قالب بندی فونداسیون؛ الزامات و نکات قالب بندی و بتن ریزی در اجرای فونداسیون

با مطالعه این مقاله چه می آموزید؟

• 1. مراحل اجرای فونداسیون
• 2. پی‌کنی
• 3. قالب بندی فونداسیون
  
  • 1.3. کلیات
  • 2.3. رواداری ها
  • 3.3. مصالح
  • 4.3. اجرای قالب
  • 5.3. قالب برداری
• 4. بتن‌ریزی
  • 1.4. اختلاط بتن
  • 2.4. زمان بتن ریزی
  • 3.4. انتقال بتن
  • 4.4. آماده‌سازی محل بتن‌ریزی
  • 5.4. بتن‌ریزی پی
  • 6.4. نمونه‌برداری و آزمایش بتن
  • 7.4. کاور بتن
  • 8.4. تراکم و پرداخت
    • 1.8.4. تراکم
    • 2.8.4. پرداخت
  • 5. نکات ایمنی
  • 6. نتیجه گیری

1. مراحل اجرای فونداسیون

فونداسیون ها از مهمترین اجزای ساختمان ها محسوب میشود که بار کل ساختمان را در ابتدا تحمل و سپس به یک بستر سنگی یا خاکی منتقل میکند. فونداسیون ها وظیفه پایداری و حفظ انسجام ساختمان را در برابر تغییر شکل های غیرهمساز خواهند داشت. از این رو چنانچه خسارتی به این بخش از سازه وارد شود، باعث بروز خسارت های شدیدی به ساختمان خواهد شد. بنابراین در اجرای فونداسیون ها بایستی دقت کافی به خرج داده شود تا تمامی ضوابط آیین نامه ها مدنظر قرار گیرد. اجرای فونداسیون در هر سازه ای نیازمند اجرای مراحل زیر می باشد:

2. پی‌کنی

طبق بند (3-2-5) نشریه 55 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، پی کنی به شرح زیر تعریف می شود:

3. قالب بندی فونداسیون

در این قسمت به کلیات و اجرای قالب بندی فونداسیون میپردازیم. همچنین انواع قالب ها با توجه به جنس آنها معرفی شده و مزایا و معایب هر یک از این قالب ها بیان میشود.

1.3. کلیات

تعریف قالب و قالب بندی طبق نشریه 55 بند (6-1-1)، به شرح زیر می باشد. در تصویر (1) شکل شماتیک اجزای قالب بندی آورده شده است.

طبق نشریه 55 بند (6-1-1)، قالب بندی با اهداف زیر اجرا می شود:

طبق بند (9-22-10-1-2) مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 99، برای سازه های خاص و پیچیده و یا سایر مواردی که تهیه نقشه قالب ضرورت داشته باشد، این نقشه ها توسط طراح تهیه و به پیمانکار ابلاغ میشود. در طراحی قالب ها باید الزامات زیر موردتوجه قرار گیرند.

2.3. رواداری ها

رواداری ها را باید تا حد امکان و تا جایی که اهداف پیش‌بینی‌شده برای کل ساختمان و ظرفیت باربری ساختمان یا هر قسمت از آن در حدی غیرقابل قبول مخدوش نشود؛ بزرگ اختیار کرد. رواداری ها عمدتاً توسط طراح در نقشه های قالب بندی تعیین می شود؛ چنانچه رواداری ها در طرح مشخص نشده باشند، طبق نشریه 55 بند (6-3-3) و بند (9-5-2) آیین نامه بتن ایران، ارقام مندرج در جدل زیر ملاک عمل قرار میگیرد:

3.3. مصالح

مصالح مورد استفاده در قالب بندی با توجه به ملاحظات اقتصادی، ایمنی و سطح تمام شده مورد انتظار انتخاب می شود. نوع مصالح مورد استفاده برای قالب بندی باید مورد تائید دستگاه نظارت قرار گیرد.

