نقش کاور بتن در سازه + حداقل و حداکثر پوشش بتن

اجرای کاور بتن (پوشش بتن) برای افزایش دوام و عمر مفید سازه‌های بتن مسلح در برابر عوامل مکانیکی و محیطی مانند (تغییرات دما، رطوبت و خوردگی) کاملا ضروری است. این لایه محافظ بین میلگردها (شبکه آرماتور بتن) و سطح خارجی سازه قرار گرفته و از تماس مستقیم آن‌ها با هوا، رطوبت و مواد شیمیایی جلوگیری می‌کند.

تعیین ضخامت پوشش بتنی با در نظر گرفتن شرایط محیطی و نوع سازه و بر اساس الزامات مندرج در مقررات ملی ساختمان و آیین‌نامه بتن ایران (آبا) انجام می‌شود. هدف از این کار دستیابی به عملکرد مطلوب در حفظ یکپارچگی بتن و میلگرد، کنترل ترک‌ خوردگی‌ها و افزایش طول عمر مفید سازه است. در این مقاله از آکادمی عمران، به بررسی ضرورت استفاده از کاور بتن و عوامل موثر بر تعیین ضخامت آن، حداقل و حداکثر ضخامت و روش صحیح اجرای آن در شرایط مختلف خواهیم پرداخت.

کاور بتن چیست؟

یک پوشش بتنی چند سانتی‌متری است که برای حفظ یکپارچگی بتن و محافظت از آرماتورهای فونداسیون، ستون‌ها، تیرها و دال‌های بتنی اجرا می‌شود تا از تماس مستقیم آرماتورها با عوامل شیمیایی خورنده، هوا، رطوبت و حرارت جلوگیری کند. در حقیقت اجرای پوشش بتنی محافظ، یکی از اصول مقاوم سازی ساختمان‌ها است و رعایت استاندارد ضخامت پوشش بتن و اجرای صحیح آن از اهمیت بالایی برخوردار است. کاور بتن به فاصله سطح بیرونی المان بتنی تا سطح بیرونی‌ترین آرماتور مصرف شده در داخل بتن گفته می‌شود.

ضرورت اجرا و دلایل استفاده از پوشش بتن

بتن با وجود استحکام قابل توجهش به عنوان یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی، در برابر برخی از عوامل محیطی مخرب مثل تغییرات دمایی شدید، نفوذ رطوبت و یون‌های مهاجم مثل کلریدها آسیب‌پذیر است. عدم محافظت از سطح بتن می‌تواند زمینه را برای زنگ‌ زدگی آرماتورهای فولادی درون سازه فراهم کند که این پدیده منجر به ترک خوردگی و کاهش مقاومت کلی سازه خواهد شد. در ادامه اصلی‌ترین دلایل استفاده از پوشش بتن را شرح داده‌ایم:

حفاظت از میلگردها و سازه بتنی در برابر عوامل محیطی مخرب:

یکی از اصلی‌ترین وظایف کاور بتن، محافظت از میلگردهای فولادی در برابر تماس با رطوبت، اکسیژن و یون‌های مهاجم است. این عوامل در صورت نفوذ به داخل بتن، موجب خوردگی میلگرد و در نهایت کاهش مقاومت و تخریب سازه می‌شوند. پوشش بتنی با ایجاد یک سد فیزیکی، مانع از نفوذ عواملی مانند گاز دی‌اکسید کربن، مواد شیمیایی و رطوبت به درون بتن می‌شود و از وقوع پدیده‌هایی مانند کربناتاسیون و کاهش pH بتن جلوگیری می‌کند.

در نتیجه، احتمال خوردگی میلگرد، ترک‌خوردگی بتن و نشست سازه به حداقل می‌رسد و دوام و پایداری سازه در بلندمدت تضمین می‌شود.

افزایش مقاومت سازه در برابر آتش سوزی:

بتن به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت، می‌تواند به عنوان یک لایه محافظ عمل کرده و از آسیب دیدن میلگردهای فولادی در هنگام آتش‌سوزی جلوگیری نماید. بنابراین اجرای پوشش بتنی نقش مهمی در حفظ پایداری و ایمنی سازه در شرایط حریق ایفا می‌کند.

