداد سیلوهای موجود در کارگاه بتنی به میزان تولید بتن در آن کارگاه بستگی دارد.در شهر سنندج،سیمان از کارخانه های تولید سیمان بیجار و کرمانشاه تهیه می شود.
3-1-3) بچینگ پلانت:
بچینگ پلانت ها در حقیقت هسته ی اصلی یک ایستگاه تولید بتن را تشکیل می دهند. بچینگ پلانت با استفاده از پمپ های تعبیه شده بر روی دستگاه سیمان را سیلو و سنگدانه ها را از دپو،با نسبت های مشخص به داخل دیگ بتن ریخته و با استفاده از پمپ آب ،مقدار معین عبوری از کنتور آب را نیز به داخل دیگ هدایت کرده ، در دیگ این مواد با یکدیگر ترکیب شده و از قسمت تخلیه به داخل تراک میکسر ریخته می شود.ظرفیت تولیدی بچینگ پلانت ها بر اساس حجم دیگ آن بیان می گردد.سه مدل متداول، بچینگ پلانت های با حجم دیگ 0.5 ، 0.75 و 1 متر مکعب می باشد.
3-1-4) مخزن و کنتور اندازه گیری آب:
برای تولید بتن،مخزن آب در کنار بچینگ پلانت قرار می گیرد و آب به وسیله ی پمپ آب به داخل دیگ بچینگ پلانت هدایت می شود.کنتور آب وظیفه ی اندازه گیری میزان هدایت آب به داخل دیگ را دارد.ظرفیت مخازن هم بر اساس نوع و مقیاس ایستگاه تولیدی بتن متفاوت است ،اما به طور تقریبی برای یک کارگاه مشخص حدود ده هزار لیتر آب در یک روز کاری مورد نیاز است.
3-1-5) تراک میکسرها :
میکسر ها مخازن نگهداری بتن هستند که بر روی کامیونی تعبیه می شوند و با سرعت زاویه ای مشخصی حول محور مرکزی خود می چرخند.به کامیون و میکسر نصب شده بر آن تراک میکسر گفته می شود.تراک میکسرها در محل نشان داده شده در شکل قرار می گیرند و از آنجا بتن از دیگ بتن به داخل میکسر تخلیه می گردد.
شکل شماتیک یک ایستگاه تولید بتن به روش اختلاط تر:
3-1-6) نحوه ی صحیح ویبره کردن (متراکم کردن) بتن به همراه شکل:
یکی از مواردی که هنگام بتون ریزی باید به آن توجه کرد تراکم مناسب بتون ریخته شده است. قبل ازاینکه وارد بحث شویم به این نکته باید اشاره کرد که روش و نحوه ی بتن ریزی در اینجا مطرح نیست در اینجا نحوه ی تراکم بتن مطرح است که رابطه مستقیمی با نحوه ی بتن ریزی دارد.
من در ایران به چهار استان خراسان رضوی، شمالی، جنوبی، و تهران بیش از سایر استانها سفر می کنم و متاسفانه طبق آنچه که دیده ام متراکم کردن بتون بوسیله لرزاندن در بعضی مواقع به هیج وجه بطور صحیح انجام نمی شود. و جای تاسف بیشتر اینجاست که وقتی این اشکال بیان شود نخستین دفاعی که می شود این است: " مگر بتون ما استاندارد است که آن را استاندارد بریزیم و استاندارد ویبره کنیم؟ اما به نظر من اگر بتون هم غیر استاندارد باشد ما که نباید غیر استانداردترش کنیم!
خارج کردن هوای بتون و نزدیک کردن ذرات جامد به هم را تراکم گویند که این عمل را با لرزاندن (ویبره کردن) بتون بوسیله لرزاننده (ویبراتور) انجام می دهند. هدف ازآن خارج کردن هوای محبوس نا خواسته تا حدود ۱/۵ % و کمتر است. در این حالت مقدار هوای محبوس شده متناسب با کارآیی بتون است. (اسلامپ بیشتر==> درصد هوای کمتر).
اگرتراکم به درستی انجام نشود چه رخ می دهد؟
۱- حباب هوا تماس بین بتون و میلگرد را کاهش می دهد پیوستگی کمتر و مقاومت بتون کم می شود.
۲- نفوذپذیری افزایش ومقاومت در برابر تهاجم مایعات کم می شود.
۳- حباب هوا باعث ایجاد ترک در رویه بتن می گردد.
۴- حباب هوا به ازای ۱% هوای محبوس شده، مقاومت بتون را ۵ تا ۶ درصد کاهش می دهد.
۵- ….
وسایل تراکم بتن
۱- لرزاننده های داخلی ۲- لرزاننده خارجی ۳- میزهای لرزاننده ۴-غلتکها
شکل و نحوه ی صحیح تراکم بتون با لرزاننده های داخلی:
شکل شماره ۱ خود بیانگر نحوه صحیح قرار دادن ویبره های داخلی در بتون است. ( متاسفانه در بیشتر مواقع به روش شکل سمت راست ویبره انجام می شود.)
در شکلهای ۲ و ۳ روش بتون ریزی و تراکم صحیح در موقعیتهای بتون ریزی در حالت مرکب، کنار محفظه ی خالی و حفره ها، بتون ریزی دراطراف باز شو ها وسطوح شیبدار نمایش داده شده است.
توضیح شکل ۲A: در این شکل ریختن وتراکم بتن در اطراف قالب سوراخ یا مجرا نمایش داده شده است. این ها را باید خوب در جای خود ثابت کرد تا فشار بتون آنها را به بالا یا یک طرف نراند.
توضیح شکل ۲B: روش و فن ریختن و تراکم بتن کنار یک تیر آهن را نمایش می دهد.
توضیح شکل ۲C:مقطع سقف حفره دار یا مجراهایی در جان تیر است که برای وضوح میلگرد ها حذف گردید.تمایل ایجاد حفره در زیر بدلیل نشست خمیری است.
توضیح شکل ۳A: ریختن و متراکم کردن بتون بر روی سطح شیبدار را نمایش می دهد. قالب باید با سرعتی متناسب باگیرش بتون مثلا ۲ متر در ساعت به سمت بالای شیب حرکت داده شود.
توضیح شکل ۳B: ریختن و متراکم کردن بتون در اطراف یک مانع چهار گوش مانند بازشو است. اگر مانع از یک متر عریض تر شد احتمال دارد ایجاد روزنه در قالب درست زیر و وسط مانع برای فرو بردن میله ارزش داشته باشد.
3-2) نکاتی در مورد بتن ریزی ( دپو، اختلاط، پرداخت)
3-2-1) انبار کردن سیمان :
در مواقعی که هوا معمولی است و آب مورد اختلاط و دانه های سنگی سرد هستند، سهم گرمائی که بوسیله سیمان گرم در بتن تازه وارد می شود جزئی است معهذا در شرایط واقعاً گرم، استعمال سیمان گرم قدری بیشتر گرمای ناخواسته به بتن تازه داخل می کند. لذا در حد مقدورات و امکان بایستی از مصرف سیمان گرم اجتناب نمود. از آنجاکه سرد کردن سیمان به طریق مصنوعی قبل از حمل، غیر ممکن می باشد لذا تدارکات سیمان باید قبلاً انجام شودبه طوری که امکان سرد شدن آن در کارگاه و قبل از مصرف وجود داشته باشد .در هر صورت نحوه صحیح انبارداری و جلوگیری از تشعشع مستقیم خورشید به کیسه های سیمان و یا سیلوهای نگهداری سیمان و محافظت صحیح آنها ضروری می باشد که بایستی مد نظر قرار گیرد.
3-2-2) اختلاط و حمل :
حتی در شرایط مطلوب، نباید تاخیری بی مورد بین ساختن بتن و جادادن آن وجود داشته باشد. در هوای خشک، به حداقل رساندن تاخیرات مهمترین اقدام می باشد. از آنجائیکه در اثر درجه حرارت های زیاد ترکیب دو عامل تبخیر آب و سفت شدگی باعث تسریع در کاهش قابلیت کاربرد بتن می شود و چون هیچ کدام از این عوامل را نمی توان متوقف کرد، لذا بهترین و تنها راه مبارزه با آنها، جادادن بتن بلافاصله پس از اختلاط است.