مصالح فولادی

نکته قابل‌توجه در قالب بندی فولادی، روغن کاری قالب ها قبل از بتن ریزی می باشد؛ روغن با ایجاد یک لایه با خاصیت دفع آب در سطح قالب از چسبیدن قالب به سطح بتن جلوگیری کرده و همچنین باعث سهولت در جداسازی قالب ها از بتن، سهولت در تمیز-کاری و جلوگیری از زنگ زدن قالب ها نیز می شود. درشکل (1) تصویری از قالب بندی فلزی آورده شده است.

مزایای قالب فولادی

طبق بند (ت-9-3) آیین نامه بتن ایران، استفاده از آلومینیوم در سطوح تماس با بتن، به ویژه در صفحات رویه ممنوع است، زیرا با آهک موجود در بتن ترکیبشده و گاز هیدروژن تولید می کند و موجب چسبندگی سطح بتن به قالب شده و نمای نامطلوبی را به وجود میاورد.

مصالح چوبی

طبق بند (6-2-2) نشریه 55، مشخصات چوب مصرفی به عنوان قالب به شرح ذیل می باشد:

مزایا و معایب قالب بندی چوبی به شرح ذیل می باشد:

بدنه خاکبرداری

طبق بند (3-2-5) نشریه 55، میتوان از جداره خاکبرداری به عنوان قالب استفاده نمود؛ فقط باید قبل از بتن ریزی برای جلوگیری از جذب شیره بتن بر روی سطح کار نایلون کشیده شود.

قالب بندی پی با مصالح بنایی نوعی قالب بندی ماندگار میباشد که پس از بتن ریزی مصالح درجای خود باقی میمانند. در صورت استفاده از مصالح بنایی به عنوان قالب باید شرایطی فراهم شود که از جذب آب بتن توسط مصالح بنایی که موجب کاهش کیفیت و مقاومت بتن میگردد؛ جلوگیری شود. بدین منظور باید به نکات زیر توجه شود:

1. نصب یک‌لایه ورق نایلونی بر روی دیوار قبل از بتن ریزی
2. اجرای ملات ماسه سیمان بر روی سطوح قالب
3. آب‌پاشی بر روی مصالح بنایی (این روش نسبت به دو روش بالا تأثیر کمتری دارد و باید توجه نمود که آب درون قالب جمع نشود.)

4.3. اجرای قالب

با توجه به نشریه 55 بند (6-3-1) و آیین نامه بتن ایران بند (9-5-1)، در اجرای قالب باید به نکات زیر توجه کرد:

1. تعبیه قالب برای اعضای بتنی با سطح فوقانی با شیب بیشتر از 1:1 الزامی است.
2. پیش از آرماتوربندی باید تا حد امکان رویه ی قالب ها را نصب‌کرده و روی قالب ها را بدون آلوده کردن آرماتورها با مواد رهاساز (روغن) اندود کرد.
3. قطعات رویه ی قالب ها را میباید به گونه ای در کنار هم قرار داده و جفت کرد که هدر رفتن شیره بتن ممکن نباشد.
4. قالب ها باید از هر نوع آلودگی، ملاتها، مواد خارجی و نظایر آنها عاری باشند و بیش از هر بار مصرف با مواد رهاساز پوشانیده شوند. این مواد را باید چنان به کاربرد که بدون آلوده شدن آرماتورها، روی سطوح قالب لایه ای یکنواخت و نازک به وجود آید.
5. در مواردی که دسترسی به کف قالب ها دشوار یا غیرممکن باشد، باید به تعبیه دریچه های بازدید و کفشوی قالب امکان تمیز کردن قالب پیش ازبتن ریزی را فراهم کرد.
6. درصورتی‌که کیفیت سطح تمام‌شده، اهمیتی خاص داشته، نباید از قطعات قالب صدمه‌ دیده در مراحل قبل استفاده کرد.
7. مجموعه قالب بندی باید در تمامی مراحل پیش از بتن ریزی، ضمن و پس‌ ازآن به دقت زیر نظر باشد و به منظور حفظ مجموعه در محدوده‌ی رواداری تعیین شده تنظیم شود.

