بتن آماده که به عنوان یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی در صنعت ساخت و ساز شناخته می شود، نوعی بتن پیش ساخته است که از مخلوط سیمان، آب، سنگدانه ها (مانند شن و ماسه) و افزودنی های مختلف در کارخانجات بتن سازی تولید شده و سپس به محل پروژه های ساختمانی و عمرانی منتقل می شود. مزایای استفاده از بتن آماده شامل کیفیت کنترل شده، کاهش زمان اجرای پروژه، و کاهش نیاز به نیروی کار در محل ساخت و ساز است و به همین جهت اهمیت استفاده از آن در پروژه های بزرگ و کوچک، دوچندان می شود. در این مقاله، به بررسی کامل بتن آماده، مواد افزودنی و انواع بتن آماده، فرآیند تولید، مزایا و معایب آن، کاربردها و روش انتقال آن خواهیم پرداخت. مطالعه این مقاله به شما کمک خواهد کرد تا با بتن آماده و ویژگی های آن بیشتر آشنا شوید.
بتن آماده چیست؟
بتن آماده (Ready-mix concrete) که با نماد RMC شناخته می شود، رایج ترین نوع بتن است و ترکیبی از سیمان، آب و سنگدانه هاست که با نسبت های معین و در مراحل مشخصی با هم مخلوط می شوند تا بتن یکنواختی حاصل شود. نسبت این مواد معمولاً 22-16% سیمان، 75-60% مصالح سنگی به حجم و 2-1% آب به وزن می‌باشد. بتن آماده در کارخانه و یا ایستگاه بچینگ، تحت شرایط خاص تولید می شود و به وسیله تراک میکسر به محل پروژه منتقل می شود. به منظور تأمین نیازهای مشخص شده برای هر پروژه خاص، تولیدکنندگان بتن آماده ترکیب مخلوط را مطابق با نیازها تنظیم می کنند.
ترکیب بتن آماده ممکن است بسته به تولیدکننده کمی متفاوت باشد، اما معمولاً از ترکیب دانه های سنگی (سنگ خرد شده، شن و ماسه)، یک چسبنده (دوغاب سیمان)، آب و افزودنی ها (مواد شیمیایی که برخی ویژگی های بتن را بهبود می بخشند) است. نسبت این اجزا، تعیین‌کننده ی استحکام، کارایی و دوام محصول نهایی می باشد.
مقدار هر یک از اجزای اضافه شده به مخلوط بر ویژگی های فیزیکی بتن سخت شده تأثیر می گذارد، مانند مقاومت فشاری (Compressive strength) و کارایی آن. اصلی‌ترین جزء در بتن آماده سیمان است. سیمان ماده‌ای پودری است که از آهک کلسینه (calcined lime) و خاک رس تشکیل شده است. این ماده به عنوان چسبی عمل می کند که اجزای دیگر بتن را به یکدیگر متصل می سازد. هنگامی که سیمان با آب مخلوط می شود، دوغابی تشکیل می دهد که در عرض چند دقیقه شروع به سخت شدن می کند که این فرآیند به واکنش شیمیایی هیدراسیون مربوط می شود.
بتن آماده ۷۵ درصد از بتن های مورد استفاده را شامل می شود و یکی از ویژگی های بارز بتن آماده، قابلیت کنترل کیفیت در تمام مراحل تولید است. این فرآیند صنعتی موجب می شود تا بتن تولید شده متناسب با نیازهای پروژه های مختلف باشد و از استانداردهای لازم برخوردار باشد. در واقع، بتن آماده به عنوان یک راهکار مؤثر برای کاهش زمان و هزینه های ساخت و ساز به شمار می آید.
تاریخچه بتن آماده به اوایل قرن بیستم برمی‌گردد، زمانی که مهندسان به دنبال روش هایی برای بهبود کیفیت و سرعت ساخت و ساز بودند. در این دوره، استفاده از روش های صنعتی برای تولید بتن در کارخانه ها آغاز شد. با گذشت زمان و با پیشرفت تکنولوژی، فرآیند تولید بتن آماده بهبود یافته و انواع مختلفی از آن برای کاربردهای خاص توسعه یافت. امروزه، بتن آماده به یکی از اجزای جدایی‌ناپذیر در پروژه های ساختمانی تبدیل شده است و در هر نوع پروژه، از ساختمان های مسکونی تا سازه های بزرگ صنعتی، مورد استفاده قرار می گیرد.