اگر اجازه دهیم کاهش قابلیت کاربرد رخ دهد، به ندرت ممکن است کار خوبی بدون آثار نامطلوب داشته باشیم. برای مثال بتنی که مدت طولانی در یک مخلوط کن با دیگ دوار رها شده باشد، محتمل است به همان اندازه که از منبع خارجی نظیر تابش خورشید گرما میگیرد، از اصطحکاک داخلی نیز حرارت جذب کند. به همچنین آب خود را بر اثر تبخیر از دست بدهد. گر چه هر گونه کاهش قابلیت کاربرد را ممکن است با افزودن آب بیشتر قبل از خالی کردن آن از دستگاه تصحیح کرد، ولی افزایش نسبت آب به سیمان ممکن است آثار غیر قابل قبولی بر روی انقباض ناشی از خشک شدن، مقاومت فشاری، مقاومت در مقابل سایش و دوام ایجاد کند. هم چنین اگر به منظور بازیابی کاهش قابلیت کاربرد که بر اثرسفت شدگی حین حمل ایجاد شده، چنانچه سعی شود بتن با آب اضافی در محل جادادن دوباره خمیر گردد، خواص مذکور ممکن است به طریق مشابه فوق آسیب ببیند.
3-2-3) جادادن و پرداخت سطوح بتنی:
وجود شرایط خشک کننده، احتیاج عادی به جادادن سریع و متراکم کردن موثر ( ویبره ) را تاکید می نماید.
همواره خارج گردن هوای محبوس از یک توده بتنی جاداده شده مشکل می باشدمطلوب آنست که بتن چنان جاداده شود که در آخرین مرحله جاگرفتن در قالب سریعاً ویبره شود. در شرایط خشک کننده که بتن سریعتر از معمول تمایل به سفت شدگی دارد، توجه به این موضوع مهمتر است. به محض متراکم شدن بتن در محل خود، تبخیر آب فقط از سطح آزاد آن صورت می گیرد. لذا در صورت عدم تدابیر مناسب، وجود شرایط خشک کننده ممکن است میزان تبخیر را به حدی زیاد کند که آب موجود در عمق بیشتر در داخل بتن، نتواند به سرعت کافی به سطح بتن نقل مکان نموده و بنابر این کاهش آب به اندازه زیاد صورت گیرد. در این شرایط سطح بتن منقبض شده و چون بتن خمیری نمی تواند در مقابل تنش مقاومت نماید، لذا ترک ها، بلافاصله پس از جادادن بتن می توانند تشکیل شوند.
هر چند این ترک ها ندرتاً در بتن مسلح از اهمیت سازه ای برخوردار هستند اما این ترک ها گاهی به عمق نفوذ کرده و در اینصورت ممکن است در محل مجاورت با آرماتورها، باعث خوردگی آنها و نهایتاً ضعف پنهانی سازه شود.
لذا توصیه اکید می شود پس از جادادن بتن فوراً تدابیری اتخاذ شود که تبخیر به صورت مثبتی کاهش داده شود. روشهای پیشنهاد شده عبارتند از ایجاد بادشکن های موقت در سمت وزش باد – آب فشانی ریزمه مانندی جهت بالا بردن میزان رطوبت هوائی که در تماس با بتن است – پیش بینی روکشهایی که می توانند فوراً پس از جادادن بتن نصب شوند.
3-2-4) عمل آوردن ( مراقبت ) :
هدفهای عمل آوردن اینست که آب در میان بتن محبوس شود که بتواند با سیمان ترکیب گردیده و بتن را در درجه حرارتی نگه دارد که عمل ترکیب به میزان قابل قبولی پیشرفت نماید. پوشش سطح بتن با ورقه های نفوذ ناپذیر نظیر پولی تن که ترجیحاً برای انعکاس تابش خورشید، رنگی آن توصیه شده است چنانچه به درستی مورد استفاده واقع شود می تواند مانع موثری در مقابل تبخیر باشد. بهتر است در همان حال که تکمیل بتن پیشرفت می کند، ورقه های مذکور نصب شود به طوری که هم سطح بتن تازه خراب نگردد و هم لبه های پوشش طوری محکم شود که از وزش باد زیر آن ها جلوگیری به عمل آید.
چنانچه باد زیر ورقه ها بوزد، تبخیر افزایش یافته و موضوع عمل آمدن به مخاطره خواهد افتاد. در اینصورت یک ورقه شل ممکن است از نبودنش باعث ایجاد ترک خوردگی خمیری شود.
بعضی روشهای عمل آوردن مانند آب گرفتن، پوشش با ماسه نم دار یا خاک اره نمدار با گونی خیس بهتر است تا موقعی که سطح بتن به اندازه کافی سخت نشده و استحکام کافی در مقابل آسیب پیدا نکرده است بکار نروند در صورت کاربرد آنها، مراقبت دائمی برای محافظت در مقابل خشک شدن لایه های محافظت فرضی و جلوگیری از بی فایده شدن آنها لازم است. چنانچه لایه های ماسه، خاک اره و گونی خشک شوند، نبودنشان بهتر از وجودشان می باشد زیرا در این حالت مانند فتیله ای رطوبت را از بتن کشیده و تبخیر آن را در هوا تسریع می کند .
در صورت کاربرد آب، درجه حرارت آن باید نظیر درجه حرارت خود بتن باشد و باید از یک آب فشان با سوراخ ریز نظیر مه خارج شود.
مه مصنوعی که بدین شکل ایجاد می شود ممکن است به علت وزش باد از بتن دور شود. لذا لازم است بادشکن های موقت در جهت وزش باد به سمت سطح بتنی که باید عمل آید، تعبیه شود.
در اکثر موارد، منطقی ترین راه برای رسیدن به نتیجه مطلوب، به حداقل رساندن ضریب زاویه منحنی افزایش درجه حرارت است تا کوشش برای کنترل سطح درجه حرارت بدین معنی که افت حرارت از قسمت خارجی توده توده بتن باید محدود شود. به قسمتی که حرارتی که از سیمان آزاد می شود، قادر باشد درجه حرارت تمام توده بتنی که در حال عمل آمدن است بصورت یکنواختی بالا ببرد. بدیهی است بتنی که بدین طریق به عمل آمده است نیز باید حتی الامکان بصورت یکنواختی سرد شود. در غیر اینصورت، در حالی که قسمت خارجی بتن خیلی سریعتر از داخل آن سرد می شود، تنش کشش ممکن است توسعه یابد. در صورت امکان ساده ترین روش عملی اینست که قالب عایق شده یا چوبی به کار برده شود و نه تنها تا هنگامی که بتن در حین سخت شدن وگرم آن است بلید بار شد بلکه تا هنگامی که درجه حرارت آن به حد محیط اطرافش تنزل پیدا کند، لازم است قالب در محل خود بماند .
خواص بتن تازه و سخت شده بستگی زیادی به رفتار خمیر سیمان و آبی که محتوی آن است دارد این خمیر باید در مدت زمان کافی بصورت روان باقی بماند تا بتن بتواند مخلوط ، حمل و جاداده شود.
سپس سیمان و آب با یکدیگر ترکیب شوند تا مصالح جدید صلبی که دانه های سنگی را به یکدیگر می چسباند حاصل گردد.
هر نوع تاثیری که سبب از دست رفتن آب بتن تازه یا نارس شود، یا باعث ترکیب غیر عادی بین سیمان و آب میگردد و یا ممکن است به خواصی که بتن ریزی خوب به آن بستگی دارد ، آسیب برساند . از دست رفتن آب در فاصله زمانی اختلاط و مصرف می تواند قابلیت کاربرد را به حدی کاهش دهد که عمل متراکم کردن با دشواری مواجه شود.
