ریزه‌کاری‌های بتن ریزی فونداسیون از صفر تا صد

بتن ریزی فونداسیون یکی از مراحل حیاتی و پایه‌ای در اجرای هر سازه است که نقش کلیدی در استحکام، دوام و پایداری ساختمان دارد. اما آیا می‌دانید چگونه می‌توان حجم و عیار مناسب بتن فونداسیون را محاسبه کرد؟ نکات اجرایی مهم در بتن ریزی پی چیست؟ چه تفاوت‌هایی در روش‌های بتن‌ریزی وجود داشته یا چه مراحلی را بعد از بتن ریزی فونداسیون باید در نظر گرفت؟ در این مقاله از آکادمی عمران به این پرسش‌ها پاسخ داده و به زبان ساده نکات فنی، روش‌های مختلف، ضوابط و دستورالعمل‌های کلیدی مراحل اجرای بتن ریزی فونداسیون را بررسی کرده‌ایم.

فیلم بتن ریزی فونداسیون

توصیه می‌کنیم قبل از مطالعه ادامه مقاله، فیلم اجرای بتن ریزی فونداسیون را مشاهده کنید. این فیلم بخش کوتاهی از دوره اجرای ساختمان است که علاوه بر جزئیات اجرای فونداسیون، تمام مراحل ساخت‌وساز با ریزه‌کاری‌های کارگاهی و کاربردی ارائه شده است.

بتن ریزی فونداسیون

بتن ریزی فونداسیون یکی از مراحل کلیدی در اجرای انواع پی است که پس از اتمام عملیات آرماتوربندی و قالب‌بندی انجام می‌شود. این مراحل مقدماتی که به‌عنوان بخش‌های کلیدی از مراحل اجرای فونداسیون شناخته می‌شوند، بستر لازم را برای انجام موفقیت‌آمیز بتن ریزی فراهم می‌آورند.

بتن به عنوان اصلی‌ترین ماده سازنده فونداسیون، وظیفه تحمل بارهای ساختمان و انتقال آن‌ها به زمین را بر عهده دارد؛ در نتیجه بتن ریزی فونداسیون از اهمیت بسزایی برخوردار است. کیفیت و دقت در این مرحله، به طور مستقیم بر دوام، پایداری و ایمنی کل سازه تاثیرگذار است. بتن‌ریزی نادرست یا عدم رعایت نکات فنی مرتبط می‌تواند منجر به ضعف‌های ساختاری، ترک‌خوردگی، نفوذپذیری و کاهش عمر مفید فونداسیون شود.

بیش از ۳۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

مشاهده

روش های بتن ریزی فونداسیون

انتخاب روش مناسب بتن ریزی فونداسیون به نوع پی، حجم بتن مورد نیاز، شرایط اجرایی و تجهیزات در دسترس وابسته است. به طور کلی، سه روش اصلی برای بتن ریزی فونداسیون استفاده می‌شود:

1- بتن ریزی یک مرحله ای (یکجا)

این روش برای فونداسیون‌های کوچک‌تر مانند پی‌های منفرد و نواری کاربرد دارد. در این حالت، بتن‌ریزی به صورت یکپارچه و در یک مرحله انجام می‌شود. مزیت اصلی این روش، عدم ایجاد درز سرد و افزایش یکپارچگی سازه است. البته، این روش نیازمند هماهنگی کامل تیم اجرایی و دسترسی به بتن با حجم کافی در کوتاه‌ترین زمان ممکن است.

2- بتن ریزی دو مرحله ای (چند مرحله ای)

در فونداسیون‌های گسترده و پروژه‌های با حجم بتن بالا، معمولا امکان بتن‌ریزی یکجا وجود ندارد. در این حالت بتن‌ریزی در دو یا چند مرحله انجام می‌شود. این روش نسبت به بتن‌ریزی یکجا زمان‌برتر است، اما در پروژه‌های بزرگ و صنعتی یک ضرورت محسوب می‌شود. برای اجرای این روش، قطع بتن‌ریزی در محل‌های مشخص و کم‌تنش صورت می‌گیرد.

