هر آنچه که برای موفقیت در حوزه دفترفنی و امور پیمان نیاز داری رو آماده کردیم. برای مشاهده حتما اینجا رو کلیک کن!
0
02144158821

انواع روش های بتن ریزی زیر آب از صفر تا صد

بتن ریزی زیر آب

شاید برای شما هم این سوال پیش بیاید که نحوه بتن ریزی در آب دریا جهت احداث پایه پل چگونه است؟ بتن ریزی زیر آب با چه روش‌ هایی انجام می‌شود؟ در این مقاله به طور کامل در رابطه با انواع روش های بتن ریزی زیر آب توضیح داده و نحوه اجرای آن‌ها را نیز گفته‌ایم، پس با ما همراه باشید.

آنچه که در این مقاله می آموزید :

بتن ریزی در زیر آب

روش های بتن ریزی در زیر آب

بتن ریزی در زیر آب به روش پیش آکنده

بتن ریزی با جام‌ های زیر آبی

بتن ریزی با قیف و لوله ( لوله ترمی )

بتن ریزی زیر آب با پمپ

روش کار با کیسه (bag work)

بتن غیرقابل پراکنده شدن

روش پشته پیشرو در بتن ریزی زیر آب

بتن ریزی در زیر آب

زمانی که از بتن‌های عادی در زیر سطح آب استفاده می‌شود، امکان شسته شدن بخشی از سیمان مخلوط، در اثر تماس با آب وجود دارد.

همین امر خود می‌تواند سبب کاهش مقاومت سطح بتن و ایجاد نفوذپذیری به سمت آرماتورهای داخلی آن شود. بنابراین روش های بتن ریزی زیر آب باید بر اساس کمترین میزان سطح تماس بین آب ، بتن و همچنین بر اساس جلوگیری از ایجاد هرگونه آشفتگی در آب، اجرا شوند.

البته برخی اوقات می‌توان از بتن‌هایی که قابلیت پخش شدن ندارند (مانند بتن غیرقابل پراکنده شدن)، به صورت روش‌های رایج، در بتن ریزی زیر آب استفاده کرد.

انواع روش های بتن ریزی زیر آب

روش های بتن ریزی در زیر آب

روش های بتن ریزی در زیر آب بدین شرح است:

بتن ریزی در زیر آب به روش پیش آکنده

بتن ریزی با جام‌ های زیر آبی

بتن ریزی با قیف و لوله ( لوله ترمی )

بتن ریزی زیر آب با پمپ

روش کار با کیسه (bag work)

 بتن غیرقابل پراکنده شدن

روش پشته پیشرو در بتن ریزی زیر آب

انواع روش های بتن ریزی زیر آب

بتن ریزی در زیر آب به روش پیش آکنده

این روش بتن ریزی برای شرایط‌های زیر بسیار ایده آل است:

۱) کارهای زیر آبی

۲) عملیات واقع در نواحی جزر و مدی ساحل که شرایط دسترسی به محل اجرای ترمیم محدود است.

۳) مکان‌هایی که جریان‌های سریع موجب شسته شدن انواع رایج بتن می‌شوند.

در این روش، ابتدا حجم زیادی از مصالح درشت دانه با دانه بندی ثابت در قالب های آماده شده، ریخته می‌شوند.

سپس یک جریان زیاد از دوغاب ماسه سیمان از ته قالب به داخل آن تزریق گشته، به طوری که این دوغاب، آب موجود در بین سنگدانه ها را خارج کرده و خود جانشین آن می‌شود.

این عملیات پمپاژ، تا زمانی که جریانی از دوغاب بدون آب شستگی، از هواکش بالای قالب خارج شود، ادامه می‌یابد.

به منظور جلوگیری کردن از آب شستگی دوغاب، معمولا قالب بندی را دور تا دور سنگدانه ها اجرا کرده و از بالا نیز به صورت مخروطی به سمت هواکش متمایل می‌کنند.

