صنعت ساختمان، از ابتدا به مصالحی که کیفیت ساخت بالاتر، مقاومت بیشتر و البته هزینه پایینتری دارند علاقه مند بوده است. حجم زیاد مصالح مورد استفاده برای ساخت بنا و پارامترهای هزینه بر متعدد در فرایند ساختمان‌سازی، از جمله دلایل معماران و مهندسین عمران برای قیمت مناسب مصالح است.
از طرفی، کیفیت نیز در طراحی ساختمان بسیار مهم می‌باشد زیرا آسیب‌دیدگی ساختمان منجر به تلفات جانی و مالی سنگین خواهد شد. همه این موارد در کنار هم منجر شده تا انسان به مصالح به صرف‌های نظیر خشت، آجر، چوب و در عصر حاضر، انواع بتن نظیر بتن پیش ساخته روی آورد.
یکی دیگر از پارامترهای مهم در ساختمان، سرعت کار است. به دلیل زمان‌بر بودن پروسه ساخت ساختمانها، کارفرمایان و پیمانکاران هر دو علاقه دارند که کار با سرعت بالاتری پیش برود. مصالح پیش ساخته یکی از مواردی هستند که به افزایش سرعت ساختمان‌سازی کمک می‌کنند. یکی از این مصالح، بتن پیش ساخته است.
در این مقاله، قصد داریم در مورد یکی از مصالح بسیار کلیدی در ساختمان سازی یعنی بتن پیش ساخته صحبت کنیم. مطالعه این مقاله به شما کمک میکند با یکی از تکنولوژی‌های سریع و کاربردی صنعت عمران آشنا شوید. بنابراین اگر قصد ساخت یک بنا را دارید یا به دنبال اطلاعاتی در این زمینه هستید، مطالعه این مقاله می‌تواند به شما کمک کند.
بتن پیش‌ساخته چیست؟
اولین سوال این است که ماده مورد بحث ما یعنی بتن پیش ساخته چیست و چه تفاوتی با بتن معمولی دارد؟ در ادامه به پاسخ این سوال می‌پردازیم.
بتن پیش ساخته، نوع خاصی از بتن است که در قالب‌ها، شکلها، اندازه‌ها و با افزودنی‌های مختلف در فضای کارگاهی و دور از محل پروژه تولید میشود. از نظر خواص، تفاوت قابل توجهی بین بتن پیش ساخته و بتن ریخته شده (نوعی از بتن که بر خلاف بتن پیش ساخته، در محل پروژه تولید و ریخته میشود) وجود ندارد اما سرعت کار بتن پیش ساخته بسیار بالاتر از بتن ریخته شده است زیرا زمان مورد نیاز برای مراحل تولید بتن نظیر اختلاط، تست مقاومت (که خود چند روز به طول می‌انجامد) و آب دادن بتن در تولید بتن پیش ساخته از قبل انجام شده است. به عبارت دیگر، استفاده از بتن پیش ساخته می‌تواند به اندازه چند روز پروژه شما را جلو بیاندازد.
بتن پیش ساخته برای اکثر ساختمانها و شرایط مختلف کار قابل استفاده است. این نوع از بتن را می‌توانید در طرح‌ها و قالبهای معمول خریداری کنید یا بسته به نوع بتن و شکل هندسی مورد نیاز خود، سفارش دهید. البته سفارش بتن پیش ساخته می‌تواند هزینه بیشتری نسبت به خریداری بتن پیش ساخته در قالبهای معمول برای شما به همراه داشته باشد.
تاریخچه بتن پیش‌ساخته
بتن، مادهای تحت عنوان ترکیب آب، آهک و دانههای افزودنی دارای قدمتی به اندازه چندین هزار سال است. تمدنهای باستانی نظیر مصریان و چینی‌ها نیز از مخلوط آب و آهک به عنوان یک ترکیب چسبنده استفاده می‌کردند. با این وجود، بتن پیش ساخته عمرش به این مقدار نیست بلکه پس از ساخت سیمان در قرن 19 میلادی به بازار وارد شده است.
با این تفسیر، تاریخچه بتن پیش ساخته به اوایل قرن بیستم بازمیگردد. جایی که در سال 1905، یک مهندس انگلیسی به نام جان الکساندر برودی، یک سازه به کمک پنلهای بتنی پیش ساخته طراحی نمود. الکساندر برودی بتن را در شرایط کنترل‌شده‌ای در محلی خارج از پروژه تولید کرده و به صورت پنل قالب‌ریزی نمود و پس از اتمام فرایند ساخت، آن را به محل پروژه منتقل نمود و به کمک آن، ساختمان مدنظر خود را ساخت.