مواد افزودنی بتن آماده
مواد افزودنی بتن آماده به مخلوط آب و سیمان اضافه می شوند تا عمر بتن را افزایش دهند، فرآیند گیرش و سخت شدن را کنترل کنند و رفتار کلی بتن را بهبود بخشند. این مواد می توانند به صورت پودر یا مایع باشند. این افزودنی ها می توانند در محل تولید یا در محل پروژه به مخلوط بتن اضافه شوند. دو نوع مواد افزودنی بتن آماده وجود دارد: افزودنی های شیمیایی و افزودنی های معدنی که استفاده از آنها بستگی به هدف پیمانکار دارد.
- مواد افزودنی شیمیایی
– تضمین کیفیت در طول فرآیند اختلاط تا عمل آوری
– تغییر ویژگی های بتن سخت شده - مواد افزودنی معدنی
– افزایش مقاومت بتن
– صرفه‌جویی در ترکیب
– کاهش سطح نفوذپذیری
– تأثیرگذاری بر طبیعت بتن (سخت شده) از طریق فعالیت هیدرولیک
- افزودنی های تسریع کننده و پایدار کننده هیدراتاسیون
این افزودنی ها نرخ هیدراتاسیون سیمان را تسریع می کنند و در فصل های سرد بیشترین کارایی را دارند. کلرید کلسیم به عنوان افزودنی تسریع کننده در بتن غیرمسلح استفاده می شود.
دیگر مواد افزودنی بتن آماده عبارتند از :
- هوا دهنده (Air Entrainers): به جهت کنترل حجم هوا و مقاومت در برابر یخ زدگی
- الیاف سنتزی ماکرو و میکرو
- افزودنی های تقویت کننده: به جهت مقاومت در برابر تفکیک
- افزودنی های ویژه برای عمل آوری بتن، حفاظت در برابر خوردگی، بتن برگشتی و غیره
- کاهنده های آب (Water Reducers): برای حفظ جریان (Flow retention) و مقاومت در برابر تفکیک
انواع بتن آماده
بتن آماده بر اساس طریقه اختلاط مواد بتنی و روش پیاده سازی به سه نوع اصلی تقسیم می شود:
1- بتن نیمه مخلوط
2- بتن مخلوط شده در حین انتقال
3- بتن مخلوط شده مرکزی
بتن نیمه مخلوط (Shrink Mixed Concrete)
بتن نیمه مخلوط بتنی است که به طور جزئی در میکسر اصلی کارخانه مخلوط شده است. باقی مانده بتن آماده در درام میکسر کامیون در حین حمل و نقل مخلوط می شود. مقدار بتنی که در حین حمل و نقل مخلوط می شود، بستگی به میزان مخلوط شدن آن قبل از انتقال دارد. بهترین روش این است که مقدار مخلوط شدن مورد نیاز بتن در میکسر درام تعیین شود.
بتن مخلوط شده در حین انتقال (Transit Mixed Concrete)
در این نوع بتن آماده، مقادیر مشخصی از مصالح و آب به درون تراک میکسر ریخته و در حین انتقال به محل با هم مخلوط می گردند. در حین بارگیری اولیه مواد، درام میکسر کامیون به سرعت می چرخد، سپس سرعت درام میکسر برای مخلوط کردن کم می شود. بتن مخلوط شده در حین انتقال به سه نوع تقسیم می‌شود:
1- بتن مخلوط شده در محل تولید
در حین انتقال، بتن آماده با سرعتی معادل تقریباً 2 دور در دقیقه (rpm) در درام می چرخد. پس از رسیدن به محل ساخت و ساز، قبل از اینکه مخلوط بتن از تراک میکسر خارج شود، 70 تا 100 دور در حداکثر سرعت 12-15 دور در دقیقه می چرخد. این کار به تضمین مخلوط یکنواخت بتن کمک می کند.