بتن ریزی زیر آب

پس به صورت خلاصه می‌توان گفت که در این روش بدین ترتیب عمل می‌شود:

۱. ریختن سنگدانه‌های درشت در قالب

۲. تزریق ملات ریزدانه‌ای به داخل سنگدانه‌های درشت

۳. ادامه دادن این فرآیند تا به دست آمدن جسمی یکپارچه

این ملات سیمانی که عمدتاً از ماسه ریز تشکیل شده است، به کمک مواد افزودنی‌ بتن مخصوصاً روان کننده‌ها، میزان روانی آن افزایش پیدا کرده و به آسانی بین سنگدانه‌ها می‌تواند نفوذ کند.

برای آشنایی بیشتر با انواع افزودنی‌های بتن مقاله ” مواد افزودنی بتن چیست ؟| جزئیات انواع | تاثیرات | نکات ” را مطالعه کنید.

بتن پیش آکنده مورد استفاده در بتن ریزی زیر آب ، یک بتن متراکم بوده که در آن جداشدگی دیده نمی‌شود. همچنین دوام بالایی داشته و آب‌بندی شده است.

برای تراکم این نوع بتن از ویبراتور داخلی استفاده نشده و بلکه استفاده از ویبراتور سطحی (قالبی) کفایت می‌کند.

اگر مایل به دانستن تمامی روش‌های ویبره زدن بتن هستید، مقاله ” صفر تا صد جزئیات ویبره زدن بتن ” را از دست ندهید!

میزان جمع شدگی این بتن نسب به سایر بتن ها به دلیل اتکای سنگدانه‌های درشت بر روی هم بسیار کمتر است. عیار سیمان مصرفی آن نیز اندک است.

انواع روش های بتن ریزی زیر آب

بتن ریزی با جام‌های زیر آبی

یکی دیگر از روش‌های اجرای فونداسیون در آب ، استفاده از جام‌های زیر آبی است.

جهت پایدار کردن پی سازه‌ها یا پوشاندن بلوک‌های مهاری خطوط لوله و مانند آن‌ها از بتن‌های وزنی استفاده می‌شود، برای این امر ساده‌ترین روش بتن ریزی، استفاده از مخزن‌هایی است که درب آن‌ها از سمت پایین باز می‌شود.

مراحل اجرای این روش به این صورت است:

۱. ریختن مخلوط داخل مخزن

۲. وارد کردن مخزن به آرامی داخل آب تا عمق مورد نظر

۳. باز کردن درب مخزن

۴. تخلیه شدن بتن در اثر وزن خود

برای اینکه میزان شسته شدن سیمان توسط آب به کمترین میزان برسد، باید درب بالایی مخزن را آب‌بندی کرد تا پایان عملیات در زیر آب، بسته بماند.

درب پایینی مخزن بعد از باز شدن تا حد زیادی از تأثیر امواج آب بر مخلوط بتنی، تا زمان تخلیه کامل آن جلوگیری می‌کند.

انواع روش های بتن ریزی زیر آب

معایب روش بتن ریزی با جام‌های زیر آبی

از معایب این روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

به دلیل محدود بودن حجم مخزن، زمان زیادی در بین دو مرحله عملیات بتن ریزی هدر می‌رود.

سرعت کم جابه‌جایی مخزن پر از بتن، که به خاطر جلوگیری از آب شستگی انجام می‌پذیرد، سبب افزایش میزان اتلاف زمان می‌شود.

علاوه بر اتلاف وقت، سبب افزایش میزان آب شستگی سیمان در زمان‌های انتظار بین دو مرحله نیز می‌شود.

 

راه حل چیست؟

در مواقعی که باید بتن ریزی‌های حجیم صورت گیرد، بهتر است از روش‌هایی مانند ترمی یا پمپ استفاده شود.

اما در زمان‌هایی که باید حجم کمی از بتن در جاهای مختلف تخلیه شود می‌توان همچنان از این روش بتن ریزی زیر آب استفاده کرد.

بتن ریزی زیر آب

بتن ریزی با قیف و لوله ( لوله ترمی )

استفاده از لوله ترمی روشی است که برای کاهش اثرات ناشی از شستگی سیمان ایجاد شده است. در این روش، بتن را از طریق لوله‌های انعطاف پذیر به صورت مستقیم از سطح آب به محل موردنظر تخلیه می‌کنند.

