طراحی و ساختمان دیوارهای بلوک بتنی
طراحی در ساختمانهای بلوک بتنی باید به گونهای باشد که علاوه بر رعایت اصول فنی ساختمان و تامین فضای مورد نظر، مسایل اقتصادی و ضرورتهای تولید را نیز مد نظر قرار دهد. توصیه میشود که ابعاد بلوک بتنی در ابتدای طراحی تعیین شده، و به عنوان مدول ثابت برای ترسیم نقشهها در نظر گرفته شود. از برشهای اضافی یا اندازه کردن در سر کار باید جلوگیری شده و بلوکها تا حد امکان درسته و سالم مصرف شوند. استفاده از طراحی مدولار در سطح افقی و قائم بهترین بهره را در رابطه با اهداف بالا تامین خواهد کرد. مطابقت تمامی اندازهها مانند ابعاد دیوارها، بازشوها و فواصل بین آنها، قرار گیری دیوارها و ابعاد کلی نقشهها با مدول پایه علاوه بر صرفه جویی در مصرف مصالح، در سرعت و سهولت کار و همچنین بازده آن نیز به نحو مطلوبی موثر خواهد بود. نمای بلوک چینی نیز با رعایت اصول فوق بسیار منظم و زیبا خواهد شد. به نحوی که با بند کشی مناسب میتوان آن را به صورت کاملاً نمایان عرضه کرد.
مشخصات فنی بلوک بتنی
تغییرات حجمی بلوک بتنی
اغلب مصالح بنایی به خصوص بلوک بتنی در مقابل تغییرات میزان رطوبت و همچنین درجه حرارت تغییر حجم میدهد. اگر چه این تغییرات به ظاهر کوچک هستند ولی باعث ایجاد ترک روی نازک کاریهای و حتی بعضی مواقع صدمات سنگینتری به بنا میشوند. و لازم است در طراحی جزییات ساختمانی برای به حداقل رسند این تغییرات و کنترل آنها پیش بینیهای ضروری انجام شود.
علاوه بر تغییرات حجمی ناشی از میزان رطوبت و درجه حرارت در تهیه بتن بلوک ممکن است از فعل و انفعالات شیمیایی داخل ترگیبات بتن نیز در هنگام عمل آوردن انقباض حجمی به وجود آید که شاید به تنهایی قابل چشک پوشی باشد. ولی با اضافه شدن سایر نیروهای داخلی قابل توجه میشود. به طور خلاصه اگر بخواهیم کار بلوک چینی کاملاً صحیح و خوب اجرا شود باید علاوه بر دقت و کنترل جزه به جز مراحل تولید و شیوه اجرا، جزییات ساختمانی متناسب با خصوصیات این نوع مصالح را نیز در نظر بگیریم.
مطابق استاندارد شماره BS ۲۰۲۸ ۱۳۶۴ انگلیس، حدود تغییرات حجمی قابل قبول برای انقباض ناشی از خشکی برای بلوکهای بتنی سنگین حداکثر ۰/۰۶ درصد است. در مقابل انقباض ناشی از خشکی، انبساط ناشی از رطوبت نیز وجود دارد که از نظر محاسباتی درجه حرارت نیز همراه است. تغییرات حجمی در بلوک بتنی با تغییرات درجه حرارت نیز همراه است.
ایستایی و استحکام بلوک بتنی
دیوار بلوک بتنی باید از نظر استحکام مانع انتقال ارتعاشهای صوتی به داخل شود. علاوه بر استحکام دیوار، در طراحی و اجرای نازک کار، تجهیزات روی دیوار، اتصالات و جزییات ساختمانی بسیار دقت شود تا در شرایط خاص، ارتعاشهای ایجاد شده در محلهای از قبل تعیین شده جذب شود.
دیوارهای مرکب
برای بالا بردن کیفیت جذب صدا و ارتعاش، بهتر است از دیوارهای دو جداره استفاده شود. در صورت ناممکن بودن این کار با در نظر گرفتن اینکه بلوک بتنی توخالی به سهم خود مقدار زیادی در جذب صدا موثر خواهد بود و در صورت امکان لازم است قشرهای مختلف نازک کاری (از انواع اندود و پوششها تا رنگ آمیزی) به طرفین بلوک بتنی اضافه شود تا با شکسته شدن امواج صوتی در مصالح مختلف بهره بهتری از نظر آکوستیک گرفته شود.