تمایل آب به تبخیر، چنانچه بتن گرم باشد افزایش می یابد. به علاوه ترکیب سیمان و آب موقعی که درجه حرارت افزایش یابد سریعتر انجام می گیرد. بنابراین در هر مقطع زمانی ، پس از افزودن آب به سیمان ، مقدار هیدراتاسیون موجود در یک بتن تازه وقتی گرمتر است ، بیش از موقعی است که سرد می باشد. بدین معنی که بتن گرم سریعتر از بتن سرد سفت می شود . ضمن اینکه کاهش قابلیت کاربرد ممکن است به سبب تبخیر آب بروز کند. شدت افزایش ترکیب آب و سیمان در بتن گرم ، میزان سخت شدگی را چنان بالا می برد که در ظرف چند روز اول به تکامل می رسد . ولی مقاومت نهایی آن احتمالاً از حالتی که بتن در سنین اولیه خود سرد بماند به میزان قابل توجهی کمتر خواهد بود .از دست رفتن آب و گرماگیری، ممکن است در یک یا تمام مراحل مابین زمان اختلاط و عمل آوردن به وقوع پیوندد . در صورت عدم پیشگیری های لازم و مناسب ، طبیعیت و شدت اثر این دو عامل بستگی زیادی به اوضاع جوی حاکم در طول انجام مراحل مختلف بتن ریزی خواهد داشت.
3-3) پروسه ساخت موزائیک:
3-3-1) چکیده:
موزاییک یکی از پر کاربردترین مصالح ساختمانی می باشد که متاسفانه در کشور ما هیچ کاری بر روی آن صورت نگرفته است. تا این اندازه که در هیچ کتابخانه ای نمی توان مطلبی در مورد آن پیدا کرد.
لازم به ذکر است که موزاییک در اروپا و بخصوص آلمان و ایتالیا بسیار مورد استفاده می باشد و موزاییک های تک لایه ای نیز در آنجا برای اولین بار تولید شده و در کشور ما نیز تنها یک کارخانه در یزد به تولید این نوع موزاییک مشغول می باشد .
3-3-2) تعریف موزائیک :
موزاییک کف پوشی است متراکم ، در حقیقت یک جور بتن است که تراکم خود را یا از طریق فشار پرسی و یا از طریق لرزش به دست می آورد و از ماسه ، سیمان ، سنگ دانه، پودر سنگ و آب در ابعاد و طرحهای گوناگون وجود دارد. به طور کلی موزاییک از دو سطح تشکیل شده است :
1) لایه رویه و یا رنگ موزاییک :
این لایه که نقش موزاییک را تشکیل می دهد و در آن از پودر سنگ ، سیمان، آب و از ترکیبات دانه بندی شده و رنگی استفاده شده است .
2) لایه زیرین یا نارین:
این لایه از موزائیک دارای ضخامت بیشتری نسب به لایه رویه می باشد نقش تحمل فشار را نیز بر عهده دارد. و مانند لایه رویه از سیمان ،آب و ماسه تشکیل شده است.
3-3-3) روشهای تولید موزائیک :
1 ) روش پرسی :
در این مورد اعمال فشار با استفاده از دستگاه پرس باعث ایجاد تراکم در موزائیک می شود. که این فشار بسته به ابعاد و نوع سنگ دانه های به کار رفته متغییر می باشد. موزاییک هایی که از این طریق تولید می شوند حتما نیاز به ساب خوردن دارند.( دو قشری)
2 ) روش ویبره ای:
در این مورد اصلا فشاری وجود ندارد و عمل تراکم و یکنواخت سازی به کمک دستگاه لرزاننده انجام می گیرد و معملا به علت داشتن سطحی صاف نیاز به ساب ندارد اما نوعی از موزائیک های ویبره ای هستند که در آنها سنگ تزیینی به کار رفته است و عمل سایش بر روی آنها انجام می گیرد.( تک قشری)
3-3-4) انواع موزاییک :
1) موزاییکها گرانیتی وحیاطی و معمولی:
2) موزاییک های ویبره ای:
موزاییکهای تک لایه ای بدون ساب خوردن و فشار پرسی می باشد و برای تولید آن به دستگاه های پیچیده ای نیاز ندارد . تنها یک هم زن ،یک دزاتور (پیمانه کن ) و یک تسمه نقاله به طول 10_12 متر مجهز به ویبراتور کافی است .
روش تولید آن بدین ترتیب است که مواد پس از مخلوط شدن توسط پیمانه کن به میزان مورد نیاز هر قالب ، درون قالبهای لاستیکی ریخته می شوند و بر روی نوار نقاله قرار می گیرند که این نوار لرزان است و با ویبره کردن مواد باعث خارج شدن هوای از بین مواد موزاییک می شود و قالب ها را به مدت 5 ساعت می گذارند خشک شود سپس قالبها را جدا می کنند و موزایک ها را درون آب می خوابانند و بعد بسته بندی می کنند.
3) موزاییک شسته:
تولید این موزاییک مانند موزاییک های گرانیتی و معمولی می ماند با این تفاوت که مدتی که موزاییک در گرمخانه می مانند تا آب فیزکی خود را از دست بدهد 5 ساعت می باشد و پس از آن در زمان ساب نیز به صورت متفاوتی بابا موزاییک عادی ساب می خورند بدین گونه که در دستگاه ساب آنها به جای کله های ساب (سنگ سمباده) فرچه های سیمی است که در 3 مرحله که به ترتیب از زبر به نرم قرار گرفته اند موزاییک ها را پرداخت می کنند و در زمان ساب نیز آب با فشار بر روی موزاییک ها پاشیده می شود.
4) موزاییک ها تک لایه ای:
نوع دیگر موزاییک وجود دارد که بیشتر در کشورهای آلمان و ایتالیا تولید شده و استفاده می شود .این موزاییک تک لایه بوده و به علت وزن کم در ساختمانهای چندین طبقه ازآن استفاده می شود این نوع موزاییک فاقد قسمت زیرین یا نارین است و در آن سنگ دانه های بسیار ریز استفاده شده است ولی به طور کلی روش تولید آن مانند موزاییک گرانیتی می باشد و در قسمت پرس نیز در زیر پرس کانالهایی وجود دارد که بر روی آن فیلتر است که پرس شده و آب آن کاملا خارج می شود.
3-3-5) طبقه بندی موزاییک ها بر اساس شکل ظاهری و نمای سطح رویه :
1) موزاییک سیمانی:
موزاییکی که در سطح رویه فاقد سنگ دانه های تزئینی است و تنها دارای شیار و طرحهای ساده است.
2) موزاییک سنگ دار:
موزاییکی است که در سطح رویه ی آن از سنگ های تزئینی استفاده شده است و به 3 صورت شیاردار(طرح دار)، صاف، شسته ساخته می شود و برحسب اندازه و قطر دانه های سنگی قابل مشاهده به 5 دسته تقسیم می شوند.
3) موزاییک شیاردار:
موزاییکی است که در سطح رویه آن به اشکال مختلف دارای فرورفتگی و برجستگی بوده و به عنوانه فرش کف پیاده رو و محوطه استفاده می شود.
4) موزائیک شسته :
موزائیکی است که در سطح آن دانه های شن به صورت برجسته نمایان است.
5) موزائیک پلاکی:
موزائیکی است که در سطح رویه آن مصالح ساختمانی سخت و صیقل پذیر وجود دارد و اندازه این سنگها برحسب ابعاد موزائیک متفاوت است و به صورت صاف ساخته می شود.
3-3-6) نمونه هایی از انواع موزائیک:
نمای کار شده در خیابان ولیعصر تهران وسازمان زیبا سازی شهر تهران
نمای کارشده(موزائیک)
نمای کارشده(جالیز)
نمای کار شده(واش بتون):
3-4) پروسه تولید بلوک های بتنی:
بلوک سیمانی یا بلوک بتنی از اختلاط سیمان و آب با شن ریزدانه و ماسه یا دیگر سنگدانه های مناسب و لرزاندن و متراکم کردن مخلوط و عمل آوردن و مراقبت از آنها در محیط مناسب ساخته می شود. بلوکهای سیمانی به اشکال توخالی و توپر ساخته شده و در دیوارهای خارجی و داخلی به صورت باربر و غیر باربر و در تیغه های جدا کننده و سقفهای تیرچه بلوک و سایر قسمتهای ساختمان به مصرف می رسند.