2- بتن مخلوط شده در حین انتقال
مخلوط بتن در حین انتقال به طور مداوم با سرعتی معادل 8 دور در دقیقه به مدت تقریبی 70 دور چرخانده می شود. پس از رسیدن به 70 دور، سرعت چرخش به سرعت مخلوط کردن 2 دور در دقیقه کاهش می یابد، تا زمانی که بتن در محل تخلیه شود.
3- بتن مخلوط شده در محل پروژه
در این روش، بتن طی انتقال به آرامی مخلوط می شود و پس از رسیدن به محل پروژه، درام میکسر با سرعت بالاتری معادل 15-12 دور در دقیقه به مدت تقریباً 50 دور می چرخد.
بتن مخلوط شده مرکزی (Central Mixed Concrete)
بتن مخلوط شده مرکزی که به آن بتن بچینگ پلانت مرکزی نیز گفته می شود، نوعی از بتن آماده (RMC) است که به طور کامل قبل از بارگیری در میکسر کامیون مخلوط می شود. در حین حمل و نقل، درام میکسر به عنوان یک همزن عمل می کند.
تولید بتن آماده
فرآیند تولید بتن آماده معمولاً شامل مراحل زیر است:
1- توزین
مواد خام وزن شده توسط کامیون ها به کارخانه تحویل داده شده و در انبارها نگهداری می شوند. سپس این مواد به داخل قیف های وزن الکترونیکی منتقل می شوند که مقدار دقیقی را که برای هر بچ نیاز است، اندازه‌گیری کنند.
2- اختلاط بتن
نحوه اختلاط بتن آماده به این صورت است که مواد خام با استفاده از یک سری پره های چرخان درون یک میکسر درام افقی ترکیب می شوند. هنگامی که پره ها می چرخند، مواد را بلند کرده و بر روی یکدیگر می غلطانند تا به یک قوام یکنواخت برسند. این فرآیند معمولاً بین 45 ثانیه تا 4 دقیقه به طول می انجامد.
3- انتقال بتن آماده
در حالی که مواد بتنی در درام میکسر در حال چرخش است، محصول نهایی از پایین میکسر به داخل باکت بتن ریزی کامیون تخلیه شده و سپس به محل پروژه منتقل می گردد.
روش های انتقال بتن آماده
روش انتقال بتن به شرایط کارگاه، نوع زمین، حجم کار، ارتفاع تخلیه و فاصله انتقال بستگی دارد، اما بطور کلی بتن آماده معمولاً به یکی از دو روش زیر به محل پروژه منتقل می شود:
1- كاميون مخلوط‌كن (تراك ميكسر)
تراک میکسر وسیله‌ای برای حمل بتن آماده است. کارخانه های بتن آماده به دو دسته تقسیم می شوند: برخی از این کارخانه ها تنها عملیات پیمانه کردن را انجام می دهند. گروه دیگر علاوه بر پیمانه کردن، عمل مخلوط کردن بتن را نیز انجام می دهند. در این نوع کارخانه ها، مصالح پیمانه شده به درون تراک میکسر ریخته می شود و عمل اختلاط در حین حمل و قبل از تخلیه بتن در کامیون انجام می شود. آب نیز در حین حمل یا در محل کارگاه به مخلوط خشک اضافه می شود.
2- جرثقیل
جرثقیل ها سریع و انعطاف پذیرند و می توانند بتن آماده را به صورت افقی و عمودی جابجا کنند.
3- نوار نقاله های مدرن
نوار نقاله های مدرن می توانند دارای انحراف دهنده متحرک، قابلیت تنظیم بازو و سرعت های قابل تغییر به جلو و عقب باشند. نوار نقاله های مدرن می توانند به سرعت مقدار زیادی بتن را در مکان هایی که دسترسی محدود است، جابجا کنند. نوار نقاله های قابل حمل نیز برای انتقال بتن آماده در مسافت های کوتاه استفاده می شوند.
