روش تولید و ساخت قطعات بتنی پیش ساخته

بتن یک ماده همه کاره است و کاربردهای آن فراوان است. ویژگی مقاوم بودن و  سخت بتن ، آن را به مصالح پایه ایده آل برای ساخت ساختمان ، زیرساخت های شهری و محصولات مختلف پیش ساخته تبدیل می کند. به این صورت که هزینه دیوار بتنی پیش ساخته نسبت به سایر روش های ساخت بسیار کمتر میشود.  بتن و قطعات بتنی برای ساختمان های خانگی و تجاری ساختمانهای بتنی استفاده می شود , در برابر آتش مقاوم هستند و مصرف انرژی را کاهش می دهند در حالی که کیفیت هوای داخلی بهتر را ارائه می دهند.
مصالح ساختمانی بتنی به طور گسترده ای برای ساخت خانه ها و ساختمانه ای تجاری و همچنین وسایل مربوطه مانند راهروها و ستونها و حتی فونداسیون دکل خود ایستا استفاده می شود. بتن عایق گرمای داخل دیوارها را حفظ می کند و مصرف انرژی را تا 40 درصد کاهش می دهد. ساختمان های بتنی نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند و بیشتر دوام می آورند ، در حالی که کیفیت هوای داخلی بهتر را ارائه می دهند. از دیگر مزایای آن می توان به مقاومت در برابر آتش ، باد و طوفان اشاره کرد.

سازه های بتنی

بتن یک سازه در زیرساخت های شهری است ، از ساخت و ساز های کوچک شهری گرفته تا آسمان خراش های بلند و در فونداسیون پیش ساخته تهران در همه آنها بتن بکار رفته است ,  بتن و قطعات بتنی را می توان در هر نقطه ای مشاهده کرد بدون تعجب زیرا این ماده رایج ترین مصالح ساخته شده در جهان است. بتن بسته به مرحله پخت آن ، یک مصالح ساختمانی فوق العاده همه کاره است. این شامل سنگدانه ها و سنگ های مخلوط با سیمان است. پس از مدت زمان معینی ، به یک توده سنگ مانند تبدیل می شود. پس از سفت شدن ، استحکام و دوام فوق العاده ای پیدا می کند – برای نگه داشتن پل ها ، آسمان خراش ها و سدها کافی است.

تولید بتن در کارخانه یا محل کار تولید می شود. تجهیزات می توانند از ابزار دستی گرفته تا ماشین آلات صنعتی بزرگ متفاوت باشند. مقیاس تولید هر چه باشد ، اجزای بتن باید کاملاً مخلوط ، قالب ریزی و در محدوده زمانی خاصی شکل می گیرند. هر گونه اختلال می تواند بر تمامیت و ظاهر محصول نهایی تأثیر بگذارد. قطعات بتنی به طور معمول یک مایع چسبناک است که در قالب ها ریخته می شود تا شکل دلخواه را به دست آورد. با این حال ، بتن همچنین می تواند به شکل غیر سیال باشد. که این مورد برای تولید محصولات بتنی پیش ساخته ترجیح بهتر است.