نمای بلوک بتنی
بافت خارجی بلوک بتنی در میزان جذب و انعکاس صوت تاثیر مستقیم دارد. به نحوی که بلوک بتنی نمایان ۱۸ تا ۶۸ درصد از امواح صوتی را در برخورد اول جذب میکند. که این اختلاف ناشی از نوع بافت آن است. در صورتی که نما از اندود سخت پوشانده و کاملاً صیقلی شود، میزان جذب تا ۳ درصد (یعنی تا حد شیشه) کاهش مییابد. و در عوض میزان انعکاس به همان نسبت بالا میرود. این خصوصیت متناسب با نیاز انتخاب و اجرا میشود.
شکل بلوک بتنی
بلوک بتنی در شکل و اندازههای مختلفی برای استفاده در ساختمان ساخته میشوند. بلوک مخصوص گوشهها یا انتهای دیوار (Quion)، بلوک مخصوص استفاده در ستونها (Double Corner)، بلوک مخصوص دیوارهای جانبی بازشوها (Jamb)، بلوک گرد گوشه یا یخ (Bull Nose)، و بلوک مخصوص تیرچهها و کلافهای بتنی (Beam or Lintle Blok) که همه انواع آنها به صورت کامل و نیمه کامل تولید میشوند. علاوه بر انواع فوق، بلوک بتنی به صورت توپر، توخالی سبک و مخصوص نمای ساختمان تولید میشوند.
بلوک توپر مانند آجر ساخته میشود به جز مواردی که در سطوح جانبی یا زیر و روی بلوک فرو رفتگیهایی برای سهولت حمل و نقل و قفل و بست ایجاد میشود. حجم این حفره ها نباید از ۲۵ درصد کل حجم بلوک بیشتر باشد.
بلوکهای توخالی دارای حفرههای سرتاسری هستند مانند بلوکهای دو سوراخه، سه سوراخه و غیره. فضاهای خالی نباید از ۵۰ درصد کل حجم بلوک بیشتر باشد.
بلوکهای سبک از بتن سبک ساخته میشوند و انواع و مشخصات ظاهری آنها مشابه بلوکهای سنگین است. بلوکهای نما مشابه سایر بلوکها هستند. با این تفاوت که یک طرف آنها دارای مشخصاتی است که در مقابل شرایط جوی مقاوم بوده و طرح آن نیز برای نمای بنا مناسب است.
انواع دیگر بلوکها مانند بلوکهای قالبگیری، بلوکهای خشکه چین یا بلوکهای کام و زبانهدار با قفل و بست مضاعف (مقاوم در برابر زلزله) و غیره که به صورت خاص تولید میشوند.
کنترل و نظارت بر اجرای عملیات ساختمانی
اجرای صحیح جزییات ساختمان، نصب تجهیزات و رعایت اصول مربوط به هوابندی و آب بندی در جزییات و نازک کاری و رنگ آمیزی همه در کاهش سر و صدا تاثیر مستقیم دارد. موارد زیر از آن جمله است.
- کنترل میزان رطوبت و تا حد امکان ممانعت از نفوذ آن به سطح دیوار. از نظر آکوستیک اضافه شدن رطوبت به معنی بالا رفتن وزن مخصوص و در نتیجه تاثیر مستقیم در سیستم صدابندی است.
- شیوه رنگ آمیزی و انتخاب روش مناسب، رنگ آمیزی با قلم مو یا رنگپاش (اسپری) روی بلوک بتنی و حتی نوع رنگ (روغنی یا سیمانی) از نظر عایقبندی صوتی کاملاً با هم تفاوت خواهند داشت. رنگ روغنی با قلم مو قشری مقاوم و منعکس کننده ایجاد میکند. و بر عکس رنگ سیمانی با رنگپاش جاذب صوت خواهد بود.
- میزان آب بتن و وزن مخصوص آن در هنگام قالبگیری و نوع دانه بندی مصالح سنگی، بلوکهای متفاوتی از لحاظ آکوستیک به وجود خواهد آورد.