این موارد در نهایت به افزایش طول عمر مفید و حفظ عملکرد بهینه سازه در گذر زمان منجر می‌شوند.

بیش از ۵۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

دریافت

عوامل موثر در تعیین ضخامت کاور بتن

برای این که ضخامت کاور بتن را تعیین کنیم، باید به چند نکته مهم توجه کنیم تا سازه عمر طولانی داشته باشد و در شرایط مختلف خوب کار کند. مهم‌ترین عواملی که در تعیین ضخامت پوشش بتنی محافظ نقش دارند، عبارتند از:

قطر میلگرد

قطر میلگرد و ضخامت پوشش بتن رابطه‌ای مستقیم دارند، به این معنی که با افزایش قطر میلگرد، ضخامت پوشش بتن نیز بیشتر می‌شود. این افزایش ضخامت به منظور توزیع یکنواخت تنش‌ها و پیشگیری از ترک خوردگی سطح بتن ضروری است.

نوع سازه

نوع سازه و کاربری پیش‌بینی‌شده برای آن یکی دیگر از عوامل تعیین‌کننده در ضخامت کاور بتن محسوب می‌شود. به طور مثال سازه‌هایی که در معرض شرایط محیطی تهاجمی یا بارهای سنگین قرار دارند، نیازمند لایه محافظتی ضخیم‌تری از بتن هستند.

همچنین سازه‌های زیرزمینی مانند شمع‌ها و فونداسیون‌ها به دلیل تماس مستقیم با خاک و رطوبت و برای افزایش دوام و پایداری، نیازمند پوشش بتنی ضخیم‌تری هستند تا دچار آسیب نشوند.

شرایط محیطی

یکی از عوامل اصلی که ضخامت پوشش بتن را تعیین می‌کند، شرایط محیطی است. در محیط‌هایی که رطوبت بالا است یا در مناطق ساحلی و صنعتی که مواد شیمیایی خورنده وجود دارند برای اینکه میلگردها محافظت شوند، باید ضخامت پوشش بتن بیشتر باشد. اما در محیط‌های خشک که خورندگی وجود ندارد، می‌توان ضخامت کاور بتن را کمتر در نظر گرفت.

تراکم و کیفیت بتن

برای تعیین ضخامت پوشش بتن، کیفیت آن از جمله تراکم و مقاومت فشاری اهمیت بسزایی دارد. بتن با تراکم بالا، به دلیل مقاومت در برابر ترک‌ خوردگی و نفوذ مواد مضر، می‌تواند پوشش نازک‌تری (25-30 میلی‌متر) داشته باشد. اما در بتن‌های کم‌کیفیت یا متخلخل، افزایش ضخامت کاور برای کاهش نفوذپذیری و محافظت از سازه ضروری است.

حداقل کاور بتن چقدر است؟

با توجه به اهمیت تعیین ضخامت کاور بتن در عملکرد سازه‌ای، این امر نیازمند دقت فراوان است. در صورتی که نقشه‌های اجرایی فاقد دستورالعمل مشخصی برای حداقل ضخامت پوشش بتن باشند، رعایت دقیق مفاد آیین‌نامه‌ها و استانداردهای مربوطه، به ویژه مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و آیین‌ نامه بتن ایران (آبا ویرایش ۱۴۰۰)، بر اساس ضوابط تعیین‌شده برای شرایط محیطی معمول (غیر خورنده) و غیر معمول (خورنده)، از جداول مربوطه الزامی است.

بر اساس این ضوابط حداقل ضخامت کاور بتن با توجه به موارد زیر تعیین می‌شود:

الف- ضخامت پوشش بتنی نباید از قطر میلگرد و در مورد گروه میلگردها از قطر میلگرد فرضی معادل سطح مقطع کل گروه که از خارجی‌ترین سطح میلگرد اندازه‌گیری می‌شود، کمتر باشد.