توجه داشته باشید تمهیدات لازم برای جلوگیری از درز سرد مانند استفاده از رابیتس یا ایجاد درز اجرایی استاندارد الزامی است.

3- بتن‌ریزی با بتن آماده یا بچینگ سیار

انتخاب بین بتن آماده و بچینگ در محل (میکسر سیار) به محل پروژه و امکانات بستگی دارد.

• بتن آماده: کیفیت مخلوط معمولا بالاتر و یکنواخت‌تر است و برای پروژه‌های شهری و جایی که کارخانه بتن در دسترس است مناسب خواهد بود.
• بچینگ سیار: برای پروژه‌های دور از کارخانه‌های بتن، استفاده از بچینگ سیار امکان تولید بتن در محل را فراهم می‌کند.

انتخاب روش مناسب نه تنها کیفیت نهایی فونداسیون را تضمین می‌کند، بلکه در کاهش هزینه‌ها و افزایش سرعت اجرای پروژه موثر است.

مراحل بتن ریزی فونداسیون

به طور کلی، مراحل بتن ریزی فونداسیون را می‌توان به سه مرحله اصلی زیر تقسیم‌بندی کرد که در ادامه به شرح جزئیات هر بخش خواهیم پرداخت:

1. قبل از بتن ریزی
2. عملیات بتن ریزی
3. پس از بتن ریزی

قبل از بتن ریزی فونداسیون

مرحله پیش از بتن‌ریزی، شامل مجموعه‌ای از اقدامات آماده‌سازی است که بستر لازم برای اجرای صحیح و باکیفیت بتن ریزی فونداسیون را فراهم می‌کند. این مرحله شامل چهار بخش اصلی زیر است:

• گودبرداری و پی‌کنی
• اجرای بتن مگر (بتن نظافت)
• آرماتورگذاری
• قالب‌بندی

1- کندن پی و گودبرداری

در این مرحله خاک تا تراز پایانی نقشه برداشته می‌شود؛ خاکبرداری تا عمق ۶۰ سانتی‌متر و بیشتر گودبرداری نام دارد. این عملیات باید تا رسیدن به خاک مقاوم ادامه یابد و در صورت نامناسب بودن بستر، از پی‌های عمیق استفاده شود.

دقت داشته باشید که 20 سانتی‌متر پایانی تراز کار با دست خاکبرداری شود؛ زیرا دقت ماشین آلات خاک برداری کم بوده و در صورت برداشتن خاک بیشتر باید از بتن‌ مگر یا ریختن خاک و کوبیدن آن برای جایگزین کردن خاک برداشته شده، استفاده شود.

2- اجرای بتن نظافت

در دومین مورد از مراحل صحیح بتن ریزی شالوده  اجرای بتن مگر یا بتن نظافت است که با بتن عیار حدود 150 کیلوگرم سیمان در مترمکعب بتن انجام می‌شود. هدف از اجرای این مخلوط بتنی رسیدن به یک سطح تراز برای آرماتوربندی و جلوگیری از جذب شیره مخلوط بتنی فونداسیون توسط خاک زیر آن است.

ضخامت این مخلوط بتنی حداقل 10 سانتی‌متر است. بتن مگر در فونداسیون‌های گسترده در تمام سطح زیر سازه و در فونداسیون‌های منفرد تنها زیر پی منفرد اجرا می‌شود. در فونداسیون‌های نواری نیز می‌توان این مخلوط بتنی را هم در تمام سطح زیر سازه و هم زیر نوارها اجرا کرد.

3- آرماتورگذاری پی

سومین گام آرماتور بندی فونداسیون است که باید اصولی انجام شود.  فونداسیون به صورت بتن‌ مسلح اجرا می‌گردد، اگر تنها مقاومت خمشی فونداسیون مد نظر باشد، از مش‌های فوقانی و تحتانی استفاده می‌شود.

این مش‌ها نیاز به همپوشانی نداشته و فقط طول گیرایی آرماتورها رعایت می‌شود. فاصله بین آرماتورهای طولی فونداسیون بین 10 تا 35 سانتی‌متر است.

