درز انبساط بتن
درز انبساط بتن
درز انبساط بتن که به عنوان مفصل حرکتی نیز شناخته می‌شود، برای جذب انبساط و انقباض طبیعی مواد با کاهش یا افزایش دما طراحی شده است. آنها همچنین برای جذب ارتعاش، نگه داشتن قطعات در کنار هم یا اجازه حرکت آن قسمت‌ها با ته نشین شدن زمین یا در صورت وقوع زلزله نصب می‌شوند. درز انبساط بتن برای جلوگیری از ایجاد ترک‌های انبساطی در اثر تغییر دما در محل قرار می‌گیرند. این مقاله بر نیاز به درز انبساط در بتن، ویژگی‌های درز انبساط، انواع درز انبساط و نصب درز انبساط می‌پردازد.
اتصال انبساطی در بتن چیست؟
بتن می‌تواند، مانند چوب در گرما منبسط و منقبض شود. همچنین پس از سخت شدن بتن، انقباض وجود دارد. با قرار دادن درزهای انبساط به صورت شبکه ای در عرض یک وسعت ریختن بتن، در موقعیت‌هایی که می‌توان انتظار داشت ترک ایجاد شود، ترک‌ها، در صورت بروز، در زیر سطح نگه داشته می‌شوند و سطحی و عمدتاً نامرئی می‌مانند.
با این حال، درز انبساط بتن به این معناست که فشار کششی از طریق بتن در هنگام انقباض آن وارد می‌شود که می‌تواند باعث ایجاد ترک شود. همچنین، اگر بتن در برابر مواد غیر قابل انعطاف قرار گیرد، زمانی که بتن در اثر گرما و رطوبت منبسط می‌شود، جایی برای رفتن ندارد و دوباره به طور بالقوه به بتن آسیب می‌رساند.
درز انبساط که می‌تواند انعطاف پذیری را افزایش دهد و حرکت در بتن را مهار کند، بهترین راه‌حل است. دو نوع پرکننده درز انبساط از جمله فوم و تخته فیبر وجود دارند. هنگام کار با بتن باید از تخته فیبر استفاده کنید که انعطاف پذیری را در سراسر سطح بتن ارائه می‌دهد و امکان حرکت را فراهم می‌کند که از ترک خوردن جلوگیری می‌نماید. به یاد داشته باشید هر گونه ترک خوردگی می‌تواند باعث ایجاد مشکلات ساختاری در بتن شود.
اتصالات انقباضی بتن
هدف از اتصالات انقباضی، ایجاد یک ناحیه ضعیف در بتن و تنظیم محل وقوع ترک است. درزهای انقباضی باید طوری قرار داده شوند که تا حد امکان مربعی باشند و هرگز از نسبت طول به عرض 1 و 1.2 به 1 تجاوز نکنند. اتصالات معمولاً در فواصل 24 تا 30 برابر ضخامت دال قرار می‌گیرند.
فاصله اتصالات بیشتر از 10 متر نیاز به استفاده از دستگاه‌های انتقال بار دارد. درزهای انقباضی ممکن است در زمان قرارگیری به سطح بتن متصل شده و همچنین ممکن است درزها به سطح بتن سخت شده اره شوند. درک این نکته مهم است که هر چه اره کردن بیشتر به تأخیر بیفتد، پتانسیل بیشتری برای ایجاد ترک قبل از اتمام اره کردن وجود دارد.
درزهای انبساط بتن
از درزهای انبساط بتن برای جداسازی دال‌ها و بتن از سایر قسمت‌های سازه استفاده می‌شود. درزهای انبساط، امکان حرکت مستقل بین اعضای ساختاری مجاور را فراهم می‌کنند و در صورت مهار چنین حرکاتی، ترک خوردگی را به حداقل می‌رسانند. این امکان انبساط و انقباض حرارتی را بدون ایجاد تنش به سیستم فراهم می‌نماید.
بتن یک ماده الاستیک نیست و بنابراین بدون شکست خم یا کشیده نمی‌شود. با این حال، بتن در طول انبساط و جمع شدگی حرکت می‌کند که به دلیل آن عناصر سازه کمی جابجا می‌شوند. برای جلوگیری از اثرات مضر ناشی از حرکت بتن، چندین درز انبساط از جمله پی، دیوارها، درزهای انبساط سقف و دال‌های سنگفرش در ساخت و ساز بتن گنجانده شده‌اند.