بلوکهای سیمانی بیشتر در نقاطی مرسوم هستند که برای تولید آجر محدودیتهایی وجود داشته باشد. از مزایای این فرآورده، صرفه جویی در مصرف مصالح و زمان اجرا، حمل آسان، عایق بودن نسبی حرارتی و صوتی و سهولت در مسلح کردن می باشد.
وزن بلوک بستگی به وزن بتنی دارد که بلوک با آن ساخته می شود، بلو کهای ساخته شده از شن و ماسه طبیعی رودخانه ای یا شکسته، دارای وزن ویژه ای معمولی و در حدود 2000 کیلوگرم بر متر مکعب هستند، بلوکهای با وزن ویژه کمتر از 1680 کیلوگرم بر متر مکعب را سبک به حساب می آورند، در ساخت این بلوکها از دانه هایی مانند پوکه معدنی و پوکه ساختگی استفاده می شود.
مقاومت بلوکهای سبک با وجود کاهش وزن، در مقایسه با بلوکهای معمولی، کاهش چشمگیری ندارد.بلوکهای سیمانی به لحاظ شکل ظاهری به انواع توخالی باربر و غیر باربر و توپر و آجر بتنی و از نقطه نظر محل مصرف به دیواری توکار و نمادار، تیغه ای، ستونی و سقفی گروه بندی می شوند. بلوکهای ویژه ای نیز برای دودکش، نعل درگاه، جدول خیابانها و پیاده روها و فرش کف ساخته می شود.
3-4-1) روش تولید بلوک های سیمانی :
مخلوط بتن مصرفی در ساخت بلوک باید از یک پیمانه سیمان پرتلند و 5/3 پیمانه شن (به درشتی حداکثر نصف ضخامت نازک ترین دیواره بلوک) و 5/2 پیمانه ماسه و 150-130 لیتر آب برای بتن لرزیده یا 180-160 لیتر برای بتن نلرزیده تشکیل شده باشد، اختلاط می تواند با دست یا ماشین انجام شود. در صورتی که ساختن بلوک با وسایل دستی انجام گیرد،
مخلوط باید کم کم و در قشرهای 5 تا 5/7 سانتیمتر در قالب ریخته و هر لایه جداگانه کوبیده و متراکم گردد تا قالب کاملاً پر شود و سپس روی قالب توسط ماله صاف و همسطح گردد.
در صورتی که ساختن بلوک با وسایل مکانیکی انجام گیرد، قالب باید تا ارتفاع معینی بالاتر از سطح نهایی آن پر شده و مخلوط درون قالب پس از لرزاندن، کوبیده و صاف گردد. پس از قالب گیری باید بلوکها را بلافاصله از قالب جدا نموده و روی صفحات زیر بلوکی (پالت)[1] به محل مناسبی برای عمل آوری منتقل ساخت، چنانچه تولید بلوک به وسیله ماشینهای بلوک زنی سیار (تخم کن) انجام شود،
بستر زیر بلوکها باید صاف، تمیز و عاری از آلودگی و خاک بوده و با بتن یا اندود سیمانی پوشیده شده باشد. همچنین برای جلوگیری از تابش آفتاب، ریزش باران و وزش باد، بلوکها را باید در محلهای سرپوشیده و دور از جریان هوا تولید کرد. در مورد تولید بلوک با ماشینهای خودکار باید به مشخصات فنی خاص ماشین توجه کافی مبذول گردد
.هنگامی که دمای محیط از 5 درجه سلسیوس کمتر باشد، باید تولید بلوک در محوطه روباز را متوقف نمود. به منظور جلوگیری از آثار تخریبی ناشی از تابش مستقیم خورشید، خصوصاً در دمای بیش از 25 درجه سلسیوس، وزش باد، شسته شدن توسط باران و آبپاشی نادرست، کاهش سریع درجه حرارت در روزهای اول و سرمای زیاد و یخزدگی، عمل آوری بلوکهای بتنی امری است ضروری. فاصله زمانی بین قالب گیری بلوکها و آغاز عملیات مراقبت حداقل 4 تا 5 ساعت خواهد بود.
3-4-2) روش های عمل آوری بلوک های سیمانی:
عمل آوری ممکن است به یکی از روش های زیر صورت پذیرد :
الف: عمل آوردن با آب : این روش که غالباً در هوای گرم و خشک متداول است به وسایل و تجهیزات خاص نیاز ندارد، جز آبپاشی برای حفظ رطوبت و سرپناه برای حفاظت از تابش آفتاب، باد و باران. در این روش میزان آبپاشی بستگی به شرایط جوی داشته و حدود یک هفته به طول خواهد انجامید. در این روش آبپاشی باید چنان صورت گیرد که صدمه مکانیکی به بلوکها وارد نیامده و در تمام مدت بلوکها مرطوب باقی بمانند.
ب: عمل آوردن از طریق گرم کردن : این روش در کارهای با ابعاد محدود مورد استفاده است و نیاز به تجهیزات و امکانات زیاد ندارد. در این روش بلوکها در مقابل بخاری مجهز به بادبزن قرار گرفته و هوای گرم از بین آنها عبور می نماید. روی بلوکها با پوشینه مراقبت[2] به منظور حفظ گرما و رطوبت پوشانیده می شود.
ج: عمل آوردن با بخار آب : برای کاهش زمان عمل آوری از روش گرم کردن بلوکها با بخار آب استفاده می شود. این شیوه عمل آوری که بیشتر در تولید انبوه بلوک به کار می رود، نیازمند اطاقهای بخار و تجهیزات جنبی آن است. درجه حرارت این اطاقها تا 80 درجه سانتیگراد می رسد، افزایش و کاهش درجه حرارت بلوکها در این حالت به آرامی صورت می گیرد تا بلوکها ضمن عمل آوری، آب خود را از دست ندهند. در این موارد مدت عمل آوری به حدود یک روز تقلیل می یابد.
صرف نظر از اینکه عمل آوری به چه شیوه ای صورت پذیرد، پس از پایان مدتهای تعیین شده فوق، باید بلوکها را به محل مصون از تابش مستقیم خورشید و وزش باد، منتقل، و به مدت 3 هفته تمام آنها را مورد مراقبت قرار داد، تا به طور یکنواخت خشک شوند، به نحوی که میزان رطوبت باقیمانده از (2%) برای بلوکهای با وزن مخصوص 1400 کیلوگرم بر متر مکعب و (5%) برای بلوکهای با وزن مخصوص کمتر از 1400 کیلوگرم بر متر مکعب تجاوز ننماید. مصرف بلوکهای خشک نشده در دیوار باعث جمع شدگی کار و ایجاد ترک خواهد شد و از این رو رعایت میزان رطوبت باقیمانده امری الزامی است.
کلیه بلوکها باید سالم، بدون شکستگی سطوح و لبه ها و سایر نواقصی باشند که سبب ضعف بلوک در کار می گردد، از این رو بلوکها را باید به هنگام مصرف به دقت مورد بازدید قرار داد و از مصرف بلوکهای معیوب خودداری نمود.
تاب فشاری متوسط 12 بلوک نباید از 280 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع (برای سطوح پر) کمتر شود مشروط بر اینکه تاب فشاری هیچ یک از بلوکها از (75%) مقدار تاب متوسط به دست آمده کمتر نباشد.
در مورد بلوک های سقفی ضخامت تیغه های بلوک سقفی حداقل 15 میلیمتر، عرض تکیه گاه بلوک سقفی بر روی تیرچه دست کم 5/17 میلیمتر، رواداری در عرض بلوک 2± و در طول و ارتفاع 5± میلیمتر خواهد بود. مصرف سیمان در این بلوک به خاطر نازکی تیغه، قدری بیش از بلوک دیواری است.