بدیهی است در قسمت‌های پرتراکم از دو آرماتور کنار هم (گروه میلگرد دوتایی یا لوله تفنگی) استفاده می‌شود.

معمولا برش وارد بر فونداسیون توسط ضخامت آن کنترل می‌شود، اما اگر ضخامت فونداسیون پاسخگوی تنش‌های برشی وارده نباشند باید آرماتورهای مش فوقانی و تحتانی روی هم حداقل 30 سانتی‌متر همپوشانی داشته باشند تا آرماتورهای عرضی بسته‌ای جهت تحمل برش ایجاد شود.

مهمترین نکاتی که در میلگردگذاری فونداسیون باید رعایت شود، عبارت‌اند از:

• استفاده از آرماتورهای تقویتی جهت تحمل تنش
• تعداد و سایز میلگردهای طولی
• تعداد و سایز خاموت‌ ها
• میزان همپوشانی آرماتورهای طولی
• میزان خم انتهایی در خاموت، سنجاقی و میلگردهای طولی
• تطابق تعداد میلگردهای تقویتی با نقشه
• کاهش میزان کاور از اندازه خاموت‌ها و آرماتورهای طولی
• میلگردهای آج‌دار در پی به حالت طولی، عرضی یا هر دو در جهت مخالف با مفتول در جای خود محکم شوند.
• میلگردهای ستون یا بولت بیس پلت‌ها باید با خاموت و مفتول در جای خود محکم شوند.
• حداقل فاصله آرماتورهای پی باید 100 میلی‌متر باشد
• حداقل اندازه آرماتور 16 میلی‌متر است.

4- قالب بندی

قالب بندی فونداسیون قبل از بتن‌ریزی انجام می‌شود و زمان آن بستگی به نوع قالب دارد. اگر از مصالح بنایی مثل آجر یا بلوک استفاده شود، ابتدا قالب‌بندی، سپس بتن مگر و آرماتوربندی انجام می‌شود. اما قالب‌های فلزی یا چوبی معمولاً پس از بتن مگر و آرماتوربندی نصب می‌شوند.

قالب‌ها که معمولا چوبی یا فلزی هستند، باید تا گیرش بتن باز نشوند. قالب فلزی به دلیل سهولت نصب و جمع‌آوری بیشتر کاربرد دارد و برای جدا شدن راحت‌تر، باید از مواد رهاساز استفاده شود. هنگام استفاده از مصالح بنایی، برای جلوگیری از جذب آب بتن، باید سطح قالب با نایلون، آب‌پاشی یا ملات نازک محافظت شود.

عملیات بتن ریزی فونداسیون

پس از اتمام قالب‌بندی و اطمینان از استحکام و آب‌بندی مناسب قالب‌ها، فرآیند بتن ریزی فونداسیون آغاز می‌شود. توصیه می‌شود بتن مورد استفاده از نوع آماده باشد، زیرا این نوع بتن در کارخانه تحت شرایط کنترل‌شده تولید شده و از کیفیت و یکنواختی بالاتری برخوردار است. در صورتی که بتن در محل پروژه ساخته می‌شود، لازم است تمامی نسبت‌های اختلاط و استانداردهای کنترل کیفیت به‌دقت رعایت شوند.

عملیات بتن‌ریزی باید از دورترین نقطه فونداسیون آغاز شده و به‌تدریج به سمت خروجی ادامه یابد تا از ایجاد درزهای سرد و ناپیوستگی در بتن جلوگیری شود. حین ریختن بتن باید از برخورد مستقیم و شدید مخلوط بتنی به جداره قالب جلوگیری گردد تا از جداشدگی دانه‌ها و کاهش کیفیت بتن پیشگیری شود.

بهتر است ضخامت هر لایه بتن حداکثر ۳۰ سانتی‌متر باشد و پس از ریختن هر لایه، عملیات تراکم با استفاده از ویبراتور به‌طور کامل انجام گیرد. اجرای این عملیات به‌طور گروهی و با برنامه‌ریزی مناسب انجام شود تا بتن‌ریزی در کوتاه‌ترین زمان ممکن و بدون وقفه انجام شده و از ایجاد ضعف‌های اجرایی جلوگیری شود.