این اتصالات باید با دقت طراحی، جانمایی و نصب شوند. اگر دال به طور مداوم بر روی سطوح بیش از یک وجه قرار گیرد، برای کاهش تنش‌ها، اتصال انبساط ضروری خواهد بود. می‌توان از آب بند بتن برای پر کردن شکاف‌های ایجاد شده توسط ترک استفاده کرد.
نیاز به درز انبساط بتن
درزهای ساختمانی در شرایطی استفاده می‌شوند که دو محل متوالی بتن به هم می‌رسند. درزهای ساختمانی معمولاً در پایان روز یا زمانی که ریختن بتن برای مدت طولانی‌تر از زمان گیرش اولیه بتن متوقف شده است، قرار می‌گیرند.
اتصالات ساختمانی باید توسط مهندس سازه طراحی و مشخص شوند. شما همچنین می‌توانید از طریق اتصال ساختمانی به تقویت و اتصال برسید. اگر بتن سیمانی ساده (PCC) به اندازه کافی در پایان روز در دسترس باشد، اتصال ساختمانی را می‌توان در یک درز انقباض عرضی برنامه ریزی شده قرار داد.
نکات توصیه شده زیر باید رعایت شود:
- حداکثر فاصله اتصال باید 24 تا 36 برابر ضخامت دال باشد.
- مفاصل باید حدود 10 فوت و حداکثر 15 فوت فاصله داشته باشند.
- هنگام استفاده از شیار مشترک برای اتصالات انقباضی، اتصال باید حداقل عمق 1.4 ضخامت دال داشته باشد.
- اتصالات اره ای باید در عرض 4 تا 12 ساعت پس از اتمام بتن انجام شوند.
- اتصالات برش خشک باید بین یک تا چهار ساعت پس از اتمام کار انجام شوند.
- پرکننده اتصال از پیش قالب گیری شده باید برای جداسازی دال‌ها از دیوارها یا پایه‌های ساختمان استفاده شود. 5 سانتی‌متر ماسه را روی یک پایه قرار دهید تا از چسبیدن به پایه جلوگیری گردد.
- اگر دال دارای مش سیمی است، توصیه می‌شود مش را در سراسر درزهای انقباضی قطع کنید.
- فواصل درزها نیز باید طوری انتخاب شوند که مقاطع بتنی تقریباً مربع باشند.
- توصیه می‌شود اتصالات بتنی در امتداد خطوط ستون، اره شده یا کلیددار وجود داشته باشند.
- در دال‌هایی که بارهای سنگین را حمل می‌کنند، باید از رولپلاک‌های فلزی استفاده کرد.
- مکان‌های دقیق همه اتصالات، از جمله زمان برش اره را برنامه ریزی کنید.
- از اتصالات جداسازی بین دال‌ها و ستون‌ها، دیوارها و پایه‌ها و جایی که حاشیه‌ها یا پیاده روها با سازه‌های بتنی دیگر برخورد می‌کنند، استفاده کنید.
- مواد مورد استفاده در اتصالات بتن باید به اندازه کافی انعطاف پذیر باشند تا در صورت نیاز جذب یا تغییر شکل دهند و سپس بتوانند به حالت اولیه خود بازگردند.
- همیشه به دنبال موادی باشید که نفوذپذیر هستند و می‌توانند به بتن بچسبند.
ابزارهای مورد نیاز برای اتصالات بتنی
ابزارهای زیر معمولاً برای ایجاد اتصالات بتنی استفاده می‌شوند، اگرچه این ابزارها ممکن است بسته به اندازه و محدوده پروژه متفاوت باشند. در زیر متداول‌ترین ابزارهای مورد استفاده آورده شده‌اند:
- شیار دستی یا شیار متحرک: بسته به بزرگی دال، ممکن است بخواهید یکی از این دو را انتخاب کنید.
- ابزار اتصال کنترل شارژی: برای استفاده در پروژه‌های کوچک تا متوسط ایده آل است.
- اره بتن: ایده آل برای برش بتن، اما مطمئن شوید که عمق آن برش چقدر باید باشد، در غیر این صورت ممکن است مشکلات دیگری ایجاد کنید.