تولید بتن در مقیاس کوچک

مقادیر کمتری از بتن در محل کار با استفاده از میکسر حجمی یا میکسر دسته ای متحرک ساخته می شود. این میکسرها به عنوان مینی کارخانه های بتن عمل می کنند و قادر به تولید انواع مختلف بتن هستند. آنها برای ساخت و سازهایی به حداقل بتن نیاز دارند ، مناسب هستند
 انواع بتن
ده ها نوع بتن برای نیازهای ساختمانی و و تولید قطعات بتنی و ساخت مصنوعات بتنی در بازار موجود است. در زیر چند نوع رایج از بتن مورد استفاده در زیرساخت های مدرن ذکر شده است.
بتن معمولی
بتن معمولی یکی از رایج ترین انواع بتن است. مخلوط معمولی شامل سیمان ، ماسه و سنگدانه های درشت مخلوط با مقدار مشخصی آب است.
 بتن با کارایی بالا
بتن با کارایی بالا در مقایسه با بتن معمولی از استحکام ، کارایی و دوام بالاتری برخوردار است. این دارای قدرت بیشتری در مقایسه با بتن معمولی است. می تواند در محیط های سخت مقاومت کند و در برابر خزش و انقباض مقاوم است که ترک خوردگی را به حداقل می رساند.
 بتن آرمه
بتن آرمه از انواع مختلف فولاد به عنوان آرماتور استفاده می کند. ترکیب بتن (با مقاومت فشاری بالا) و فولاد (با مقاومت کششی بالا) به بتن مسلح خواص استحکام منحصر به فردی می بخشد. بتن مسلح این ظرفیت را دارد که انواع مختلفی از تنش ها را در هر نوع ساختمانی تحمل کند.
بتن پیش ساخته
بتن پیش ساخته بتن را در قالب های کنترل شده در قالب می ریزد. هنگامی که کاملاً محکم و سفت می شوند ، آنها به محل ساخت و ساز منتقل می شوند. مرحله پخت تحت شرایط کنترل شده ای اتفاق می افتد که دما و رطوبت کنترل می شود. پخت بخار گاهی برای تولید محصولات پیش ساخته با استحکام بالا و زمان پخت کمتر استفاده می شود.
بتن سبک
بتن سبک هر نوع بتنی با تراکم کمتر از 240 کیلوگرم در متر مربع است. این شامل بتن سنگدانه سبک ، بتن فوم دار و بتن هوادهی اتوکلاو شده است. بتن سبک معمولاً توانایی های حرارتی و مقاومت در برابر آتش را بهبود می بخشد. با این حال ، بیشتر مستعد خزش و کوچک شدن است.

دلایل و اهمیت استفاده از قطعات بتنی

قطعات بتنی جز مصالح با نیاز به نگهداری کم است :
برخلاف اکثر مصالح ساختمانی دیگر ، بتن نیاز به نگهداری بسیار کمی دارد. طبیعت کم نگهداری آن بدین معناست که معمولاً در سدها ، پل ها و تونل ها استفاده می شود. همچنین باعث شده است که به طور فزاینده ای برای صاحبان مشاغل و ساخت و سازها  انتخاب شود. بتن مانند فولاد زنگ نمی زند و مانند چوب قالب را جذب نمی کند. هنگامی که برای کفپوش استفاده می شود ، نیاز به نگهداری کمتری نسبت به سنگ یا پرسلن دارد.

 همه کاره است و شکل دادن به آن آسان است:

برای اکثر مردم ، بزرگترین مزیت استفاده از بتن تطبیق پذیری آن است. قالب گیری ، رنگ آمیزی ، شکل دادن و رنگ آمیزی آسان است. انواع مختلفی از تکمیل ها و بافت های ممکن وجود دارد. این بدان معناست که بتن اغلب مصالح ساختمانی گران قیمت و با نگهداری بالا به نظر می رسد. اما برخلاف این مواد ، برچسب قیمت و نگهداری بالایی ندارد.

قطعات بتنی یک انتخاب مقرون به صرفه است:

در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی ، بتن یک انتخاب ارزان قیمت است. به طور قابل توجهی ارزان تر از موادی مانند فولاد ، آلومینیوم یا چوب است. معمولاً به صورت محلی تولید می شود ، بنابراین هزینه حمل و نقل زیادی وجود ندارد. و نیازهای کم نگهداری و طول عمر طولانی آن نیز به مقرون به صرفه بودن آن کمک می کند.