بعد از بتن ریزی فونداسیون

مرحله بعد از بتن ریزی فونداسیون شامل دو فرآیند کلیدی تراکم و عمل‌آوری است. تراکم برای حذف هوای محبوس و افزایش مقاومت بتن و عمل‌آوری برای حفظ رطوبت و دمای مناسب به‌منظور تکمیل فرآیند هیدراسیون و جلوگیری از ترک‌خوردگی انجام می‌گیرد.

تراکم بتن فونداسیون

یکی از مراحل بعد از اجرای بتن ریزی فونداسیون، متراکم کردن آن است. به خارج کردن هوای محبوس در داخل مخلوط بتنی تراکم گفته می‌شود که سبب افزایش سختی و استحکام‌ آن می‌شود.

وسایل گوناگونی در تراکم‌ مخلوط بتنی استفاده می‌شود که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به ویبراتور اشاره کرد. در صورتی که مایل به آشنایی با تمامی روش‌های تراکم‌ و وسایل مورد استفاده در آن هستید، مقاله ویبراتور بتن را مطالعه کنید.

عمل آوری بتن

آخرین گام از اصول بتن ریزی فونداسیون، عمل آوری به‌منظور حفظ رطوبت آن است. روش‌های متنوعی جهت عمل آوری بتن استفاده می‌شود که به طور کلی عبارتند از:

• عمل آوری با آب
• عمل آوری عایقی
• عمل آوری با بخار آب

محاسبه بتن ریزی فونداسیون

برای محاسبه مقدار بتن موردنیاز، کافی است حجم فونداسیون را محاسبه کنیم:

حجم  بتن=طول×عرض×ارتفاع

به عنوان مثال، اگر فونداسیون نواری به طول ۲۰ متر، عرض ۱ متر و ضخامت ۰٫۵ متر داشته باشیم:

20×1×0.5=10 مترمکعب

در فونداسیون‌های گسترده، حجم بتن برابر است با سطح فونداسیون × ضخامت و در پی‌های منفرد حجم هر شالوده جداگانه محاسبه و سپس جمع زده می‌شود.

پس از مشخص شدن حجم بتن، با توجه به عیار بتن فونداسیون (معمولا ۳۵۰ کیلوگرم سیمان در هر مترمکعب) مقدار سیمان و سایر مصالح تعیین می‌شود. توجه کنید حجم آرماتور مصرفی از حجم بتن محاسباتی کم نمی‌شود.

عیار بتن فونداسیون

عیار بتن به معنای میزان سیمان مصرفی در هر مترمکعب بتن است و معمولا برای فونداسیون ساختمان‌های متداول، عیار بتن در حدود ۳۵۰ کیلوگرم سیمان در هر مترمکعب در نظر گرفته می‌شود.

لازم به ذکر است که انتخاب عیار بتن مناسب، وابسته به نوع فونداسیون (نواری، گسترده یا منفرد) و شرایط محیطی پروژه (از جمله نوع خاک، رطوبت و بارگذاری) می‌تواند متغیر باشد و باید بر اساس ضوابط آیین‌نامه‌ای و نظر دستگاه نظارت تعیین شود.

قطع بتن ریزی فونداسیون

قطع بتن‌ریزی به معنی توقف اجرای بتن در نقاط مشخص و با جزئیات فنی مناسب است تا امکان ادامه بتن‌ریزی بدون افت کیفیت سازه فراهم شود.

بهترین روش برای قطع بتن در فونداسیون، استفاده از رابیتس عمودی است که به میلگردهای طولی و عرضی مهار شده و از لغزش لایه‌های بتن جلوگیری می‌کند. در فونداسیون‌های با ضخامت زیاد، می‌توان از میلگردهای عمودی اضافی به‌منظور استحکام اتصال استفاده نمود.