ب- همچنین ضخامت پوشش بتن نباید از حداکثر قطر شن مصرفی (تا 32 میلی‌متر) کمتر باشد. برای شن‌های بزرگتر از 32 میلی‌متر، حداقل ضخامت پوشش برابر با قطر بزرگترین شن به اضافه 5 میلی‌متر در نظر گرفته می‌شود.

ج- در انتهای میلگردها و قسمت‌های سقف و کف که احتمال رطوبت و خوردگی کم است، با تایید مهندس ناظر می‌توان مقدار کاور بتن را کمتر از حداقل تعیین‌شده در نظر گرفت.

حداقل کاور بتن بر اساس مبحث 9 مقررات ملی ساختمان

• طبق استانداردهای مقررات ملی ساختمان، در صورتی که بتن در جوار دیواره خاکی ریخته شود و بطور دائم با آن در تماس باشد، ضخامت کاور بتن نباید کمتر از 75 میلیمتر در نظر گرفته شود.
• در صورتی که بتن دارای سطح فرورفته و برجسته (نقش‌دار یا دارای شکستگی) باشد، ضخامت پوشش بتن باید در عمق فرورفتگی‌ها اندازه گیری شود.
• میلگردها و تمامی قطعات و صفحات فولادی پیش بینی شده برای توسعه آتی ساختمان باید به نحوی مناسب در مقابل خوردگی و آسیب محافظت شوند.
• در صورتی که لازم باشد عضوی دارای درجه آتشپادی معینی باشد، حداقل ضخامت پوشش بتن محافظ میلگردها در برابر حریق باید ضوابط مندرج در فصل بیست و دوم مقررات ملی ساختمان را تأمین نماید.

• در صورتی که حفاظت‌های سطحی اعمال شود، مقادیر پوشش بتنی را می‌توان تا 20 میلیمتر کاهش داد.
• اگر رده بتن به اندازه 5 مگاپاسکال بالاتر از حداقل رده باشد، می‌توان 5 میلیمتر از مقدار پوشش را کاهش داد. مشروط بر این که اندازه پوشش میلگرد از 25 میلیمتر در محیط متوسط، 35 میلیمتر در محیط شدید و 50 میلیمتر در محیط فوق العاده شدید کمتر نشود.
• برای میلگرد با قطر بیش از 36 میلی‌متر، به مقادیر پوشش باید 10 میلی‌متر اضافه شود.
• در صورت مصرف حباب‌زا، می‌توان حداقل رده بتن را 5 مگاپاسکال کاهش داد.

دانلود مبحث نهم مقررات ملی ساختمان

استاندارد کاور بتن بر اساس نشریه آبا

بر اساس ضوابط نشریه آبا، پوشش بتنی روی میلگردها به معنای کمترین فاصله بین سطح بتن و نزدیک‌ترین قسمت میلگرد (شامل میلگردهای طولی، عرضی و سیم‌های آرماتوربندی) است.

اگر سطح بتن ناهموار باشد (دارای فرورفتگی یا برجستگی)، ضخامت پوشش باید از پایین‌ترین نقطه فرورفتگی اندازه‌گیری شود.

در زمان جایگذاری و بستن آرماتورها، بیشترین میزان مجاز انحراف در ضخامت پوشش بتن ۸± میلی‌متر است. همچنین، حداکثر رواداری کاور بتن به گونه‌ای تعیین می‌شود که ضخامت واقعی بتن از دو سوم مقدار مشخص‌شده در جداول مربوطه کمتر نشود.

برای آشنایی با انواع شرایط محیطی که در جدول بالا آمده، می‌توانید به فایل pdf آیین نامه آبا که در ادامه قرار داده‌ایم، مراجعه کنید.

دانلود آیین نامه آبا ویرایش 1400

مراحل و نحوه اجرای کاور بتن

اجرای صحیح و اصولی کاور بتن بر روی میلگردها یکی از چالش‌های مهم در ساخت سازه‌های بتنی است. نادیده گرفتن استانداردها و اصول اجرایی در این مرحله می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری به دوام و عمر سازه وارد کند. به همین دلیل آشنایی و به کارگیری نکات مهم و کاربردی در اجرای این پوشش امری اجتناب‌ناپذیر است.