این یک انتخاب دوستدار محیط زیست است

بسیاری از مردم وقتی می فهمند که بتن یک مصالح ساختمانی سازگار با محیط زیست است ، شگفت زده می شوند. تقریباً همیشه به صورت محلی تولید می شود که باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در اثر حمل و نقل می شود. تولید بتن انتشار CO2 کمتری نسبت به سایر مصالح ساختمانی ایجاد می کند. طول عمر بالای آن به این معنی است که نیازی به تعویض مکرر ندارد و در صورت خرابی می توان آن را بازیافت کرد تا بتن جدید ایجاد شود.

این یک مصالح ساختمانی با مصرف انرژی بالا است

در مقایسه با سایر محصولات ساختمانی ، بتن دارای جرم حرارتی بالایی است. این بدان معناست که به حفظ دمای هوای ثابت در داخل کمک می کند. یک مطالعه نشان داد که دیوارهای بتنی نیاز گرمایش و سرمایش در خانه را بیش از 17 درصد کاهش می دهد.

روند تولید قطعات بتنی پیش ساخته

روش تولید قطعات بتنی پیش ساخته چندان پیچیده نیست. کارخانه‌های تخصصی فعال در این زمینه با توجه به سفارش‌هایی که از مشتریان دریافت می‌کنند، نوع خاصی از بتن‌ها را در ابعاد مشخص قالب‌گیری می‌کنند و پس از آماده شدن در اختیار مشتریان قرار می‌دهند. در این قسمت به طور کلی مراحل تولید بتن پیش ساخته را بررسی می‌کنیم.

۱. تهیه و انبار نمودن مواد اولیه

آب، سیمان و سنگدانه مواد اولیه اصلی مورد استفاده برای تولید بتن هستند. البته کیفیت این مواد تعیین کننده خاصیت محصول نهایی است. به عنوان مثال پیشنهاد می‌شود که هیچگاه از آب با درجه سختی بالا برای تولید بتن استفاده نکنید. همان طور که می‌دانید، سیمان نیز با کیفیت‌های مختلفی در بازار موجود است که معمولا سیمان پرتلند بیشتر برای تولید بتن استفاده می‌شود. سایز و شکل سنگدانه‌ها نیز در کیفیت نهایی بتن تاثیرگذار هستند.

میلگردهای فولادی مواد اولیه دیگری هستند که برای تولید مورد استفاده قرار می‌گیرند. معمولا بتن‌های پیش ساخته نیز از نوع مسلح تولید می‌شوند. البته که میلگردهای فولادی نیز با کیفیت‌ و سایز مختلفی برای تولید بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. گام اول در روش تولید قطعات بتنی پیش ساخته، تهیه مواد اولیه مناسب و انبار نمودن آن‌ها در محیط کارخانه است.

۲. آماده‌سازی قالب برای بتن‌ریزی

یکی از مراحل آماده سازی قالب، شبکه‌بندی میلگردها برای ایجاد آرماتور مناسب است. میلگردها به‌صورت یکپارچه و شبکه‌ای در کنار هم قرار می‌گیرند. سپس شبکه آرماتور آماده شده از میلگردها، درون تعبیه می‌شود. برای تهیه قالب‌ها از صفحات فلزی، چوبی یا پلاستیکی استفاده می‌شود. قالب‌ها باید به‌طوری در کنار یکدیگر قرار بگیرند در طول فرآیند بتن ریزی دچار مشکل نشوند. آب‌بندی مناسب برای جلوگیری از بیرون ریختن بتن از قالب بتن نیز اهمیت زیادی دارد. ضمنا پس از پایان بتن‌ریزی و گیرش بتن نیز باید بتوان به راحتی قالب بتن را از آن جدا کرد.

۳. اختلاط بتن و بتن ریزی

در مرحله سوم نوبت به اختلاط مواد اولیه برای تولید بتن می‌رسد. البته برخی از کارخانه‌ها بتن را به‌صورت آماده با مشخصات مد نظر تهیه کرده و صرفا فرآیند بتن‌ریزی در قالب‌ها را انجام می‌دهند. نسبت اختلاط مواد اولیه و همچنین استفاده از مواد افزودنی برای دستیابی به بهترین کیفیت در تولید بتن اهمیت بسیار زیادی دارد. قبل از سفت شدن باید حتما عملیات بتن‌ریزی انجام شود.