3-4-3) ویژگی ها و حدود قابل قبول :
بلوکهای سیمانی ساده باید به شکل مکعب مستطیل و کاملاً سالم و بدون عیب بوده و سطوح آن چسبندگی کافی با اندود و ملات داشته باشد.استاندارد ایران شماره 70، سال 1357، بلوکهای توخالی دیواری را به انواع 40×30×20، 40×20×20 و 40×10×20 سانتیمتر گروه بندی کرده و جمع طول قطعات توپر را بیش از کل طول در همان جهت و سطح قسمتهای پر را بیش از (50%) سطح کل بلوک در جهت عمود بر بار وارده و ضخامت حداقل جداره ها و پوسته خارجی بلوکهای کوچک را 3 سانتیمتر و بلوکهای متوسط و بزرگ را 4 سانتیمتر تعیین نموده است.
ابعاد مذکور اسمی هستند، و اندازه های واقعی طول و ارتفاع بلوک را، به خاطر وجود ملات، 1 سانتیمتر کمتر اختیار می کنند. رواداری برای طول بلوک 3± و برای عرض و ارتفاع بلوک 5/1± میلیمتر تعیین شده است. علاوه بر اندازه های ذکر شده ممکن است بلوکها در ابعاد و اندازه های دیگری نیز بنا به توافق خریدار و سازنده تهیه شوند. مشخصات مواد اولیه مصرفی، طرز ساخت و مراقبت از بلوکها و خشک کردن آنها در استاندارد مزبور آمده است که باید از سوی سازندگان رعایت گردد.
4-1) میزان تولید سالیانه بر اساس مطالعات امکان سنجی و نیاز سنجی منطقه:
1-شهرستان جاجرم در سال 1388 بر اساس مصوبه هیئت محترم دولت به دو شهرستان گرمه و جاجرم تفکیک و این مسئله باعث ایجاد فضای ساخت و سازهای اداری و به تبع آن ساخت و سازهای تجاری، مسکونی و دیگر کاربری های شهری گردیده است.
2-دو شهرستان گرمه و جاجرم که از شهرستان های تازه تاسیس خراسان شمالی می باشند همچون دیگر نقاط کشور دارای جمعیت جوان و رو به رشدی است که این مسئله نیاز این دو شهرستان را به بحث ساخت و سازهای مسکونی به خوبی نشان می دهد.
3-مراسم کلنگ زنی طرح مسکن مهر به تازگی یعنی در سال 1388 در شهرستان های گرمه و جاجرم انجام گرفته است که این نوع ساخت و سازها را باید به آمار ساخت و سازهای پیش روی این منطقه اضافه کرد.
4-بحث احداث شهرک های صنعتی گرمه و جاجرم نیز در دستور کار مقامات استان بوده که این موضوع خود مستلزم ساخت و سازهای صنعتی و اداری مربوطه می باشد.
5-بنا به نوپابودن استان ، این دو شهرستان در زمینه ی احداث راه های اصلی و روستایی فعال بوده که این بحث نیز مستلزم ساخت و سازهای قسمت ابقیه این راه ها می باشد.
6- با تفکیک شهرستان های گرمه و جاجرم و مستقل شدن شهرداری های این دو شهر و همچنین وجود شهرهای تازه تاسیس دیگر این دو شهرستان باعث گسترش خدمات و مبلمان شهری گشته که این مسئله را نیز می بایست به آمار ساخت و سازهای این دو شهرستان اضافه کرد.
7-اصلی ترین بحث دیگری که باید به آن اشاره نمود این است که شهرستان های گرمه و جاجرم فاقد هر گونه تاسیسات بتن آماده و فرآورده های بتنی بوده و این طرح به عنوان اولین و تنها واحد در شهرستان های گرمه و جاجرم دایر می گردد.
میزان تولید روزانه و سالیانه با توجه به مطالب ذکر شده به شرح جدول ذیل ارائه می گردد.
تولید سالیانه
تولید روزانه
واحد
نام محصول
45.000
150
متر مکعب
بتن آماده ی استاندارد
30.000
100
متر مربع
موزائیک ویبره
60.000
200
عدد
جدول بتنی
1.200.000
4000
عدد
بلوک دیواری
4-1-1) بتن آماده استاندارد :
بتن آماده مورد نظر را بطور متوسط و میانگین با عیار 300 کیلوگرم
در هر متر مکعب بتن که پر مصرف ترین عیار برای بتن می باشد در نظر گرفته که این عیار وزن مخصوصی در حدود 2300 کیلوگرم درهر متر مکعب را برای بتن به همراه دارد.
کیلوگرم 300 = میزان سیمان مورد نیاز به ازاء هر متر مکعب از محصول
ریال 210.000 = 700 * 300= هزینه سیمان مورد نیاز به ازاء هر متر مکعب از محصول
تن 13.500 = 300*150*300 = ممرف سالیانه
با توجه به نسبت بهینه 45/0 = C / W (w آب و c سیمان ) میزان آب مورد نیاز را محاسبه میکنیم .
کیلوگرم 135 = 300 * 45/0 = میزان آب مورد نیاز به ازاء هر متر مکعب از محصول
ریال 1350 = 10 * 135 = هزینه آب مورد نیاز به ازاء هر متر مکعب از محصول
متر مکعب 6075 = 300*150*135 =ممرف سالیانه
مواد افزودنی به بتن از قبیل زودگیرکننده ها، دیرگیر کننده ها، ضد یخها و روان کننده ها را برای هر متر مکعب از محصول در حدود 1 کیلوگرم در نظر می گیریم.
کیلوگرم 1 = میزان مواد افزودنی مورد نیاز به ازاء هر متر مکعب از محصول
ریال 15.000 = 15000 * 1 = هزینه مواد افزودنی مورد نیاز به ازاء هر متر مکعب از محصول
تن 45 = 300*150*1 =ممرف سالیانه
با توجه به وزن 2300 کیلوگرمی هر متر مکعب بتن آماده ، مقدار سنگدانه مصرفی اعم از ماسه،نخودی و بادامی را با توجه به محاسبات بالا بدست می آوریم.
مقدار سنگدانه مورد نیاز به ازاء هر متر مکعب از محصول
کیلوگرم 1864= ( 1 کیلوگرم افزودنی +135 کیلوگرم آب +300 کیلوگرم سیمان ) – 2300
ریال 65.240 = 35*1864 = هزینه سنگدانه مورد نیاز به ازاء هر متر مکعب از محصول
(سنگدانه +مواد افزودنی + آب مصرفی + سیمان ) هزینه = هزینه کل مواد اولیه به ازاء هر متر مکعب از محصول
ریال 291.590= 65.240+15.000+1350+210.000=
4-1-2) کف پوش – موزائیک :
شرح پروسه تولید موزائیک های ویبره ای را بررسی کردیم. وزن مخصوص بتن مصرفی در این موزائیکها نیز 2300 کیلوگرم در هر متر مکعب و عیار آنرا 300 کیلوگرم به ازائ هر متر مکعب در نظر می گیریم.از آنجا که ضخامت موزائیکهای ویبره ای بین 4 تا 7 سانتیمتر متغیر است، متوسط ضخامت این نوع از کفپوشها را 5 سانتیمتر در نظر می گیریم.
کیلوگرم 115 = 2300 * 05/0= وزن هر متر مربع از محصول
مترمکعب 05/0= حجم هر متر مربع از محصول
کیلوگرم 15= 05/0 * 300 = میزان سیمان مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
ریال 10500 = 700 * 15 = هزینه سیمان مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
تن 450 = 300*100*15 =ممرف سالیانه
در برخی از انواع موزائیکهای ویبره ای که به واش بتن موسومند ، به ازاء هر متر مربع از محصول حدود یک کیلوگرم سنگ تزئینی بکار میرود.