4- اسکیپ و بالابر
در این روش انتقال، بتن آماده را به طور عمودی به سمت بالا برای ساختمان های بلند جابه‌جا می کند. در سطح زمین، میکسر مستقیماً به اسکیپ وارد می شود و اسکیپ بالاتر می رود تا زمانی که به سطح ریختن بتن برسد. در یک ساختمان چند طبقه، مدت زمانی که برای جابه‌جایی اسکیپ و تخلیه بتن آماده صرف می شود، به اندازه اسکیپ و تعداد واحدها بستگی دارد. هنگامی که یک اسکیپ در حال حرکت است، اسکیپ دیگر با بتن پر می شود. این امر باعث می شود که کل فرآیند سریع تر انجام شود.
5- پمپ ها و لوله ها
این روش انتقال بتن آماده، برای مواقعی است که فضا محدود است یا زمانی که باید حجم قابل توجهی از بتن بدون استفاده از درز سرد (Cold Joint) ریخته شود، به خوبی عمل می کند. درز سرد پس از اعمال بتن ریزی جدید بر روی بتن قبلی که گیرش اولیه خود را انجام داده است، ایجاد می شود. بتن در این روش می تواند با نرخ بین 8 تا 70 متر مکعب در ساعت پمپ شود. فاصله ها در سطح افقی به طور تقریبی 300 متر و در سطح عمودی به طور تقریبی 90 متر است. قطر لوله ها معمولاً بین 8 تا 20 سانتی‌متر است و می تواند از فولاد، پلاستیک یا آلومینیوم ساخته شود. برای بتن پمپ شده، میزان اسلامپ بتن باید حداقل بین 40 تا 100 میلی متر یا 0.90 تا 0.95 ضریب تراکم بتن باشد.
هزینه بتن آماده
قیمت بتن آماده به ازای هر کیلوگرم بر متر مکعب بسته به نوع آن متفاوت است. همچنین هزینه بتن آماده توسط تولیدکنندگان این محصول تعیین می شود. به طور کلی، هرچه عیار بتن بالاتر باشد، قیمت آن نیز افزایش می یابد. این افزایش ناشی از نیاز بیشتر به سیمان در تولید بتن با عیار بالا است. در حال حاضر، هزینه بتن آماده به دلیل نوسانات بازار و قیمت سیمان متغیر است و همچنین این قیمت در شهرها و مناطق مختلف کشور متفاوت می باشد. از سوی دیگر بتن در ساخت و ساز به دو صورت آماده و کارگاهی استفاده می شود و بنابراین، قیمت بتن آماده با قیمت بتن کارگاهی متفاوت است. علاوه بر قیمت خرید مواد اولیه، عوامل دیگری نیز بر قیمت بتن آماده تأثیر می گذارند. در ادامه به عوامل موثر بر قیمت بتن آماده اشاره می کنیم.
عوامل موثر بر قیمت بتن آماده
- روش پرداخت بتن آماده،
- نوع میکسر
- عیار و تراکم بتن
- افزایش قیمت مصالح ساختمانی
- فاصله حمل و نقل بتن از کارخانه به محل پروژه
- دستمزد کارگران و هزینه های بیمه
- نرخ جهانی بتن و بتن آماده
- زمان مورد نیاز برای انتقال مصالح
- عوامل فنی و اقتصادی، از جمله شرایط آب و هوایی
از همه مهم تر قیمت نفت و فولاد نیز به طور مستقیم بر قیمت هر متر مکعب بتن آماده تأثیر می‌گذارد. به دلیل اینکه میکسرها از فولاد ساخته شده‌اند، تغییرات قیمت فولاد بر قیمت بتن تأثیرگذار است. حتی تأخیر در بارگیری کامیون می تواند هزینه ها را افزایش دهد. به همین دلیل، تمام این موارد در تعیین قیمت بتن آماده اهمیت دارند. برای دریافت اطلاع از قیمت بتن آماده، انواع بچینگ پلانت ها و خرید بچینگ سیار با واحد فروش شرکت استاندارد ماشین با شماره های 46897212 (021) – 46897213 (021) تماس بگیرید.