بتن هایی که توسط این سیستم ریخته می‌شوند باید از کارایی بالایی برخوردار باشند تا به راحتی در لوله ترمی جریان یافته و در محل نهایی متراکم شوند.

در هنگام استفاده از این سیستم باید از محکم بودن و نیز آب‌بندی اتصالات ترمی مطمئن بود. در این روش، لوله ترمی را به ته قالب یا بستر آب هدایت کرده و سپس مخلوط بتنی را وارد آن می‌کنند.

در این روش، شروع بتن ریزی بسیار اهمیت دارد که به ۲ شکل زیر انجام می‌گیرد:

لوله تر

لوله خشک

بتن ریزی زیر آب

فرض کنید می‌خواهیم پایه یک پل را به کمک لوله ترمی در آب اجرا کنیم.

اجرای بتن ریزی با لوله ترمی به این شکل است که ابتدا مقداری بتن ریخته شده، سپس لوله ترمی داخل بتن قرار گرفته و همزمان با بتن ریزی به سمت بالا کشیده می‌شود. همیشه لوله در حدود ۳۰ سانتی‌‌متر داخل بتن است.

بتن ابتدایی از مقاومت کمتری برخوردار است چرا که مستقیما با آب در ارتباط بوده و سیمان آن شسته شده است. اما بتن هایی که در داخل این بتن ابتدایی ریخته شده‌اند به دلیل اینکه بتن قدیم را هل داده و جایگزین آن می‌شوند، کمتر دچار آب شستگی می‌گردند.

لذا یکی از ویژگی‌های مثبت لوله ترمی نسبت به سایر روش‌ها مثل پمپ کردن، همین است.

برای اینکه در مورد لوله ترمی بیشتر بدانید به مقالهبتن ترمی یا لوله ترمی بتن چیست؟ سر بزنید.

انواع روش های بتن ریزی زیر آب

بتن ریزی زیر آب‌ با پمپ

این روش یکی از مناسب‌ترین روش‌های بتن ریزی بدون جداشدگی سنگدانه ها است. در این روش بتن توسط پمپ به قسمت پایین قالب ریخته شده و آب از طریق هواکشی از قسمت بالای قالب خارج می‌شود.

با بستن شیرهای ورودی و خروجی، فشار داخل قالب ثابت مانده و به این طریق با اثرات آب انداختن مخلوط، مبارزه می‌شود.

همچنین در صورتی که عملیات پمپاژ بتن به صورت قائم انجام شود، ممکن است مخلوط بتنی با نرخی بیش از آنچه که می‌توان پمپ کرد، از طریق خط لوله پمپ به سمت پایین و به صورت سقوط آزاد حرکت کند.

در صورت بروز چنین حالتی بتن در داخل لوله پمپ با آب مخلوط شده و در اثر آب شستگی سیمان، دچار ضعف شدیدی خواهد شد.

برای جلوگیری از این پدیده، یک توپ اسفنجی را قبل از شروع پمپاژ به قسمت بالای لوله وارد می‌کنند. این توپی باعث می‌شود که مخلوط بتنی در حد فاصل زمانی ضربات پمپ به صورت سقوط آزاد تخلیه نشود.

سپس به محض اینکه لوله از مخلوط بتنی پر شد و توپی اسفنجی از داخل لوله خارج گردید، می‌توان لوله پمپ را جهت شروع عملیات استفاده کرد.

با این حال در صورتی که عمق بتن ریزی زیاد باشد این تمهیدات کافی نبوده و باید از یک سری زانویی ۹۰ درجه که به صورت تناوبی در مسیر لوله قرار داده می‌شوند، جهت شکستن روند سقوط آزاد مخلوط استفاده کرد.

بتن مورد استفاده در پمپ باید روان باشد تا در طول لوله حرکت کند و لوله مسدود نشود.