کیلوگرم 1 = میزان سنگدانه تزئینی مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
ریال 1000 = 1000 * 1 = هزینه سنگدانه تزئینی مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
تن 30 =300 * 100 * 1=ممرف سالیانه
با توجه به استفاده یک کیلوگرم مواد افزودنی در هر متر مکعب بتن میزان مواد افزودنی مورد نیاز را محاسبه میکنیم .
کیلوگرم 05/0 = 1 * 05/0= میزان مواد افزودنی مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
ریال 750 = 15000 * 05/0 = هزینه مواد افزودنی مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
تن 5/1 = 300*100*05/0 =ممرف سالیانه
با توجه به نسبت بهینه 45/0 = C / W (w آب و c سیمان ) میزان آب مورد نیاز را محاسبه میکنیم .
کیلوگرم 7 = 15 * 45/0 = میزان آب مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
ریال 70 = 10 * 7 = هزینه آب مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
متر مکعب 210 = 300*100*7 =ممرف سالیانه
کیلوگرم 92 =(7+1+15)-115= میزان سنگدانه (شن و ماسه ) مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
ریال 3220 = 35 * 92 = هزینه سنگدانه (شن و ماسه ) مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
متر مکعب 1380 = تن 2760 = 300*100*92 =ممرف سالیانه
جهت عمل آوری و پروراندن این نوع موزائیکها به ازاء هر متر مربع از محصول در حدود 20 لیتر آب مصرف می شود.
ریال 200 = 10 * 20 = هزینه آب مصرفی جهت عمل آوری و پروراندن به ازاء هر متر مربع از محصول
متر مکعب 600 = 300*100*02/0 =ممرف سالیانه
( آب جهت پروراندن + مواد افزودنی +شن و ماسه + آب مصرفی + سنگدانه تزئینی + سیمان ) هزینه = هزینه کل مواد اولیه به ازاء هر متر مربع از محصول
ریال 15.740 =200+750+3220+70+1000+1050=
4-1-3) جداول بتنی :
جداول بتنی بصورت انواع جدول ، دال بتنی و کانیوو در ابعاد و اندازه های مختلف تولید می شوند که در اینجا جهت انجام محاسبات یکی از ابعاد میانگین و پر مصرف آنرا انتخاب می کنیم.(12*50*60 سانتیمتر)
بتن مصرفی جهت ساخت این جداول دارای وزن مخصوص تقریبی 2300 کیلوگرم به ازاء هر متر مکعب بتن بوده و عیار 300 کیلوگرم سیمان به ازاء هر متر مکعب بتن برای آن در نظر گرفته می شود.
متر مکعب 036/0 = 12/0 * 6/0 * 5/0 = حجم هر عدد جدول ب
کیلوگرم 8/82 = 2300 *036/0 = وزن هر عدد جدول بتنی تنی
کیلوگرم 8/10= 036/0 * 300 = میزان سیمان مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
ریال 7560 = 700 * 8/10 = هزینه سیمان مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
تن 648 = 300*200*8/10 = ممرف سالیانه
با توجه به نسبت بهینه 45/0 = C / W (w آب و c سیمان ) میزان آب مورد نیاز را محاسبه میکنیم .
کیلوگرم 5 = 8/10 * 45/0 = میزان آب مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
ریال 50 = 10 * 5 = هزینه آب مورد نیاز به ازاء هر متر مربع از محصول
متر مکعب 300 = 300*200*5 =ممرف سالیانه
با توجه به استفاده یک کیلوگرم مواد افزودنی در هر متر مکعب بتن میزان مواد افزودنی مورد نیاز را محاسبه میکنیم .
کیلوگرم 036/0 = 1 * 036/0= میزان مواد افزودنی مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
ریال 540 = 15000 * 036/0 = هزینه مواد افزودنی مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
تن 16/2 = 300*200*036/0 =ممرف سالیانه
کیلوگرم 67 = (5+8/10 ) – 8/82 = میزان ماسه مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
ریال 2345 = 35 * 67 = هزینه ماسه مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
متر مکعب 2010 = تن 4020 = 300*200*67=ممرف سالیانه
جهت عمل آوری و پروراندن هر عدد جدول بتنی در حدود 10 لیتر آب مصرف می شود.
ریال 100 = 10 * 10 = هزینه آب مصرفی جهت عمل آوری و پروراندن به ازاء هر عدد از محصول
متر مکعب 600 = 300*200*01/0 =ممرف سالیانه
( آب جهت پروراندن + آب مصرفی + ماسه +مواد افزودنی + سیمان ) هزینه = هزینه کل مواد اولیه به ازاء هر عدد از محصول
ریال 10.595 = 100+50+2345+540+7560=
4-1-4) بلوکهای بتنی:
از آنجا که در تهیه بلوکهای بتنی از بتن با اسلامپ بسیار پایین استفاده می شود، آب مصرفی را در محاسبات وارد نکرده و تنها آب عمل آوری را در محاسبات وارد می کنیم.
بتن مصرفی جهت ساخت این بلوکها دارای وزن مخصوص تقریبی 2300 کیلوگرم به ازاء هر متر مکعب بتن بوده و عیار 300 کیلوگرم سیمان به ازاء هر متر مکعب بتن برای آن در نظر گرفته می شود.
متر مکعب 005/0 = حجم هر عدد بلوک
کیلوگرم 12 = وزن هر عدد بلوک
کیلوگرم 5/1= 300 * 005/0 = میزان سیمان مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
ریال 1050 = 700 * 5/1= هزینه سیمان مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
تن 1800 = 300*4000*5/1 = ممرف سالیانه
با توجه به استفاده یک کیلوگرم مواد افزودنی در هر متر مکعب بتن میزان مواد افزودنی مورد نیاز را محاسبه میکنیم .
کیلوگرم 005/0= میزان مواد افزودنی مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
ریال 75 = 15000 * 005/0 = هزینه مواد افزودنی مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
تن 6 = 300*4000*005/0 =ممرف سالیانه
کیلوگرم 5/10 = 5/1 – 12 = میزان ماسه مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
ریال 368 = 35 * 5/10 = هزینه ماسه مورد نیاز به ازاء هر عدد از محصول
متر مکعب 6300 = تن 12600 = 300*4000*5/10=ممرف سالیانه
جهت عمل آوری و پروراندن هر عدد بلوک بتنی در حدود 5 لیتر آب مصرف می شود.
ریال 50 = 10 * 5 = هزینه آب مصرفی جهت عمل آوری و پروراندن به ازاء هر عدد از محصول
متر مکعب 6000 = 300*4000*005/0 =ممرف سالیانه
( آب جهت پروراندن + ماسه +مواد افزودنی + سیمان ) هزینه = هزینه کل مواد اولیه به ازاء هر عدد از محصول
ریال 1543 = 50+368+75+1050+7560=
جدول میزان مواد مصرفی به تفکیک محصولات تولیدی
نام محصول
سیمان مصرفی
(تن)
سنگدانه تزیینی
(تن)
شن وماسه
(مترمکعب)
آب مصرفی
(مترمکعب)
افزودنی
(تن)
بتن آماده استاندارد
13.500
……………..
41.940
6.075
45
کفپوش-موزائیک(ویبره)
450
30
1380
810
5/1
جدول های بتنی
648
……………..
2010
900
16/2
بلوک دیواری
1800
……………..