برای این منظور لازم است که بتن با استفاده از دستگاه‌های مخصوص به میزان کنترل شده و با سرعت مشخص درون قالب بتن تزریق شود. حتما در طول عملیات بتن‌ریزی لازم است که با استفاده از ویبراتور، قالب بتن به ارتعاش در بیاید. این کار باعث می‌شود که فضای خالی بین بتن در باقی نماند که این موضوع تاثیر فوق‌العاده زیادی در جلوگیری از ایجاد ترک و افزیش مقاومت بتن دارد. گاهی اوقات برای تقویت خصوصیات مکانیکی بتن پیش ساخته، قبل از باز کردن قالب‌ها اقداماتی در راستا عمل آوری بتن انجام می‌شود.

به عنوان مثال تمام بتن موجود در قالب بتن در معرض حرارت یکپارچه قرار می‌گیرد. سپس اجازه داده می‌شود تا بتن به‌آرامی سرد شده و به دمای محیط برسد. این اقدام باعث آزاد شدن تنش‌های درون بتن شده و در نتیجه مقاومت آن را در برابر ترک خوردن و بارهای خارجی افزایش می‌دهد. از جمله دیگر اقداماتی که برای عمل‌آوری بتن مرسوم است، اعمال پوشش‌های نفوذ‌ناپذیر برای عایق بندی قطعات بتنی است.

۴. قالب برداری

در چهارمین مرحله از فرآیند روش تولید قطعات پیش ساخته بتنی نوبت به برداشتن قالب بتن می‌رسد. قبل از برداشت قالب بتن باید اطمینان حاصل کرد که بتن به‌خوبی گرفته است و با برداشتن قالب بتن، تغییر شکل نمی‌دهد. بسته به ترکیبات بتن باید زمان مشخصی برای قبل از برداشتن قالب بتن در نظر گرفت.

۵. کنترل کیفیت هنگام ساخت و بعد از تولید قطعات بتنی پیش ساخته

تا اینجا کنترل خصی روی روش تولید قطعات بتنی پیش ساخته انجام نمی‌شود. در مرحله پنجم قطعه بتنی ساخته شده و می‌توان از آن استفاده کرد. قبل از عرضه محصول در بازار، باید تست کنترل کیفیت روی آن صورت بگیرد. برای این منظور معمولا از بین مجموعه‌ای از قطعات پیش ساخته تولید شده، چند مورد به‌صورت تصادفی انتخاب شده و برای آزمایش تحت بارگذاری قرار می‌گیرند. در صورتی که عملکرد این قطعات در آزمایشات مورد تایید قرار بگیرد، می‌توان از آ‌ن‌ها برای پروژه‌های ساخت‌وساز استفاده کرد.

۶. نشانه‌گذاری قطعات بتنی پیش ساخته

در یک پروژه عمرانی مانند ساخت پل، هر یک از قطعات پیش ساخته بتنی در نقاط مختلف آن باید از خصوصیات مکانیکی خاصی برخوردار باشند. به همین دلیل اساسا کیفیت تولید آن‌ها با یکدیگر فرق می‌کند. کارخانه‌ها پس از تولید قطعات، عملیات نشانه‌گذاری روی آن‌ها را انجام می‌دهند. به این ترتیب  موقعیت دقیق استفاده از قطعات در پروژه مشخص می‌شود. در طول فرآیند انتقال قطعات پیش ساخته بتنی از کارخانه‌ها به محل پروژه‌های عمرانی باید دقت کافی صورت بگیرد تا هیچ‌گونه آسیبی به قطعات وارد نشود. در غیر این صورت ممکن است خواص آن‌ها دستخوش تغییرات جدی شوند.