5.3. قالب برداری

طبق نشریه 55، بند (6-3-5) و (6-3-6) باید نکات اجرایی زیر در هنگام برداشتن قالب رعایت شود:

4. بتن‌ ریزی

بتن ریزی فونداسیون پس از اتمام مرحله آرماتوربندی و قالب بندی پی انجام میشود. برای آشنایی با نحوه آرماتوربندی فونداسیون میتوانید به مقاله میلگرد گذاری فونداسیون مراجعه کنید. مراحل تهیه و اجرای بتن به شرح ذیل می باشد:

مراحل عمل آوری و طرح اختلاط در مقالات گذشته سبز سازه به طور کامل تشریح شده است.

1.4. اختلاط بتن

دربند (7-3-4) آیین نامه بتن ایران، نکات مربوط به اختلاط بتن آورده شده است؛ که به شرح ذیل می باشد:

1. مصالح تشکیل دهنده بتن باید بهطور کامل مخلوط شوند تا بتن یکنواخت و همگنی به دست آید.

2. عملکرد مخلوط کن باید به نحوی باشد که در مدت‌زمان اختلاط موردنظر، حداکثر تغییرات در چگالی بتن، مقدار درشتدانه، مقاومت فشاری، حباب هوا و اسلامپ بتن در قسمت های مختلف بتن مطابق جدول زیر باشد.

3. حجم بتنی در کامیون مخلوط کن ساخته میشود؛ نباید بیش از دوسوم ظرفیت اسمی دیگ آن باشد. حجم بتنی که داخل کامیون مخلوط-کن حمل میشود؛ نباید از 80 درصد ظرفیت اسمی دیگ آن تجاوز کند.

4. حداقل زمان اختلاط بتن باید به نحوی باشد که مخلوط همگن حاصل شود. این زمان نباید کمتر از 1/5 دقیقه برای مخلوط کنهای گرانشی (به جز کامیون مخلوط‌ کن) و 1 دقیقه برای مخلوط کن های با ظرفیت 0.75 مترمکعب در نظر گرفته میشود. برای هر 0.75 مترمکعب اضافی، 15 ثانیه اضافه میشود. در مواردی که از کامیون مخلوط‌ کن برای مخلوط کردن استفاده میشود، باید 70 الی 100 دور مطابق با سرعت تعیین‌شده توسط کارخانه سازنده بچرخد تا الزامات یکنواختی بتن حاصل شود.

5. حداکثر زمان اختلاط نباید بیش از 3 برابر حداقل زمان اختلاط بند فوق باشد.

6. سطح داخلی مخلوط کن باید قبل از آغاز به کار فرآیند اختلاط و در اولین پیمانه، آغشته به ملات شود و یا 5 درصد به وزن آب و مواد سیمانی و ماسه اضافه شود.

7. مخلوط کن ها باید بعد از اتمام هر نوبت‌کاری و یا ایجاد وقفه طولانی بین نوبت های بتن سازی، شسته شوند.

8. پرونده کار روزانه همه مخلوط های ساخته شده در کارگاه باید به طور تفضیلی و مشتمل بر مشخصات بتن، ازجمله موارد زیر ثبت و نگهداری شود:

▪️ تاریخ و زمان اختلاط و بتن ریزی

▪️ مقادیر به کاررفته برای اختلاط مصالح و نوع اجزای بتن

▪️ نتایج آزمایش های بتن تازه

▪️ دمای بتن و دمای محیط در هنگام بتن ریزی

▪️ محل نهایی و حجم تقریبی بتن های ریخته شده در سازه

✅ ساخت و اختلاط بتن سازه ای با دست به هیچ وجه مجاز نمی باشد.

2.4. زمان بتن ریزی

بنا بربند (7-4-2) آیین نامه بتن ایران، زمان مجاز بتن‌ریزی به زمان های زیر محدودشده است.