در سالهای بعد، فناوری تولید قطعات پیش ساخته بتنی گسترش یافت اما با توجه به محدودیت موجود در تولید قطعات پیش ساخته، قالبهای محدودی با شکلهای مشخص و ساده قابل تولید بودند. روش تولید قدیمی بتن پیش ساخته صرفا می‌تواند قطعاتی با سطح مقطع مستطیلی، مربعی یا سایر اشکال ساده تولید کند. یکی از اولین قطعههای کاربردی بتنی پیش ساخته هم دیوارهای دو جداره است که در اواخر قرن بیستم وارد بازار شدند.
بتن پیش ساخته امروزه تحت تاثیر پیشرفت در فرایندهای ساخت، در شکلها و ابعاد مختلفی قابل تولید است. پروسه ساخت بتن پیش ساخته امروز شباهت بالایی به پروسه تولید خودرو دارد. شباهت این دو صنعت (خودرو و بتن پیش ساخته) این است که در هر دو، کارگران در جای ثابتی هستند روی قطعات تولید شده، تغییرات مشخصی را اعمال می‌کنند. با چنین فناوری ساختی، میتوان قطعات بتنی را در مقاطع گوناگون و با شکلهای مختلف تولید نمود؛ به حدی که امروزه حتی قابلیت سفارش طرح دلخواه بتن پیش ساخته شما نیز وجود دارد.
انواع بتن پیش‌ساخته
بتن پیش ساخته را به روشهای مختلفی میتوان دسته‌بندی نمود. انواع بتن پیش ساخته را می‌توانیم بر اساس خواص بتن تولید شده، ابعاد و کاربرد آن تقسیم‌بندی نماییم. بر این اساس، سه نوع دسته‌بندی زیر حاصل میشود:
- تقسیم‌بندی بر اساس نوع بتن حاصله: بتن به صورت کلی دارای انواع مختلفی است که هر کدام از این انواع، خواص متفاوتی دارند و در شرایط مخصوص به خود مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از این انواع عبارتاند از:
- بتن معمولی
- بتن مسلح
- بتن در هم تنیده
تمامی این انواع، به صورت پیش ساخته نیز تولید میشود. بتن های خاص پیش ساخته نیز تمام خواص بتنهای ریخته شده را دارند و در فضای کارگاهی با رعایت استانداردهای مورد نیاز تولید شده‌اند.
- تقسیم‌بندی بر اساس ابعاد: بر این اساس، بتنهای پیش ساخته دارای اندازه‌های گوناگونی هستند که هر بر اساس نیاز پروژه قابل تهیه می‌باشند. به عنوان مثال، دیوارهای بتنی پیش ساخته در قطعاتی با ضخامت بین 10 تا 15 سانتی متر، ارتفاع 120 تا 250 سانتی متر و طول 4 تا 6 متر تولید می‌شوند. البته امکان تولید ابعاد اختصاصی مدنظر کارفرما نیز برای هر نوع بتن پیش ساخته وجود دارد اما به دلیل هزینه افزوده، معمولا از طرح‌های معمول و اندازه‌های موجود.در بازار استفاده میشود.
نحوه تولید بتن پیش‌ساخته
همانطور که گفتیم، بتن پیش ساخته به دو روش کلی قابل تولید است. این دو روش در اصطلاح روش ایستاده و روش جریان نام دارند:
- روش ایستاده: در این روش که قبلا از آن به عنوان روش سنتی یاد کردیم، قالب بتن بدون حرکت است و فرایندهای مختلف با اهداف گوناگون روی آن انجام می‌شوند.
- روش جریان: در این روش، قالب بتن در حرکت است و برای انجام هر تغییر یا اصلاحی روی آن، در واحدهای مختلف مسیر تولید توقف می‌نماید.
این دو روش با وجود تفاوت‌های بنیادین، مراحل مشترکی نیز دارند. 5 مرحله آماده‌سازی قالب، جایگذاری قطعات فولادی، بتن ریزی، عمل‌آوری بتن و اجرای عملیات پیشتنیدگی از جمله وجوه اشتراک این دو روش هستند.
کاربرد بتن پیش‌ساخته
حال که می‌دانیم بتن پیش ساخته چیست و به روشی تولید میشود، به کاربردهای مختلف آن می‌پردازیم:
- بلوکهای بتنی: احتمالا آشناترین واحد پیش ساخته بتنی در نگاه ما، این بلوکهای پیش ساخته باشند. از این بلوکها برای دیوارچینی باغها و زمین‌های روستایی استفاده زیادی میشود.
- دیوارها: بسیاری از پروژه‌ها، برای دیوارهای مورد نیاز خود از بتن پیش ساخته استفاده می‌کنند. این دیوارها در انواع مختلف یک لایه، دو لایه عایق یا غیرعایق و دیوارهای نما تولید می‌شوند و برای افزایش سرعت کار پروژه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- سقف و کف بنا: بتن پیش ساخته برای ساخت سقف و کف ساختمان نیز کاربرد دارد. این نوع بتن برای سقف شامل سه نوع ساندویچ پانل، هالوکور و LSP است. استفاده از این نوع سقف‌ها علاوه بر صرفه‌جویی در زمان، به عایق‌بندی بهتر ساختمان در برابر حرارت و صوت و همچنین کاهش وزن کلی بنا کمک می‌کنند. برخی از انواع سقف بتنی حتی نیاز به آرماتوربندی را نیز از بین برده‌اند و به صرفه‌جویی در هزینه کلی اجرای سقف نیز می‌انجامند.