- کنترل محل بستها و اتصالات ساختمانی و همچنین کنترل و تنظیم دقیق درها و پنجرهها و سایر عوامل ارتباطی، کیفیت کار را به نحو چشمگیری بالا خواهد برد.
- دقت در نحوه ملات گذاری و بندکشی، اجرای درست درزهای انبساطی و پر کردن کامل آنها با مصالح تعیین شده باعث بالا رفتن کیفیت کار میشود.
- ادامه دیوارهای داخلی غیر باربر تا زیر سقف اصلی و مهر شدن کامل آنها با سقف اصلی، میزان عایق بودن صوتی بنا را بهتر خواهد کرد.
- کنترل و حفاظت محل عبور کانالها و عبور لولهها و سیمهای برق نیز در کیفیت کار موثر است.
ملاتها
خواص ملاتها
ملاتها بسته به نوع ساختمان، نوع مصالح بنایی، شرایط جوی و کم و میف عملیات ساختمانی انتخاب شده به کار برده میشوند. به طور کلی ملات برای حداکثر بازدهی خود باید دارای خواص زیر باشد.
- از نظر کاربرد دارای قابلیت خوبی باشد، به نحوی که به راحتی پخش شود، زیر ماله لغزندگی کافی برای جابه جایی داشته باشد.
- دارای زمان گیرش مناسب باشد.
- مقاومت مورد نیاز را تامین کند.
- دارای چسبندگی خوب به مصالح باشد.
- پایا باشد.
- تا آنجا که ممکن است از مصالح محلی و در دسترس ساخته شود.
از خواص عمده ملاتها در واقع کارایی و قابلیت نگهداری آب است که برای ایجاد حداکثر چسبندگی ضروری است. کارایی خوب علاوه بر ازدیاد سطح چسبندگی با سطح اتصال، آب بندی و هوابندی دیوارها را به طور کامل میسر میسازد. قابیلت خوب برای نگهداری آب، زمان لازم را برای گرفتن (عمل آوردن) ملات فراهم میکند. در مورد مصالح بنایی با قدرت جذب زیاد آب (مانند آجر و غیره…) حداکثر کارایی و حداکثر قابلیت نگهداری آب برای تامین مقاومت فشاری و مقاومت چسبندگی ضروری است. البته اوضاع جوی در موقع اجرای کار باید در نظر گرفته شود.
اغلب به دلیل اشتباهی که در مقایسه با مقاومت فشاری ملات با مقاومت فشاری بتن میشود، مقاومترین ملات را بهترین فرض میکنند. در صورتی که میزان چسبندگی ملات اهمیت بیشتری دارد. در مقایسه، حتی مقاومت فشاری ملات نباید بیشتر از مقاومت فشاری بلوک بتنی باشد. در دیوار چینی با بلوکهای بتنی از ملاتهای ضعیفتر استفاده میشود تا ضمن تامین مقاومت لازم بتواند ترکهای ناشی از تغییرات حجمی بلوک بتنی را نیز کنترل کرده و در خود جذب کند تا آسیبی به دیوار وارد نشود.
انواع ملاتها
ملات ماسه سیمان
با اینکه ملاتهای ماسه سیمان دارای مقاومت فشاری بسیار خوبی هستند ولی فاقد خاصیت شکل پذیری و چسبندگی متناسب با کار دیوار چینی هستند. این فقدان ناشی از زمان کوتاهترین گیرش، به علت قابلیت ضعیف نگهداری آب و همچنین ضعف کارایی ملات است. به هر حال در مواردی که این نوع ملات به کار میرود، اولاً باید ملات به اندازه مصرف تهیه شود و از به کار بردن ملاتهایی که بیش از یک ساعت از ساختن آن گذشته باشد، خودداری شود. ثانیاً توصیه میشود تا حد امکان ملات ماسه سیمان با مخلوط کنندههای خودکار ساخته شود. در غیر این صورت باید در مورد محل تهیه ملات و شیوه مخلوط کردن و اضافه کردن آب دقت زیادی شود.
ملات باتارد
با اضافه کردن آهک به ملات ماسه سیمان ملات باتارد به وجود میآید. آهک از مصالح سنتی است که دارای خاصیت شکل پذیری و قابلیت بسیار خوب برای نگهداری آب بوده و دیرگیر است. ولی در مقایسه با ملات ماسه سیمان مقاومت کمتری دارد. مقاومت چسبندگی ملات باتارد در اثر عدم جذب سریع توسط بلوکهای سنتی به نحو بهتری تامین میشود. مشروط به اینکه مقدار آب ملات نیز با مناسبترین قابلیت کاربرد سازگار باشد. به طور خلاصه آهک کارایی ملات ماسه سیکان را در بنایی به نحو موثری بالا میبرد.
ملات ماسه آهک
ملات ماسه آهک از ماسه خاکی (ماسه کفی)، پودر آهک شکفته و آب ساخته میشود. در این ملات آهک به عنوان تنها ماده چسبنده زمان سخت شدن را بیش از اندازه لازم طولانی میکند. به همین علت در حال حاضر به علت نیاز سازندگان به سرعت عمل بیشتر، ملات ماسه آهک کمتر در دیوار چینی مصرف دارد.
ماده خمیری کننده ملات
خمیری کننده ملات ماده شیمایی است که در کشورهای صنعتی پیشرفته رایج است. و تا حدودی جانشین آهک در ملاتهای سیمانی شده است. این ماده به علت ایجاد حبابهای بسیار ریز هوا در داخل ملات، امکان کار در مناطق سردسیر و یخبندان را نیز فراهم میکند. به نحوی که با وجود این حبابها، حرکات انبساطی بلوک بتنی راحتتر جذب شود. این ملات از نظر وزن مخصوص نیز به علت شکل اسفنجی خود سبکتر از ملات ماسه سیمان است.
انقباض و انبساط دیوارهای بلوک بتنی
تغییرات حجمی در رابطه با عامل رطوبت
تغییرات حجمی در دیوارهای بلوک بتنی از تغییر میزان رطوبت بتن حاصل میشود. این تغییرات باعث ترکهایی روی نمای دیوار میشود. ترکهای ایجاد شده به جز در موارد خاص که ایستایی دیوار را تهدید میکند، در اغلب موارد آسیبهای سطحی به دیوار میزند که صرفاً محدود به نماسازی دیوار میشود. لازم است در طراحی و اجرای دیوار در مرحله اول تغییرات حجمی بلوک بتنی به حداقل رسانده شود. در مرحله بعد به نحو مناسبی مقاومت لازم در مقابل نیروهای وارده تامین شده، و در صورت لزوم ترکها به محلهای مورد نظر هدایت میشود.
برای به حداقل رساندن تغییرات حجمی بتن (بلوک بتنی) باید به موارد زیر توجه شود.
- خصوصیات فیزیک مخلوط سنگی
- خصوصیات شیمایی و فیزیک سیمان
- تناسب کمی و دانه بندی مخلوط سنگی
- خصوصیت کشسانی مخلوط سنگی
- نسبت حجمی مخلوط سنگی با سیمان
- روش عمل آوردن بتن
- حداکثر مقاومت کششی بلوک بتنی و ملات
- خصوصیات کشسانی بلوک
- طرح بلوک و شکل ظاهری
تغییرات حجمی ناشی از تغییرات درجه حرارت
تغییرات حجمی ناشی از نغییرات درجه حرارت در بلوک چینی غالب بر تغییرات ناشی از عامل رطوبت است. این تغییرات در دیوارهای خارجی بناها، به خصوص در بناهای یک طبقه یا آخرین طبقههای بناهای مرتفع با تغییر درجه حرارت در شب و روز و تغییر فصل به بیشترین حد خود میرسد. در شرایط جوی معتدل، مراعات ضوابط مربوط به رطوبت برای مقابله با این عامل نیز کافی است مگر در دیوارهای با طول زیاد (بیش از ۳۰ متر). در این گونه موارد لازم است که در طراحی بنا درزهای کنترل و انبساط مطابق اصول فنی و علمی ساختمان سازی در محلهای مناسب پیش بینی شود. یا در صورت لزوم با مسلح کردن بلوکها مقاومت مورد نیاز تامین شود.
بندها و ترکها
در بلوک چینی بناها هرچه لاغرتر دقیق و یکسان اجرا شوند، استقامت دیوار به همان نسبت بیشتر خواهد بود. به علت محدودیتهای اجرایی و مسایل اقتصادی، ضخامت ۱۰ میلیمتر که متعادل و مورد قبول اجرا کنندگان نیز است، به نظر مناسب میرسد. در بلوک چینی بهتر است بندهای قائم نیز دارای مشخصات همسان با بندهای افقی باشند. در بلوک چینی نمایان لازم است سطح خارجی بندهای افقی و قائم نسبت به نمای بلوک کمی عقبتر، مشابه چفت، در نظر گرفته شود تا ضمن جذب و مخفی کردن ترکهای مویی نمای منظم و زیبایی نیز داشته باشد. نفوذ رطوبت از دیوارهای خارجی به خصوص در مناطق رطوبتی و بارانی اغلب از طریق بندها صورت میگیرد. و به همین دلیل طراحی و اجرای آنها باید به نحوی باشد که آب باران سریعاً به طرف خارج دیوار هدایت شود.
ترکها
اگر چه در بیشتر مواقع ترکهای بلوک چینی از نظر ایستایی بیاهمیت است، ولی در زیبایی نما وخصوصیات فیزیک دیوار مانند هوابندی، صدابندی و مقاومت حرارتی و توسعه حریق، اثرات منفی زیادی میگذارد. و لازم است که تا حد امکان با رعایت اصول کار در تهیه مصالح و اجرا، از میزان این نوع ترکها کاست تا کارایی دیوار به بهترین حالت خود برسد.
بلوکهای بتنی
- دیوار بلوک بتنی باید با بلوکهایی اجرا شوند که عرض آنها مساوی ضخامت دیوار باشد. مثلاً دیوار ۲۰ سانتیمتری باید با بلوکهای به عرض ۲۰ سانتیمتر ساخته شود.
- بلوکها باید تراز جیده شوند، به طوری که جدار بلوک و فضای خالی آنها کاملاً قائم بوده و بندهای قائم رجهای متوالی به طور یک در میان در یک امتداد قرار گیرد.
- بلوک نصب شده نباید پس از سخت شدن یا حتی گیرش اولیه ملات از جای خود حرکت داده شود. جایگزینی نهایی بلوک باید در زمانی صورت گیرد که ملات هنوز شل است.
- از قطعه کردن یا خرد کردن بلوک پرهیز شود در صورت نیاز به نیم بلوک باید از ارههای مصالح بنایی استفاده شود.
- در بازشوها، برای نصب چهارچوبهای در و پنجره باید از بلوکهای مخصوص این قسمت با در نظر گرفتن درز کنترل شود.
عملیات بنایی
در مواقعی که درجه حرارت محل کار یا هر یک از مواد مصرفی از ۵ درجه سانتیگراد کمتر است، هیچ کونه بنایی با بلوک بتنی مجاز نیست. در صورت وقفه در عملیات بنایی یا تعطیل روزانه لازم است از پوششهای حفاظتی در مقابل عوامل زیر به تناسب استفاده شود.
- تابش مستقیم خورشید و حرارت زیاد محیط برای جلوگیری از تبخیر سریع آب ملان
- هوای بسیار سرد برای جلوگیری از یخزدگی
- وزش شدید باد برای جلوگیری از تبخیر آب و حفاظت نمای دیوار از آلودگی
دیوار چیده شده باید از جهات مختلف به شرح زیر شاقولی و تراز باشد.
- در هر ردیف از بلوک چینی بر کار از دو طرف با ریسمان کشی در امتداد یک خط مستقیم باشد
- در هر ردیف از بلوک چینی رویه افقی کار از دو جهت عمود بر هم تراز باشد
- بلوکهای چیده شده در هر ردیف از دو طرف کاملاً شاقولی و در امتداد یک صفحه قائم باشد
- بندهای افقی در تمام سطح دیوار تراز و در امتداد یکدیگر باشند و ضخامت ثابت بندها (حدود یک سانتیمتر) در تمامی قسمتها رعایت شود.
نحوه چیدن بلوکها
- به علت اهیمت زیادی که ردیف اول بلوک چینی دارد، توصیه میشود که برای کنترل ابعاد، گوشه ها ، تقاطعهاو اطمینان از خرد نشدن بلوک،این ردیف به صورت آزمایشی بدون ملات چیده میشوند و فواصل بندهای قائم به طور یکسان تنظیم میشود. سپس این ردیف مطابق الگوی به دست آمده با دقت تمام ترازو شاقولی چیده شود، زیرا که این ردیف مبنای اصلی ردیفهای بعدی خواهد بود.