ضوابط اصلی قطع بتن فونداسیون عبارتند از:

• انتخاب محل قطع در مناطقی با کمترین تنش (مانند ۱/۳ میانی آکس ستون‌ها در فونداسیون نواری و گسترده)
• انجام قطع بتن در نواحی با حداقل برش و در صفحه‌ای عمودی
• اجتناب از قطع بتن در محل تقاطع ستون با پی به‌علت ایجاد ضعف برشی
• جلوگیری از ایجاد سطوح قطع مایل، زیرا این امر می‌تواند سبب ترک‌های برشی شود.

جزئیات کامل‌تر در این زمینه را می‌توانید در مقاله قطع بتن در فونداسیون مطالعه کنید.

بیش از ۳۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

مشاهده

نکات بتن ریزی فونداسیون

از نکات اجرایی بتن ریزی فونداسیون می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کنترل اسلامپ: اسلامپ بتن مصرفی باید متناسب با نوع فونداسیون و شرایط بتن‌ریزی انتخاب شود و معمولاً نباید از 5 تا 6 سانتی‌متر بیشتر باشد، مگر در موارد خاص که با تأیید دستگاه نظارت انجام گیرد.
• عدم افزودن آب اضافی: برای روان‌تر شدن بتن به هیچ عنوان نباید از آب اضافی استفاده شود؛ در صورت نیاز باید از افزودنی‌های روان‌کننده مجاز بهره برد.
• سرعت بتن‌ریزی: ریختن مخلوط بتنی باید با سرعت و پیوستگی مناسب انجام شود تا از ایجاد درز سرد جلوگیری گردد.
• تراکم سریع و مناسب: پس از هر لایه بتن‌ریزی، بلافاصله عملیات تراکم (ویبره) باید انجام شود تا حباب‌های هوا خارج شده و بتن به تراکم مورد نظر برسد.
• شرایط جوی: در هوای سرد، استفاده از پوشش‌هایی مانند نایلون یا پتوهای حرارتی جهت حفظ دما توصیه می‌شود. همچنین در هوای گرم، از خشک شدن سریع بتن جلوگیری گردد.
• بتن ریزی همزمان فونداسیون و ستون: در اغلب پروژه‌های ساختمانی، بتن‌ریزی ستون بلافاصله پس از فونداسیون انجام نمی‌شود تا فونداسیون مقاومت لازم را کسب کند. بتن‌ریزی همزمان تنها در شرایط خاص و با طراحی خاص قالب و تأیید ناظر مجاز است.
• کنترل حجم بتن: پیش از شروع عملیات، حجم مورد نیاز بتن محاسبه شده و در حین کار نیز به‌طور مستمر کنترل شود تا از کمبود یا اضافه آمدن مصالح جلوگیری گردد.
• بررسی استحکام قالب‌ها: قبل از شروع بتن‌ریزی، از مقاومت و آب‌بندی کامل قالب‌ها اطمینان حاصل شود تا از هدررفت دوغاب و تغییر شکل جلوگیری شود.

ضوابط بتن ریزی فونداسیون

در ادامه، به برخی از ضوابط مهم و در عین حال کمتر مورد توجه در فرآیند بتن ریزی فونداسیون اشاره می‌کنیم:

• در صورت سست بودن محل اجرای فونداسیون، عملیات پی‌کنی باید تا رسیدن به تراز زمین سخت با مقاومت مورد نظر ادامه یابد. پس از اتمام حفاری، قسمت‌های اضافی با مصالح مناسب و مورد تأیید دستگاه نظارت پر و کاملا متراکم شوند تا بستر از استحکام کافی برخوردار گردد.
• بستر پی باید با لایه‌ای از بتن مگر به ضخامت حداقل 100 میلی‌متر آماده و تراز (رگلاژ) شود. این لایه نقش یک بستر صاف، یکنواخت و غیرقابل نفوذ برای بتن اصلی فونداسیون را ایفا می‌کند.
• در مواردی که با تایید دستگاه نظارت، نیاز به اجرای قالب وجود ندارد، پیمانکار موظف است با استفاده از پوشش‌های پلاستیکی یا روش‌های مشابه، از جذب آب مخلوط بتنی تازه توسط خاک اطراف پی جلوگیری کند.