برای دانستن روانی یا کارایی بتن به مقاله ” کارایی بتن چیست؟ کارایی و روانی بتن چه تفاوتی دارند؟ ” مراجعه کنید.

روانی این نوع از بتن اکثراً توسط مواد افزودنی روان کننده تأمین شده، تا نسبت آب به سیمان بیش از حد نشود.

بتن ریزی زیر آب

شاید برایتان این سوال پیش بیاید که روش ترمی و پمپی خیلی شبیه یکدیگر هستند، کدام یک بهتر است؟

جواب روش ترمی است. چرا که استفاده از روش پمپی برخی مشکلات خاص خودش را دارد. دو مورد از اساسی‌ترین مشکلات عبارتند از:

آهنگ جریان بتن به دلایل زیر افزایش یافته و سبب ریختن بتن با سرعتی بسیار بالا و غیرقابل کنترل می‌شود:

۱) فشار پمپ 

۲) بیشتر شدن وزن بتن از فشار هیدرواستاتیکی خارج لوله 

سیستم پمپ در اتمسفر است و به همین دلیل اگر در آب‌های عمیق پمپ شود، بتن پایین رفته و سبب ایجاد خلاء می‌شود.

خلاء سبب مکش خمیر سیمان در سنگدانه‌ها شده و در نتیجه سبب جدایی در بتن می‌گردد.

پس می‌توان نتیجه گرفت که روش پمپی برای بتن ریزی گروت و بتن‌هایی که سنگدانه‌های نخودی دارند، بهتر است.

در این موارد خط پمپ دارای قطر کمتری است و همچنین میزان اصطکاک جداره و بتن بالاتر است، یعنی اصطکاک سبب پایین آمدن سرعت بتن ریزی می‌شود.

به همین دلیل بهتر است دریچه هوا در بالای خمیدگی خط پمپ نصب شده تا سیستم پمپ به اتمسفر باز شود و جریان گروت کنترل گردد.

برای دانستن تمامی نکات در مورد پمپ بتن و روش‌های آن مقاله ” هر آنچه که باید از پمپ بتن و انواع آن بدانیم! ” را از دست ندهید!

انواع روش های بتن ریزی زیر آب

روش کار با کیسه (bag work)

یکی از روش های قدیمی بتن ریزی زیر آب‌ استفاده از کیسه کار است. این روش بیشتر در کارهای ترمیمی کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد و برای پروژه‌های بزرگ کاربرد زیادی ندارد.

کیسه‌هایی که در این روش استفاده می‌شوند، اغلب از جنس پارچه مقاوم کنفی هستند و اندازه آن‌ها به صورتی است که برای افراد قابل حمل باشد.

حداکثر اندازه دانه‌ها در این روش ۱۲ میلی‌متر است. نصف کیسه باید با یک بتن خیلی روان پر شود. این کیسه‌ها به دلیل انعطاف پذیر بودن، می‌توانند در یکدیگر قفل شوند.

خمیر سیمان از میان بافت‌های کنف تراوش کرده و در متصل کردن آن‌ها به هم مؤثر است. توجه کنید که اگر کیسه بیشتر از حد موردنیاز پر شود، سبب کاهش انعطاف پذیری آن‌ها می‌گردد.

در واقع می‌توان گفت که کیسه‌ها را مانند آجر کنار هم قرار داده و به وسیله طول کوتاهی از فولاد با عملی مثل میخ‌کوبی مسلح می‌شوند.

انواع روش های بتن ریزی زیر آب

 بتن غیرقابل پراکنده شدن

این نوع بتن بسیار چسبناک و ضد آب بوده و حتی می‌توان آن را به طور آزاد در میان آب تخلیه کرد و از بابت هرگونه جداشدگی دانه‌ها یا آب شستگی سیمان آن تا حد زیادی مطمئن بود.

این بتن برای کاهش میزان جدایی استفاده شده و همچنین ویژگی جاری و خود تراز شدن را دارد. پلمیر موجود در بتن که سبب ایجاد چسبندگی شده و مانع از جدایی دانه‌ها می‌شود.