6300
6000
6
جمع کل
16.398
30
51.630
13.075
066/54
5-1) محصول :
ردیف
نام محصول
میزان تولید
سالیانه
واحد
قیمت فروش
(ریال)
1-
بتن آماده استاندارد
45.000
متر مکعب
405.000
2-
کف پوش سیمانی – موزائیک
30.000
متر مربع
50.000
3-
بلوک دیواری
1.200.000
عدد
3.000
4-
جداول سیمانی
60.000
عدد
60.000
فروش کل در سال
26.925.000.000
5-2) زمین مورد نیاز :
مساحت (متر مربع)
قیمت واحد (ریال)
قیمت کل (هزار ریال)
20.000
40.000
800.000
5-3) محوطه سازی :
شرح کار
مقدار کار
قیمت واحد (ریال)
کل هزینه
(هزار ریال)
خاکبرداری و تسطیح
1200 متر مکعب
20.000
24.000
حصار کشی
900 متر مربع
100.000
90.000
ایجاد فضای سبر روشنایی و غیره
(15 درصد مقدار زمین)
3000 متر مربع
30.000
90.000
جمع کل
204.000
5-4) ساختمان سازی:
شرح
نوع ساختمان
مساحت
(متر مربع)
قیمت واحد (ریال)
کل هزینه
(هزار ریال)
آزمایشگاه
کانکس پیش ساخته
m230 =10×3
129.265.000
129.265
ساختمان اداری
کانکس پیش ساخته
m260=10×2.3دستگاه
129.265.000
258.530
جمع کل زیربنا:
90
جمع کل هزینه:
387.795
5-5) ماشین آلات و تجهیزات و وسایل آزمایشگاهی:
ردیف
نام ماشین آلات و تجهیزات و وسایل آزمایشگاهی
ظرفیت
کشور سازنده
تعداد
قیمت واحد
قیمت کل
(هزار ریال)
ریالی
ارزی
1
پمپ بتن دویتس
74متر مکعب در ساعت
ایران
1 دستگاه
950.000.000
–
950.000
2
بچینگ پلانت لیپهر
40 متر مکعب در ساعت
ایران
1 دستگاه
580.000.000
–
580.000
3
تراک میکسر لیپهر
8 متر مکعب
ایران
2 دستگاه
320.000.000
–
640.000
4
ویبره مصالح
–
ایران
5 دستگاه
3.500.000
–
17.500
5
سیلو ذخیره سیمان
150تن
ایران
4 دستگاه
95.000.000
–
380.000
6
ابزار آزمایشگاه بتن
–
ایران
–
90.000.000
–
90.000
7
بلوک زن سیلودار
n/h 300
ایران
1 دستگاه
180.000.000
–
180.000
8
میز ویبره دیگ و مخلوط کن
–
ایران
1 دستگاه
80.000.000
–
80.000
9
مجموعه قالب لاستیکی
–
ایران
–
155.265.000
–
155.000
10
بتونیر برقی
250 لیتری
ایران
1 دستگاه
15.000.000
–
15.000
11
بالابر برقی ریل و باکت
–
ایران
1 دستگاه
7.000.000
–
7.000
12
مجموعه قالب و اسکافلدها به شرح پیش فاکتور پیوست
–
ایران
–
450.355.360
–
450.000
جمع کل
3.544.500
5-6) تاسیسات:
عنوان
شرح
هزینه
(هزار ریال)
برق رسانی
اخذ انشعاب – نصب ترانس و …
100.000
آب رسانی
اخذ انشعاب و احداث مخزن
50.000
وسائل حفاظتی و ایمنی
کپسول آتش نشانی – جعبه های امداد
20.000
170.000
5-7) وسایل حمل و نقل داخل و خارج کارخانه:
(منظور کلیه وسایل حمل و نقل داخل و خارج کارخانه از قبیل لیفتراک، جراثقال، ماشین سواری و … است)
ردیف
شرح وسایل
کشور سازنده
مشخصات فنی
قیمت واحد (ریال)
قیمت کل
(هزار ریال)
مدل
تعداد
1
کشنده پمپ بتن و ابزار فوتوسان
ایران
88
1 دستگاه
205.000.000
205.000
3
کشنده میکسر D375
ایران
88
2 دستگاه
820.273.000
1.641.000
1.846.000
-8) مواد اولیه:
ردیف
نام مواد اولیه و مشخصات فنی
محل تامین
مصرف سالیانه
واحد
هزینه واحد
هزینه کل
(هزار ریال)
ریالی
ارزی
1
سیمان با احتساب فاصله محل
km 170
داخل کشور
16.398
تن
700.000
–
11.478.600
2
شن و ماسه
داخل کشور
51.630
متر مکعب
70.000
–
3.614.100
3
آب
داخل کشور
13.785
متر مکعب
10.000
–
137.850
4
سنگدانه تزئینی
داخل کشور
30
تن
1.000.000
30.000
5
افزودنی ها
داخل کشور
66/54
تن
15.000.000
819.900
جمع کل
16.080.450
5-9) آب و برق و سوخت مصرفی:
شرح
واحد
مصرف روزانه
مصرف سالانه
هزینه واحد (ریال)
هزینه کل
(هزار ریال)
آب مصرفی
متر مکعب
20
600
300
180
برق مصرفی
کیلو وات ساعت
500
150.000
350
52.500
سوخت مصرفی
گازوئیل
لیتر
100
36000
160
576
بنزین
لیتر
4
1440
100
1.440
جمع کل
54.696
5-10) برآورد هزینه تعمیرات و نگهداری:
شرح
ارزش دارایی
(هزار ریال)
درصد
هزینه تعمیرات سالیانه
(هزار ریال)
محوطه سازی
000.000
2
000.000
ساختمان
387.795
3
10.341
ماشین آلات ، تجهیزات و آزمایشگاه
3.544.500
5
177.225
تاسیسات
170.000
10
17.000
وسایل حمل و نقل
1.846.000
10
184.600
جمع کل
389.166
5-11) برآورد حقوق و دستمزد نیروی انسانی :
ردیف
نیروی انسانی مورد نیاز
تخصص و میزان تحصیلات
تعداد
متوسط حقوق ماهیانه
حقوق سالیانه
هر نفر (ریال)
جمع حقوق
(هزار ریال)
1
مدیریت
کارشناس عمران
1
6.000.000
98.400.000
98.400
2
مدیر اجرائی
کارشناس عمران
1
4.000.000
65.600.000
65.600
3
مدیر بازاریابی و فروش
کارشناس
1
4.000.000
65.600.000
65.600
کنترل کیفیت
کارشناس
1
4.000.000
65.600.000
65.600
4
پشتیبانی
کارشناس
1
3.500.000
57.400.000
57.400
5
خدمات
دیپلم
1
3.000.000
49.200.000
49.200
6
نگهبانی
–
3
2.700.000
44.280.000
132.840
7
اپراتور دستگاه
دیپلم
3
3.500.000
57.400.000
172.200
8
راننده پایه یک
دیپلم
2
4.000.000
65.600.000
131.200
10
کارگر ماهر
–
6
3.000.000
49.200.000
295.200
11
کارگر ساده
–
8
2.700.000
44.280.000
354.240
جمع کل
1.487.480
* حقوق سالیانه 4/16 ماهانه محاسبه میگردد (12 ماه حقوق یکماه مرخصی، یکماه پاداش و 20 درصد حق بیمه سهم کارفرما)
جمع نیروی انسانی مورد نیاز 28 نفر در 1 شیفت و با 300 روز کاری در سال میباشد.