سایر ضوابط بتن ریزی فونداسیون مشابه ضوابط بتن‌ریزی سایر المان‌های سازه‌ای است که در مجموعه مقالات مرتبط به تفصیل بیان شده است. برای اطلاعات کامل‌تر می‌توانید به مسیر یادگیری مهندسی عمران مراجعه کنید.

تفاوت بتن ریزی فونداسیون در انواع پی‌ها

اگرچه کلیات بتن‌ریزی فونداسیون یکسان است، اما ریزه‌کاری‌ها و برخی نکات اجرایی در انواع پی ساختمان متفاوت است که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

بتن ریزی فونداسیون گسترده

در پروژه‌هایی که دارای فونداسیون گسترده هستند (مانند ساختمان‌های بلندمرتبه یا پروژه‌های صنعتی بزرگ)، حجم بتن مصرفی بسیار بالا است. به همین دلیل، اجرای بتن‌ریزی در یک مرحله معمولا امکان‌پذیر نیست. در چنین شرایطی، استفاده از تمهیدات قطع بتن‌ریزی، برنامه‌ریزی دقیق حمل و ریختن بتن و استفاده از تجهیزات مناسب (پمپ بتن، تراک میکسرهای کافی و تیم اجرایی هماهنگ) ضروری است.

رعایت مواردی همچون جلوگیری از درز سرد، کنترل اسلامپ مناسب و اجرای دقیق عمل‌آوری پس از بتن‌ریزی، در این نوع فونداسیون‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد.

بتن ریزی فونداسیون نواری و منفرد

در فونداسیون‌های نواری و منفرد، حجم بتن نسبت به فونداسیون‌های گسترده کمتر است و معمولا امکان اجرای بتن‌ریزی در یک مرحله وجود دارد. با این حال رعایت ضوابط عمومی بتن‌ریزی مانند محکم بودن قالب‌ها، شروع بتن‌ریزی از دورترین نقطه و تراکم مناسب لایه‌ها الزامی است.

در این نوع پی‌ها، به دلیل ابعاد کوچک‌تر، کنترل تراز سطح نهایی، جلوگیری از جابجایی میلگردها و دقت در پوشش بتن اهمیت ویژه‌ای دارد.

بتن ریزی فونداسیون سوله و سازه‌های صنعتی

در سازه‌های صنعتی و سوله‌ها، فونداسیون‌ها ممکن است ترکیبی از پی‌های منفرد، نواری یا گسترده باشند و معمولا بارهای متمرکز ناشی از ستون‌های فلزی سنگین را تحمل می‌کنند. در این نوع فونداسیون‌ها، تراکم بتن در محل صفحه‌ستون‌ها و رعایت دقیق تراز و موقعیت بولت‌ها بسیار مهم است.

همچنین با توجه به ابعاد خاص فونداسیون‌های سوله، انتخاب صحیح روش بتن‌ریزی (یک‌مرحله‌ای یا دو مرحله‌ای) و محافظت بتن در برابر عوامل محیطی (به‌خصوص در هوای سرد یا گرم) الزامی است.

جمع بندی

اجرای صحیح بتن ریزی فونداسیون به عنوان پایه و اساس هر سازه بتنی، نیازمند رعایت اصول فنی، انتخاب روش مناسب و توجه دقیق به جزئیات اجرایی است. از مرحله آماده‌سازی زمین و قالب‌بندی گرفته تا نحوه ریختن و تراکم بتن و در نهایت عمل‌آوری صحیح آن، هر بخش تأثیر مستقیمی بر کیفیت و استحکام نهایی فونداسیون دارد. انتخاب درست روش بتن ریزی، محاسبه دقیق حجم مصالح و رعایت ضوابط آیین‌نامه‌ای، می‌تواند از بروز مشکلاتی همچون ترک‌خوردگی، نفوذپذیری و ضعف‌های ساختاری جلوگیری کند. با بهره‌گیری از نکات و توصیه‌های ارائه شده در این مقاله، امکان اجرای فونداسیونی مستحکم و پایدار برای انواع سازه‌ها به خوبی فراهم خواهد شد.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره بتن ریزی فونداسیون 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