• آماده‌سازی و جانمایی دقیق: پیش از هر اقدامی، جانمایی صحیح میلگردها مطابق با نقشه و بستن محکم آن‌ها با سیم آرماتوربندی برای ایجاد یک شبکه پایدار ضروری است. در این مرحله استفاده از اسپیسرهای مناسب (پلاستیکی، بتنی یا فلزی ضد زنگ) با تعداد و آرایش تعیین‌شده جهت حفظ فاصله یکنواخت میلگرد از سطح قالب الزامی است.

• تامین مصالح با کیفیت: حصول اطمینان از کیفیت بتن، شامل استفاده از طرح اختلاط اصولی و در صورت نیاز، افزودنی‌های بتن مانند ضد خوردگی یا کاهنده نفوذ، گام حیاتی بعدی است. تراکم مناسب بتن از طریق ویبره کامل نیز برای عملکرد مطلوب پوشش ضروری است.
• بتن‌ ریزی اصولی و کنترل‌شده: فرآیند بتن‌ریزی باید به صورت پیوسته و در لایه‌های یکنواخت با فشار کنترل‌شده انجام شود. استفاده از قالب‌ بندی دقیق به منظور جلوگیری از نشت بتن و حفظ موقعیت میلگردها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است که در مقاله قالب بندی بتن به طور کامل به آن پرداخته‌ایم.
• نظارت مستمر بر اجرا: در طول مراحل مختلف، از قبل بتن‌ ریزی تا گیرش اولیه بتن، نظارت و بازرسی دقیق محل قرارگیری میلگردها، اسپیسرها و ضخامت پوشش بتن با ابزارهای دقیق (مانند کاورمتر) باید به صورت مستمر انجام شود. همچنین، کنترل ترک‌ها و حفره‌های احتمالی نیز در این مرحله ضروری است.
• عمل‌آوری صحیح و به‌موقع: پس از بتن‌ ریزی، عمل‌آوری مناسب سطح بتن با استفاده از روش‌هایی نظیر پوشاندن با گونی مرطوب، پلاستیک یا مواد شیمیایی عمل‌آوری، جهت جلوگیری از ترک‌ خوردگی و حفظ کیفیت بتن، باید بلافاصله آغاز شده و تا پایان دوره عمل‌آوری ادامه یابد.
• رعایت کامل الزامات: در تمام مراحل فوق رعایت دقیق نقشه‌های اجرایی و آخرین استانداردهای ملی و بین‌المللی الزامی بوده و هماهنگی نزدیک بین مهندس ناظر، پیمانکار و تیم اجرایی، ضامن اجرای صحیح و با کیفیت پوشش بتن خواهد بود.

جمع بندی

اجرای کاور بتن، به‌ عنوان یک لایه محافظ مهم بین میلگرد و سطح خارجی سازه، برای افزایش دوام و عمر مفید سازه‌های بتنی در برابر عوامل محیطی و مکانیکی کاملا ضروری است. ضخامت این پوشش باید با توجه به عواملی مثل قطر میلگرد، نوع سازه، شرایط محیطی، تراکم و کیفیت بتن و بر اساس الزامات آیین‌ نامه‌ای تعیین شود. این موضوع نقش مهمی در حفظ یکپارچگی بتن و میلگرد، کاهش ترک‌خوردگی‌ها، افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله و آتش‌سوزی و همچنین جلوگیری از خوردگی میلگردها ایفا می‌کند. برای رسیدن به عملکرد مناسب، اجرای اصولی پوشش بتن باید با آماده‌سازی دقیق، استفاده از مصالح با کیفیت، بتن‌ریزی استاندارد، نظارت مستمر و عمل‌آوری صحیح همراه باشد. همچنین رعایت کامل استانداردها و جزئیات نقشه‌های اجرایی در تمام مراحل ساخت، یک ضرورت محسوب می‌شود.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره کاور بتن (پوشش بتنی محافظ) کسب کرده باشید. در صورتی که در این مورد سوالی دارید می‌توانید آن را در بخش دیدگاه با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری