بتن پیش ساخته چیست؟ مزایا، معایب و کاربرد آن

بتن پیش ساخته چیست؟ هر کسی است که با یک پروژه ساختمانی سروکار دارد، این پرسش ایجاد می‌شود. ساخت بتن در محل کارگاه و آن هم توسط کارگران، بسیار پرهزینه، زمان‌بَر و اغلب از دقت پایینی در طرح اختلاط برخوردار است. اگرچه بتن پیش ساخته از قبل در کارخانه تولید می‌شود، اما کیفیت بالا و قیمت مناسب باعث شده است تا به وفور در پروژه‌های ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. این که آیا شما در حال شروع برای احداث یک پروژه ساختمانی هستید و یا اصلاً می‌خواهید دانش خود حوزه بتن را افزایش دهید، ما در مقاله دیگری از ویکی ساختمون به تفصیل در مورد بتن از پیش تولید شده صحبت خواهیم کرد.

تاریخچه بتن پیش ساخته

بسیاری گمان می‌کنند صنعت بتن پیش ساخته در روم باستان آغاز شد، زیرا به نظر می‌رسد شبکه گسترده تونل‌های زیرزمینی که تا به امروز وجود دارند، نشان دهنده استفاده از مصالح ساختمانی پیش ساخته است. با این حال، تاریخ مستند استفاده ازاین بتن به دهه 1900 میلادی باز می‌گردد. یک مهندس انگلیسی با نام «جان الکساندر برایدی» کشف کرد که اجزای بتنی پیش ساخته می‌توانند فواید بسیاری برای پروژه‌های ساختمانی داشته باشند.

در سال 1950، نخستین سازه بزرگ بتنی پیش ساخته در ایالات متحده ساخته شد، پل یادبود Walnut Lane در فیلادلفیا! این پل همان‌طور که امروزه آن را می‌شناسیم، به عنوان آغازگر صنعت بتون پیش ساخته در ایالات متحده شناخته می‌شود. چند سال بعد، مؤسسه برای تولید این نوع بتن تأسیس شد که هدفش ایجاد آیین نامه و استاندارهای خاص برای ساخت‌وساز با استفاده از بتن از پیش تولیده شده بود.

بتن پیش ساخته چیست؟

بتن از پیش تولید شده، بتنی تحت شرایط ساخت و قالب گیری در کارخانه است که از طریق ماشین آلات بزرگ به محل کارگاه ساختمانی حمل می‌شود. با توسعه ساخت‌وساز در قرن بیست‌ویکم، جهت حفظ مقاومت فشاری بتن و دوام نهایی اعضای سازه‌ای و همچنین کاهش زمان و هزینه ساخت، بتن پیش‌ ساخته به عنوان راه‌حلی فوق‌العاده وارد دنیای ساخت‌وساز شد. برحسب نیازهای ساخت‌وساز، این نوع بتن می‌تواند مسلح و یا غیر مسلح باشد.

معمولاً 28 روز پس از تنظیم اولیه، مقاومت نهایی بتن حاصل می‌شود که در صورت استفاده از بتن‌های پیش ساخته، فاصله بین زمان بتن ریزی در محل و مدت زمان تحمل بار حذف می‌شود. اجزای بتنی پیش ساخته شامل سقف‌ها، تیرها، ستون‌ها، دیوارها و راه پله‌ها هستند، با این تفاوت که اغلب در ساختمان های متعارف، بتن ستون‌ها در محل کارگاه به صورت دستی ساخته می‌شود و سقف، تیرها و راه پله به شکل یک جا و پیش ساخته بتن ریزی می‌شود.

مزایای استفاده از بتن‌های پیش ساخته

مزایای بسیاری برای بتن‌های پیش‌ساخته وجود دارند که به شرح زیر هستند:

• صرفه جویی در زمان ساخت‌وساز: استفاده از بتن پیش ساخته باعث صرفه جویی در وقت می‌شود و خطر تأخیر پروژه را نیز کاهش می‌دهد.
• تضمین کیفیت: عوامل اصلی تنظیم کننده کیفیت ساخت‌وساز نظیر عمل آوری، دما، طرح اختلاط و موارد دیگر را می‌توان در بتن‌های پیش‌ساخته کنترل کرد. بنابراین می‌توان ساخت‌وسازهایی با کیفیت بالا ارائه داد.
• کاربردهای سازه‌ای: با استفاده از بتنی که از قبل ساخته شده، می‌توان از مواد سازه‌ای با استحکام و ظرفیت تحمل بار بالا استفاده کرد که می‌تواند باعث ایجاد فاصله بیشتر دهانه، کاهش اندازه سطح مقطع اعضای سازه و موارد دیگر شود.
• مقرون به صرفه: برخورداری از بتن‌های پیش ساخته باعث کاهش زمان، افزایش بهره‌وری، کیفیت و ایمنی می‌شود و در نتیجه هزینه نیز کاهش می‌یابد.
• دوام: سازه بتنی پیش ساخته دارای مدت زمان طولانی‌تر و حداقل نگهداری می‌باشد. بتن از پیش تولید شده با چگالی بالا نسبت به اسیدها، خوردگی و ضربه، دوام بالایی دارد که باعث کاهش حفره‌های سطحی روی بتن شده و در برابر عوامل شیمیایی مقاومت می‌کند.
• زیبایی شناسی: از آنجا که بتن‌های پیش ساخته در محیط کارخانه کنترل و ساخته می‌شوند، می‌توان از آن برای طیف گسترده‌ای از شکل‌ها، اندازه‌ها و طرح‌های مختلف در پلان ساختمان (عناصر منحنی شکل) استفاده کرد، بنابراین ارزش زیبایی شناسی سازه افزایش می‌یابد.
• سکوی ساختمانی ایمن: برای ساخت بتن‌های پیش ساخته نیازی به ذخیره مصالح ساختمانی اولیه (ماسه، شن و سیمان) نیست. این امر نیاز به تجهیزات لازم برای ساخت بتن، ضایعات مصالح، کارگران و موارد دیگر را از بین می‌برد. بنابراین یک بستر کاری ایمن را فراهم می‌کند.

معایب استفاده از بتن‌های پیش ساخته

در استفاده از بتن‌های پیش ساخته نیز معایبی وجود دارد که به شرح زیر هستند:

• سرمایه گذاری اولیه بالا: برای احداث کارخانه تولید بتن، ماشین‌های سنگین و پیشرفته لازم است که به یک سرمایه گذاری اولیه بالایی نیاز دارد. برای اطمینان از سود کافی، باید مقیاس وسیعی از پروژه‌های ساختمانی پیش ساخته در دسترس باشد.
• مسافت زیاد: محل ساخت‌وساز می‌تواند در مکانی دوردست از کارخانه بتن باشد. در این حالت، بتن پیش‌ساخته باید با استفاده از ماشین آلات سنگین به سایت منتقل شود. در بسیاری از موارد، کاهش هزینه‌های این نوع روش ساخت بتن با هزینه حمل و نقل جبران می‌شود.
• مشکلات حمل و نقل: برای جابجایی بتن های پیش ساخته باید احتیاط لازم انجام شود. معمولاً اعضای پیش ساخته، سنگین و بزرگ هستند که کار کردن بدون آسیب را دشوار می‌کنند. معمولاً از جرثقیل‌های قابل حمل برای قرار دادن قطعات بتنی استفاده می‌شود.
• کیفیت پایین اتصالات: برای اطمینان از رفتار ساختاری قوی در اتصالات، شیوه استفاده از بتن ضروری است. برای اطمینان از رفتار مورد نظر اتصالات ساده، نیمه صلب یا صلب، بتن‌های پیش ساخته اغلب نیاز به دقت بالا در طراحی و اجرا دارند. در غیر این صورت، مشکلات ساختاری ایجاد می‌کنند.

کاربردهای بتن پیش ساخته

تطبیق پذیری از جمله بهترین مزایای استفاده از بتن‌های پیش ساخته است. به طوری که می‌توان از این نوع بتن درکاربردهای زیر به وفور استفاده کرد:

ساختمان سازی: برای کلیه ساخت‌وسازهای متعارف و بلند مرتبه، استفاده از بتن پیش ساخته برای اعضای باربر به کار گرفته می‌شود. برای ساخت هتل، بیمارستان، مراکز خرید، مدرسه و بسیاری از کاربری‌های مختلف، بتن‌های پیش ساخته بخش بزرگی از روند اجرای سریع پروژه را در اختیار دارند.

پارکینگ طبقاتی: در طراحی ساختار پارکینگ، دوام، مسائل اقتصادی و شیوه اجرا سه نکته اساسی هستند. به همین دلیل، بتن از پیش تولید شده برای پارکینگ‌های طبقاتی تک سطح و همچنین سازه‌های بزرگتر و پیچیده‌تر مفید هستند.

ساخت پُل: پل یادبود Walnut Lane، صنعت بتن پیش ساخته در ایالات متحده را آغاز کرد و امروزه استفاده از این مصالح برای پل‌ها هنوز هم ادامه دارد. صرف نظر از اندازه پل، بتن‌های پیش ساخته این امکان را به مهندسان می‌دهد تا سازه‌ای ایجاد کنند که با هر محیطی سازگار باشد.

تونل زیرزمینی: تونل‌های زیر زمینی در شکل و اندازه‌های مختلف برای کمک به زهکشی آب و فاضلاب، جمع آوری آب باران و موارد دیگر با استفاده از بتن پیش ساخته تولید می‌شوند. استفاده از این متریال باعث افزایش کیفیت و دوام ساختار در طولانی مدت می‌شود.

دیوارهای صوتی: در مناطق شهری، دیوارهای صوتی به عنوان سدی بین بزرگراه‌ها ایجاد می‌کنند که دفع صدا کمک می‌کنند. استفاده از بتن‌های پیش ساخته برای این سازه‌ها می‌تواند آلودگی صوتی را تا 50 درصد کاهش دهد. تطبیق پذیری طراحی، این سازه‌های دیواری صوتی را قادر می‌سازد تا با رنگ، بافت یا طرح خاصی در محیط اطراف خود ترکیب شوند.

کلام آخر

همانطور که مشاهده می‌کنید، مزایای استفاده از بتن پیش ساخته باعث شده است که این نوع بتن، گزینه‌ای عالی برای اکثر پروژه‌های ساختمان در سرتاسر جهان باشد. همانطور که به جلو پیش می‌رویم، بتن‌های پیش ساخته قابلیت تطبیق پذیری، کارآیی، مقرون به صرفه بودن و بسیاری از ویژگی‌های دیگر بهبود می‌بخشند. بتن‌های از پیش ساخته نشان داده‌اند که چطور می‌توان صعنت ساختمان را برای بهره برداری و عملکرد بالا، چند گام به جلو حرکت داد.