- انتها و گوشه دیوار را باید قبلاز قسمتهای میانی چید،به طوری که پیوسته ۴ یا حداکثر ۵ رج بالاتر از رجهای میانی باشد. با اضافه کردن هر ردیف به گوشه دیوارها، لازم است ترزا و شاقولی بودن آن کنترل شود.
- برای چیدن بلوکهای وسط دیوار لازم است قبلاً از دو انتهای دیوار برای هر سمت خارج ریسمان کشیده شود و بلوکها با متابعت از امتداد این ریسمان با دقت زیادی کار گذاشته شود.
- چیدن بلوکها باید به طور یکنواخت انجام شود. به طوری که در هر زمان هیچ قسمت از یک دیوار بیش از ۵ ردیف بلوک از قسمتهای دیگر آن بالاتر نباشد.
کاربرد خاص دیوراهای بلوک بتنی
- دیوارهای حایل
- دیوارهای حایل غیر مسلح
- دیوارهای حایل مسلح
- دیوارهای حصار
نازک کاری و نماسازی
توصیه میشود در ابتدای کار یک دیوار نمونه (حدود چهار ردیف بلوک چینی در طول ۱/۲ متر) با جزییات کامل شامل نحوه بلوک چینی، نوع بلوک، بندکشی، اندو کاری و رنگ آمیزی اجرا شده و در کارگاه به صورت الگو نگهداری شود. این دیوار نمونه در طول عملیات ساختمانی بهتر از هر نوشته یا تصویری مشخصات فنی مورد نظر را به پیمانکار نشان میدهد.
تقویت بندها و بندکشی
هوابندی و زیبایی دیوارهای ببلوک بتنی با اجرای دقیق بندها تا حدود زیادی تامین میشود و به همین دلیل لازم است پس از اجرای بخشی از دیوار تا حدی که ملات در بندها کمی سفت شده باشد، ملات را به صورت مرحلهای با ابزار مخصوص این کار کاملاً در بندها به سمت داخل دیوار راند و در صورت نیاز به خصوص در بندهای قائم ملات بیشتری به آن اضافه نمود تا تراکم لازم کاملاً به دست آید. تقویت بندها به این نحو سبب خواهد شد که اولاً ملات به علت انقباض ناشی از خشک شدن از بلوک جدا نشود. ثانیاً میزان هوابندی و صدابندی دیوار به نحو موثری بالا برود. و بالاخره نمای بلوک چینی دارای بندهای منظم و مرتبی باشد.
نقاشی دیوارهای بلوک بتنی
در صورتی که بلوک چینی بسیار دقیق و مناسب اجرا شده باشد. رنگ آمیزی روی نمای دیوار ضمن ایجاد تنوع و زیبایی در نماسازی، از نظر هوابندی و صدابندی نیز بیتاثیر نخواهد بود. توصیه میشود که برای رنگ آمیزی دیوارهای بلوک بتنی نکات زیر مورد توجه قرار گیرد.
- نوع رنگ بهتر است از نوع رنگهایی انتخاب شود که مبنای سیمان پرتلند دارند تا با هماهنگی مصالح ریز کار بتواند پایایی بیشتری را تامین کند.
- برای رنگ آمیزی بهتر است از قلم مو استفاده شود تا با نفوذ بیشتر ضمن تامین پایایی از نظر هوابندی و صدابندی نیز کارایی بیشتری داشته باشد.
- سطحی که قرار است رنگ آمیزی شود باید قبلاً با برس سیمی کاملاً تمیز شود به نحوی که هر گونه آلودگی مانند شوره، تکههای اضافی ملات و قسمتهای خرد شده که داخل ترکها ریخته است پاک شود. برای نظافت نباید از آب استفاده شود. زیرا ممکن است پس از خشک شدن، دوباره نمای کار شوره بزند.
- پس از اتمام رنگ آمیزی لازم است سطوح رنگ شده تا ۴۸ ساعت با پیستوله آبی مرطوب نگاه داشته شود.