حداکثر زمان مجاز، برای عملیات بتن ریزی، شامل انتقال، بتن ریزی و تراکم، در دمای محیطی کمتر از 25 درجه سلسیوس، 2 ساعت پس از ساخت بتن میباشد. در دمای بالاتر از 25 درجه، این زمان باید به 1/5 ساعت محدود شود. در صورت استفاده از وسایل حمل بتن، بدون دیگ چرخان، از محل تولید بتن ریزی، زمانهای فوق نیم ساعت کاهش می یابد. در صورت استفاده از مواد دیرگیرکننده، میتوان زمانهای فوق را افزایش داد.

3.4. انتقال بتن

طبق بند (7-4-3) آیین نامه بتن ایران، انتقال بتن از مخلوط کن تا محل نهایی بتن ریزی باید چنان صورت گیرد که از جدا شدن یا از بین رفتن مصالح جلوگیری شود؛ همچنین وسایل انتقال بتن باید به نحوی عمل کنند تا بتن بین بتن ریزی های متوالی از حالت خمیری خارج نشود؛ بدین منظور از وسایل زیر میتوان برای بتن‌ریزی استفاده نمود:

4.4. آماده‌سازی محل بتن‌ریزی

بنا بربند (9-22-5-2-1) مبحث نهم و بند (7-2-2) آیین نامه بتن ایران و همچنین نشریه 55، قبل از بتن‌ریزی باید محل موردنظر را آماده کرد.

5.4. بتن‌ریزی پی

طبق بند (9-22-5-2-1) مقررات ملی ساختمان، الزامات اجرایی در زمان بتن ریزی به شرح ذیل می باشند:

طبق بند (5-7-8-6) نشریه 55، الزامات مربوط به بتن ریزی پی به شرح ذیل میباشد:

6.4. نمونه‌برداری و آزمایش بتن

پذیرش بتن در کارگاه بر اساس نتایج آزمایش فشاری آزمونه های تهیه شده از بتن مصرفی می باشد. دفعات، تعداد و نحوه نمونه‌برداری همچنین شرایط پذیرش نمونه در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان بند (9-22-11) آورده شده است.

7.4. کاور بتن

مطابق بند (9-پ 1-2-3) مبحث نهم مقررات ملی، ضوابط پوشش بتنی روی میلگردها (کاور) به شرح ذیل میباشد:

8.4. تراکم و پرداخت

در این بخش از مقاله به بحث تراکم و پرداخت بتن فونداسیون پرداخته میشود.

1.8.4. تراکم

طبق بند (5-7-10) نشریه 55، پس از ریختن بتن، پیمانکار باید با وسایل مناسب با توجه به نوع بتن آن را متراکم نماید. این عمل باید چنان انجام شود که هوای محبوس داخل بتن به طور کامل خارج‌شده و بتن یکپارچه دور میلگردها، قطعات مدفون و درنهایت کلیه زوایای قالب را پر نماید. بسته به جنس قالب، نوع بتن و تراکم آرماتورها، برای متراکم کردن بتن وسایل و تجهیزات مختلفی به شرح زیر توصیه میشود:

▪️ تراکم با دست

در کارهای کوچک و محدود و مخلوط های خمیری و روان، با اجازه دستگاه نظارت می توان از میله فولادی برای تراکم بتن استفاده نمود.

▪️ تراکم با وسایل مکانیکی

مناسب برای بتن های سفت و درشت دانه می باشد.

1. تراکم با کوبنده های موتوری
2. تراکم با استفاده از نیروی گریز از مرکز: مناسب کارهای پیش ساخته نظیر شمع ها
3. میز سقوط: مناسب کارهای پیش ساخته نما
4. لرزاننده ها: دارای کاربرد عمومی

طبق بند (7-5-2) آیین نامه بتن ایران، ضوابط مربوط به تراکم بتن به شرح زیر می باشد:

2.8.4. پرداخت

طبق بند (7-6) آیین نامه بتن ایران، هدف از پرداخت سطح بتن، صاف و هموار کردن و تسطیح نهایی و در صورت لزوم زبر کردن آن و تأمین کیفیت مقاومت سایشی و دوام مطلوب آن می باشد. عملیات پرداخت سطح بتن باید بلافاصله بعد از ریختن بتن، در حالتی که بتن خمیری است، اجرا شود.