کاربرد بتن آماده
بتن آماده در صنایع مختلف و پروژه های متنوعی کاربرد دارد. از ساختمان های مسکونی و تجاری گرفته تا سازه های بزرگ مانند پل ها و سدها، این نوع بتن به عنوان مصالح اصلی به کار می رود. همچنین، در پروژه های زیربنایی همچون جاده ها و فرودگاه ها، بتن آماده نقش حیاتی ایفا می کند. به علاوه، در صنایع دیگر نظیر تولید قطعات بتن پیش‌ساخته، این نوع بتن به عنوان ماده اولیه به کار می رود. این نوع بتن می تواند در پی ها و فونداسیون ها تا دیوارها و دال های کف نیز استفاده شود. اصلی‌ترین مزیت استفاده از بتن آماده این است که در زمان و هزینه های کارگری که به مخلوط‌کردن در محل مربوط می شود، صرفه جویی می شود.
مزایا بتن آماده
- کاهش ضایعات در محل پروژه به دلیل اندازه‌گیری و مخلوط سازی دقیق؛
- تولید مستمر بتن آماده در کارگاه های مخلوط سازی امکان عملیات مکانیزه را فراهم می آورد. این امر به افزایش تولید بتن کمک می کند.
- عدم نیاز به ذخیره مواد اولیه در محل
- شیوه های مناسب مخلوط سازی و مدیریت بهتر بتن آماده به کاهش مصرف سیمان تا ۱۰ تا ۱۲ درصد کمک می کند.
- کارایی تولید بتن آماده به این معناست که انرژی کمتری برای تولید آن لازم است. این امر به کاهش کل انرژی مورد نیاز برای تولید بتن آماده کمک کرده و آن را به گزینه‌ای سازگارتر با محیط زیست تبدیل می کند.
- بهبود دوام و کیفیت به دلیل کنترل بهتر بر روی مواد اولیه؛
- کاهش تأخیر پروسه تولید بتن آماده در صورت ایجاد شرایط جوی نامساعد.
- افزایش ایمنی زیرا نیازی به مخلوط سازی مقادیر زیاد مواد شیمیایی خطرناک نیست.
سخن پایانی
همانطور که در این مقاله توضیح داده شد، بتن آماده، نوعی بتن پیش مخلوط یا پیش ساخته است که به وسیله‌ی تراک میکسر به محل پروژه ارسال می شود. بتن آماده در سرتاسر جهان برای پروژه های ساختمانی از خانه های کوچک تا آسمان‌خراش های بزرگ و پل ها استفاده می شود و نسبت به سایر انواع بتن عمر طولانی‌تری دارد. پس از مخلوط شدن و تحویل به محل پروژه، بتن آماده باید در عرض دو ساعت استفاده شود تا از سخت شدن ماده جلوگیری شود. بتن باقی‌مانده اغلب به محل بازمی‌گردد و بازیافت می‌شود تا مواد به محیط زیست آسیب نرسانند.
بنابراین نگهداری مناسب از بتن آماده تا محل پروژه نیز اهمیت زیادی دارد. پس از ریختن بتن، لازم است تا از خشک شدن سریع آن جلوگیری شود. این امر معمولاً با استفاده از آب و پوشش های مخصوص انجام می گیرد. همچنین، نظارت بر دما و رطوبت محیط می‌ت واند به بهبود کیفیت نهایی بتن کمک کند. در برخی موارد، استفاده از افزودنی های خاص برای افزایش مقاومت بتن در برابر شرایط جوی و مکانیکی پیشنهاد می شود.
در نهایت توجه به مراحل نگهداری بتن می تواند به افزایش عمر مفید سازه کمک کند. اگر شما نیز به دنبال ارتقاء کیفیت پروژه های خود هستید، توصیه می کنیم که از بتن آماده استفاده نمایید و با تأمین کنندگان معتبر همکاری کنید. همچنین، با توجه به آینده این صنعت و تحولات جدید، همواره به‌روز باشید و از تکنولوژی های نوین بهره برداری کنید.