- آفتابگیر ساختمان: برای جلوگیری از تابش مستقیم آفتاب به داخل ساختمان که نور اضافی و زیادی را به ساکنین ساختمان تحمیل میکند، معمولا از سایبانهایی استفاده میشود که جلوی نور را می‌گیرد. این سایبانها می‌توانند از جنس بتن و در قسمت بالای پنجره اجرا شوند و نور مناسب‌تری برای ساختمان به ارمغان آورند.
- المانهای پیش‌ساخته: بسیاری از المانهای پیش ساخته از جنس بتن می‌باشند. نیمکت‌های بتنی قدیمی پارکها، آلاچیقهای پیش ساخته برای کاربرد شخصی یا عمومی، نیوجرسی‌هایی که بین دو لاین اتوبان‌ها قرار می‌گیرند و وسایلی از این دست، همه به صورت پیش ساخته در محیط کارگاهی تولید می‌شوند.
- ستون‌های پیش‌ساخته: طراحی و ساخت ستون بتنی به صورت سنتی و درجا، فرایند زمان‌بری خواهد بود. ستون‌های پیش ساخته این مشکل را حل می‌کنند و با ارائه همان میزان مقاومت ستون معمولی، زمان زیادی را برای شما خریداری می‌نمایند.
- نمای ساختمان: سازه‌های پیش ساخته با توجه به مقاومت بالا در برابر عوامل طبیعی و همچنین قیمت مناسب خود، می‌توانند جایگزین خوبی برای سنگ و سرامیک در نمای خارجی سازه نیز باشند.
مزایا و معایب بتن پیش‌ساخته
با توجه به آنچه تاکنون گفتیم، مزایای بتن پیش ساخته عبارتاند از:
- صرفه‌جویی در زمان
- کنترل کیفی بهتر در محیط کارگاهی
- قابلیت انجام کار در شرایط نامساعد جوی و دمای نامناسب
- کیفیت و خواص برابر و حتی بهتر از بتن تازه
در مقابل، استفاده از بتن پیش ساخته معایب زیر را نیز دارد:
- نیاز به حمل و نقل قطعات بتنی
- احتمال شکستن قطعات در مسیر حمل و نقل
- افزایش هزینه کلی بتن ریزی
- اصلاح‌ناپذیری قطعات در صورت ایجاد تغییر در طراحی
نحوه نصب بتن پیش‌ساخته
فرایند نصب بتن پیش ساخته، کمی سخت‌تر از بتن معمولی است. برای نصب قطعات بتنی باید از جرثقیل استفاده شود و قطعات به آرامی در جای خود قرار بگیرند. این قطعات معمولا وزن قابل توجهی دارند که باید به خوبی مهار شود. برای مهار وزن قطعات از اتصالات و قطعات فلزی مختلفی نظیر میلگردها استفاده میشود تا تعادل مناسبی برای قطعه بتنی فراهم شود.
جمع بندی
بتن پیش ساخته یکی از نتایج فناوری برای صنعت بتن ریزی است. قطعات بتنی پیش ساخته می‌توانند برای کاربردهای مختلفی، از نیوجرسی‌های بین راهی و آلاچیقهای سیمانی گرفته تا ستون و سقف ساختمان مورد استفاده قرار گیرند. استفاده از بتن پیش ساخته منجر به صرفه جویی زیادی در زمان خواهد شد اما فرایند انتقال و نصب آن، کمی پیچیده‌تر از بتن معمولی خواهد بود.
سوالات متداول
- کاربردهای بتن پیش‌ساخته چیست؟
بتن پیش ساخته در انواع بخش‌های ساختمانی نظیر ستون، دال‌ها، دیوارها، سقف و کف ساختمان و تولید المان‌هایی نظیر آلاچیق و سایه‌بان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- بتن پیش‌ساخته چه مزایایی دارد؟
مهمترین مزیت بتن پیش ساخته، صرفه جویی در زمان است. بتن پیش ساخته می‌تواند فرایند بتن ریزی را تا چند روز سریع‌تر به اتمام برساند.
- معایب استفاده از بتن پیش‌ساخته چیست؟
نیاز بتن پیش ساخته به حمل و نقل و نصب سخت‌تر از بتن معمولی می‌تواند از مهمترین معایب بتن پیش ساخته باشد.
- آیا بتن پیش‌ساخته کیفیت بتن‌ریزی را کاهش می‌دهد؟
با توجه به اینکه بتن پیش ساخته در محیط کارگاهی و با نظارت بالاتری نسبت به بتن معمولی ساخته میشود، از نظر خواص نمی‌تواند هیچ نوع ضعفی داشته باشد.