مراحل پرداخت سطح بتن

1. شمشه گیری (الزامی)
2. تخته ماله زنی (الزامی)
3. ماله کشی (بسته به کاربری و مشخصات پروژه اجرا می شود)
4. زبرکردن (بسته به کاربری و مشخصات پروژه اجرا می شود)

5. نکات ایمنی

با توجه به بند (12-10-3) مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان، در زمان قالب بندی و بتن ریزی باید نکات ایمنی زیر رعایت شود:

1. اجزای قالب­ ها توسط شخص ذیصلاح با ضریب اطمینان حداقل 2/5 نسبت به بار­های وارده، طراحی و ساخته شوند. َ
2. بازدید از قالب­ ها توسط شخص ذیصلاح برای اطمینان از استحکام و عدم ریزش قالب­ ها در زمان بتن ریزی
3. کارگرانی که در امر حمل، ساختن و ریختن بتن فعالیت دارند؛ باید به کفش، کلاه، عینک و دستکش حفاظتی مجهز شوند.
4. کارگرانی که به­ طور مداوم با سیمان، اندود، بتن شاتکریت و چکشی کردن بتن فعالیت دارند باید به دستکش، عینک وماسک حفاظتی مناسب مجهز باشند.
5. میخ­ های موجود در تخته­ ها و سایر اجزای قالب­ های چوبی باید بلافاصله بعد از باز­شدن قالب به داخل چوب کوبیده و یا بیرون کشیده ­شود.
6. دستگاه بتن ساز باید مجهز به ضامن باشد تا در هنگام تمیز­کاری دستگاه از به ­کار­افتادن اتفاقی آن پیشگیری شود.

نتیجه‌گیری

در این مقاله به قالب بندی و بتن ریزی فونداسیون پرداخته و نکات و ضوابط اجرایی بیان شد. به عنوان نتیجه گیری موارد مهم و کلیدی در قالب بندی و بتن ریزی که نیاز است به آنها توجه شود در ادامه ذکر می شود.

1. مراحل اجرای فونداسیون عبارتنداز: پی‌کنی، بتن مگر، آرماتورگذاری، قالب بندی و بتن‌ریزی.
2. پیش از آرماتوربندی باید تا حد امکان رویه ی قالب ها را نصب‌کرده و مواد رهاساز (روغن) روی قالب ها مالید.
3. استفاده از قالب بندی آلومینیومی در سطح تماس با بتن ممنوع میباشد.
4. تعبیه قالب برای اعضای بتنی با سطح فوقانی با شیب بیشتر از 1:1 الزامی است.
5. قطعات رویه ی قالب ها را می باید به گونه ای در کنار هم قرار داده و جفت کرد که هدر رفتن شیره بتن ممکن نباشد.
6. ساخت و اختلاط بتن سازهای با دست به‌هیچ‌وجه مجاز نمیباشد.
7. انتقال بتن از مخلوط کن تا محل نهایی بتن ریزی باید چنان صورت گیرد که از جدا شدن یا از بین رفتن مصالح جلوگیری شود.
8. پیش از بتن ریزی، محل موردنظر باید آماده سازی شود.
9. حداقل فاصله بین رویه میلگردها، اعم از طولی و عرضی تا نزدیک‌ترین سطح آزاد بتن را کاور می نامند.
10. پس از ریختن بتن، پیمانکار باید با وسایل مناسب با توجه به نوع بتن آن را متراکم نماید. این عمل باید چنان انجام شود که هوای محبوس داخل بتن به طور کامل خارج‌شده و بتن یکپارچه دور میلگردها، قطعات مدفون و درنهایت کلیه زوایای قالب را پر نماید.

منابع

1. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1399.
2. مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1392.
3. کتابخانه آنلاین عمران
4. نشریه 55 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور.
5. آیین نامه بتن ایران، تجدیدنظر دوم، 1400.