5-12) برآورد سرمایه ثابت:
5-12-1) هزینه های سرمایه ای:
شرح
مبلغ
(هزار ریال)
زمین
0.000
محوطه سازی
0.000
ساختمان سازی
387.795
ماشین آلات و تجهیزات و وسایل آزمایشگاهی
3.544.500
تاسیسات
170.000
وسایل حمل و نقل
1.846.000
وسایل دفتری (020 الی 30 درصد هزینه های ساختمان اداری 25/0 × 258.530
64.632
جمع کل
6.012.927
5-12-2) هزینه های قبل از بهره برداری :
شرح
مبلغ
(هزار ریال)
هزینه های تهیه طرح، مشاوره، اخذ مجوز، حق ثبت قراردادهای بانکی (4% هزینه های سرمایه ای)
240.517
هزینه آموزش پرسنل (2 درصد کل حقوق سالانه)
29.750
هزینه های راه اندازی و تولید آزمایشی
(2 روز هزینه های آب و برق و سوخت، مواد اولیه، حقوق و دستمزد)
117.484
جمع کل
387.751
(هزینه های قبل از بهره برداری + هزینه های سرمایه ای) = سرمایه ثابت
ریال 6.400.678.000 = 387.751 + 6.012.927 = سرمایه ثابت
5-13) برآورد سرمایه در گردش:
عنوان
شرح
مبلغ (هزار ریال)
مواد اولیه
2 ماه مواد اولیه و بسته بندی
2.680.075
حقوق و دستمزد
2 ماه هزینه های حقوق و دستمزد
247.913
تنخواه گردان
15 روز هزینه های آب، برق، سوخت و تعمیرات
18.494
جمع کل
2.946.482
5-14) جمع کل سرمایه گذاری:
سرمایه در گردش + سرمایه ثابت = جمع کل سرمایه گذاری
9.347.160.000 ریال = 2.946.482.000 + 6.400.678.000 =
5-15) برآورد هزینه استهلاک:
شرح
ارزش دارایی
(هزار ریال)
درصد
هزینه استهلاک سالیانه
(هزار ریال)
محوطه سازی
0.000
5
0.000
ساختمان
387.795
5
19.390
ماشین آلات ، تجهیزات و آزمایشگاه
3.544.500
10
354.450
تاسیسات
170.000
10
17.000
وسایل حمل و نقل
1.846.000
10
184.600
وسایل دفتری
64.232
20
12.926
جمع کل
588.366
5-16) هزینه های تولید سالیانه:
شرح
مبلغ
(هزار ریال)
هزینه مواد اولیه
16.080.450
هزینه حقوق و دستمزد
1.487.480
هزینه انرژی (آب، برق و سوخت)
54.696
هزینه تعمیرات و نگهداری
389.166
هزینه پیش بینی نشده و تولید (5 درصد اقلام بالا)
900.590
هزینه اداری و فروش (یک درصد اقلام بالا)
189.124
هزینه تسهیلات مالی (5 درصد مقدار وام سرمایه ثابت)
(5.000.000)
250.000
هزینه بیمه کارخانه (دو در هزار سرمایه ثابت)
12.801
هزینه استهلاک
588.366
هزینه استهلاک قبل از بهره برداری (20 درصد هزینه های قبل از بهره برداری)
77.550
جمع کل
20.030.223
جهت محاسبه قیمت تمام شده واحد محصول و همچنین محاسبه قیمت فروش واحد محصول، به دلیل تنوع محصولات موجود، با توجه به قیمت فروش واحد هر محصول و حجم آن محصول قیمت فروش متر مکعب آن محصول محاسبه شده و با استفاده از معدل فروش واحد متر مکعب محصولات، قیمت فروش هر واحد متر مکعب از کل محصولات به عنوان قیمت فروش واحد گزارش می شود. همچنین جهت محاسبه قیمت تمام شده از جمع میزان تولید سالیانه کل محصولات استفاده می شود. این عدد نیز بیان کننده قیمت تمام شده واحد متر مکعب از کل محصولات می باشد.
قیمت فروش هر متر مکعب محصول
قیمت فروش واحد همراه با توضیحات
حجم تولید سالیانه برحسب متر مکعب
نام محصول
405.000 ریال
هر متر مکعب با خدمات پمپ 405.000 ریال
45.000 متر مکعب
بتن آماده استاندارد
1.000.000 ریال
با ضخامت متوسط cm 5 هر متر مربع 50.000 ریال
1.500 متر مکعب
کف پوش بتنی – موزائیک
600.000 ریال
با حجم متوسط005/0 متر مکعب هر عدد 3.000 ریال
6.000 متر مکعب
بلوک دیواری
1.666.000ریال
با ابعاد متوسط cm 12 × cm 50 × cm 60 هر عدد 60.000 ریال
2.160 متر مکعب
جداول سیمانی
54.660 متر مکعب
جمع کل
متر مکعب 54.660= حجم کل تولیدات برحسب متر مکعب در سال
5-17) قیمت تمام شده محصول:
ریال 366.451
20.030.223.000
=
جمع هزینه های تولید سالیانه
=
معدل قیمت تمام شده
محصول به ازاء هر متر مکعب
54.660
میزان تولید سالیانه
5-18) قیمت فروش محصول:
(60.000×60.000) + (3.000×1.200.000) + (50.000 × 30.000)+ (405.000 ×45.000)
= معدل فروش به ازاء هر متر مکعب
54.660
ریال 492.591
=
26.925.000.000
= معدل فروش به ازاء هر متر مکعب محصول
54.660
5-19) محاسبه نقطه سر به سر (در 100% راندمان)
شرح هزینه
هزینه
متغیر
هزینه
ثابت
هزینه کل
مقدار
درصد
مقدار
درصد
مواد اولیه و بسته بندی
16.080.450.000
100
–
–
16.080.450.000
حقوق و دستمزد
520.618.000
35
966.862.000
65
1.487.480.000
هزینه انرژی (آب، برق و سوخت)
43.756.800
80
10.939.200
20
54.696.000
تعمیرات و نگهداری
311.332.800
80
77.833.200
20
389.166.000
پیش بینی نشده
765.501.500
85
135.088.500
15
900.590.000
اداری و فرش
189.124.000
100
–
–
189.124.000
هزینه تسهیلات مالی
–
–
250.000.000
100
250.000.000
بیمه کارخانه
–
–
12.801.000
100
12.801.000
هزینه استهلاک
–
–
588.366.000
100
588.366.000
استهلاک قبل از بهره برداری
–
–
77.550.000
100
77.550.000
جمع هزینه های تولیدی
17.910.783.100
2.119.439.900
20.030.223.000
– فروش کل معادل 26.925.000.000 ریال میباشد
5-20) درصد فروش در نقطه سر به سر:
23.5% = 100 ×
2.119.439.900
=100×
هزینه ثابت
= درصد در نقطه سر به سر
9.014.216.900
[(هزینه متغیر) – (فروش کل)]
5-21) سود و زیان ویژه: (سود)
20.030.223.000 -26.925.000.000 = [(جمع هزینه های تولید) – (فروش کل)] = سود و زیان
6.894.777.000 = سود و زیان ویژه
5-22) ارزش افزوده خالص و ناخالص و نسبتهای آن:
[(تعمیرات و نگهداری) + (انرژی) + (مواد اولیه و بسته بندی)] – (فروش کل) = ارزش افزوده ناخالص
10.400.688.000=16.524.312.000- 14.925.000.000 = ارزش افزوده ناخالص
(استهلاک قبل از بهره برداری + استهلاک) – (ارزش افزوده ناخالص) = ارزش افزوده خالص
9.734.772.000= 665.916.000-10.400.688.000= ارزش افزوده خالص
386/0=
10.400.688.000
=
ارزش افزوده ناخالص
= نسبت افزوده ناخالص به فروش
26.925.000.000
فروش کل
362/0=
9.734.772.000
=
ارزش افزوده خالص
= نسبت افزوده خالص به فروش
26.925.000.000
فروش کل
%4 1.0 =
9.734.772.000
=
ارزش افزوده خالص
= نسبت افزوده خالص به سرمایه گذاری کل
9.347.160.000
کل سرمایه گذاری
5-23) سرمایه ثابت سرانه:
ریال 228.595.643 =
6.400.678.000
=
سرمایه ثابت
= سرمایه ثابت سرانه
28
تعداد پرسنل
5-24) کل سرمایه گذاری سرانه:
ریال 333.827.143=
9.347.160.000
=
کل سرمایه گذاری
= کل سرمایه گذاری سرانه
28
تعداد پرسنل
5-25) نرخ بازدهی سرمایه:
76 %=
250.000.000+ 6.894.777.000
=
هزینه تسهیلات مالی + سود و زیان ویژه
= نرخ بازدهی سرمایه
9.347.160.000
کل سرمایه گذاری
5-26) دوره برگشت سرمایه:
کل سرمایه گذاری
= دوره برگشت سرمایه
[(استهلاک قبل از بهره برداری) + (استهلاک) + (هزینه تسهیلات مالی) + (سود)]
سال 2/1
=
9.347.160.000
= دوره برگشت
7.810.693.000