بنابراین برخلاف آنچه که تاکنون در مورد بتن ریزی بتن‌های عادی گفته شد، در مورد این نوع بتن هیچ گونه احتیاجی به ممانعت از مخلوط شدن بتن تازه با آب وجود ندارد.

این انعطاف‌پذیری موجب می‌شود که بتوان نرخ بتن ریزی این گونه بتن‌ها را افزایش داد و بسیاری از تمهیدات مربوط به عملیات بتن ریزی در زیر آب را کم کرد.

همچنین مقاومت سایشی بالای این نوع بتن موجب می‌شود تا هیچ گونه تحلیلی در سطح رویی آن (در فاز خمیری بتن) رخ ندهد.

به همین دلیل استفاده از باکت‌ هایی که درب آن‌ها از پایین باز می‌شود، برای بتن ریزی این گونه از بتن بسیار ایده‌آل و مناسب است.

بتن ریزی زیر آب

در سطح این گونه بتن‌ها گیاهان رشد نکرده و جلبکی وجود ندارد، به همین دلیل می‌توان با اندک آماده‌سازی، عملیات بتن ریزی را روی سطوح بتنی سخت شده قبلی، انجام داد.

به علاوه این نوع بتن قابلیت پمپ شدن به داخل قالب های از پیش آماده شده را داشته و می‌تواند با سقوط آزاد در میان قالب، آب موجود در آن را جابجا کرده و سپس شروع به گیرش کند.

با این حالت چسبندگی  این گونه مخلوط‌های بتنی موجب می‌شود که نتوان از ترمی برای عملیات بتن ریزی آن‌ها استفاده کرد زیرا که ممکن است موجب گرفتن مجرای لوله شود.

این نوع مخلوط‌های بتنی را می‌توان با افزودن تعدادی ماده افزودنی به بتن‌های معمولی، ساخت.

این بتن ها به خودی خود قابلیت متراکم شدن و شکل گرفتن در داخل قالب را داشته و به خوبی می‌تواند اطراف میلگردها یا سایر چیزهایی که باید در داخل قالب بتن قرار بگیرند را بپوشاند و یک ماده همگن پدید آورد.

اساسی‌ترین ویژگی مثبت این روش، آسانی در تولید بتن با کیفیت در زیر آب است، زیرا ویژگی چسبندگی بتن این امکان را می‌دهد که بتوان از چند متر بالاتر، بتن را از میان آب ریخت.

انواع روش های بتن ریزی زیر آب

روش پشته پیشرو در بتن ریزی زیر آب

این روش در مناطقی استفاده می‌شود که آب آرام و میزان عمق آن کم باشد. مراحل این روش از بتن ریزی زیر آب ، به این صورت است:

۱) ریختن مقداری بتن در آب بر روی شیب ساحل تا زمانی که سطح بتن از آب بالاتر شود.

۲) ادامه دادن این فرآیند

۳) بتن جدید، بتن اولیه را به طرف آب رانده و باقی بتن محفوظ می‌ماند.

امیدواریم که این مطلب برایتان مفید بوده و اطلاعات خوبی را در زمینه نحوه بتن ریزی زیر آب فرا گرفته باشید.

خوشحال می‌شویم نظراتتان را با ما در میان بگذارید.

مسیر یادگیری اسکلت بتنی

برای مشاهده تمامی مسیرهای یادگیری مهندسی عمران به صفحه زیر سر بزنید.

مسیر یادگیری مهندسی عمران

دیدگاه کاربران
  • علیرضا ۱۵ خرداد ۱۴۰۰

    سلام شرکتی رو میشناسین که مجری ساخت سازه های بتنی در دریا باشه؟ اگه میشناسین لطفا معرفی کنید. با تشکر

    • علی چمن لاله ۱۵ خرداد ۱۴۰۰

      سلام، وقت بخیر
      قطعا شرکت های زیادی این توانمندی را دارند که با توجه به پروژتون، خصوصی یا دولتی بودن پروژه و حجم آن می توانید انتخاب کنید. ما اطلاع دقیقی در این حوزه نداریم.
      موفق باشید

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

5 × 1 =