نکته: برای برش اتصالات بتن خشک می‌توان به جای اره بتن از یک آسیاب با تیغه بنایی استفاده کرد.
ویژگی‌های اتصالات انبساط
- درزهای انبساط اجازه انقباض و انبساط حرارتی را بدون ایجاد تنش به عناصر می‌دهند.
- درز انبساط به گونه ای طراحی شده است که انبساط و انقباض چندین مصالح ساختمانی را به طور ایمن جذب کند، ارتعاشات را جذب نماید و اجازه حرکت خاک در اثر زلزله یا نشست زمین را بدهد.
- درزهای انبساط معمولاً بین بخش های پل ها، سنگفرش ها، ریل های راه آهن و سیستم های لوله کشی قرار دارند.
- درزهای انبساط برای تحمل تنش‌ها تعبیه شده‌اند.
- درز انبساط صرفاً قطع ارتباط بین قطعاتی از همان مواد است.
- در ساخت بلوک بتنی درزهای انبساط به صورت درزهای کنترلی بیان می‌شوند.
چگونه از درز انبساط بتن استفاده کنیم؟
قبل از بتن ریزی، مهم است که مطمئن شوید که نوارهای تخته فیبر به اندازه عمق بتن ریخته شده‌اند. درزهای انبساط باید در یک موقعیت عمودی در امتداد لبه راهرو، جایی که به آجر یا دیوار خانه متصل می‌شود، قرار گیرد.
درزهای اضافی باید از طریق ناحیه دال بتنی با فاصله تقریبی 30 برابر ضخامت دال وارد شوند. به عنوان مثال، برای یک دال با ضخامت 100 میلی متر، هر 3 متر فاصله مفاصل را می‌توان کمی تغییر داد تا عملی‌تر شود یا ظاهر زیبایی داشته باشد.
انواع درز انبساط بتن
اتصالات بتن برای جبران زمانی که بتن با تغییر دما منبسط یا منقبض می‌شود، استفاده خواهند شد. اتصالات بتن معمولاً برای جلوگیری از ایجاد ترک در هنگام انقباض بتن با ایجاد شکل دهی، ابزار کاری، اره کردن و قرار دادن اتصال دهنده‌ها کاری است که باید انجام شود.
ترک‌های از پیش برنامه ریزی شده، پایان بهتری را برای محصول بتن فراهم می‌کنند و در مکان‌های خاصی تشکیل می‌شوند که بتوان آن ترک‌ها را نظارت کرد. گاهی اوقات مواد و عرض یا دهانه اتصالات بتن برای بهبود عملکرد مصالح مورد نیاز هستند و اجازه می‌دهند که مصالح منبسط و انقباض یا حرکت کنند، بدون اینکه به سازه‌های دیگر آسیب برسانند.
بر اساس محل اتصال، درزهای انبساط به انواع زیر تقسیم می‌شوند:
1- درز انبساط پل
درزهای انبساط پل به گونه ای طراحی شده‌اند که امکان تردد مداوم بین سازه‌ها را فراهم کنند و در عین حال حرکت، انقباض و تغییرات دما را در سازه‌های بتن مسلح و پیش تنیده، کامپوزیت و فولادی در نظر بگیرند.
2- درز انبساط بنایی
آجرهای رسی با جذب گرما و رطوبت منبسط می‌شوند. این باعث ایجاد فشار فشاری روی آجر و ملات می‌شود و باعث برآمدگی یا پوسته پوسته شدن آن می‌گردد. ملات جایگزین درز با درزگیر الاستومری نیروهای فشاری را بدون آسیب جذب می‌کند.
3- اتصالات توسعه راه آهن
معمولاً در خطوط راه آهن درز انبساط پیش بینی نمی‌شود اما اگر مسیر روی پل دارای درز انبساط گذاشته شود، ارائه درز انبساط در مسیر برای کاهش انبساط در سازه بتنی پایه الزامی می‌شود.
4- اتصالات انبساط لوله
اتصالات انبساط لوله در سیستم‌هایی که مواد با دمای بالا مانند بخار یا گازهای خروجی را منتقل می‌کنند یا برای جذب حرکت و ارتعاش، ضروری هستند. بر اساس نوع مواد مورد استفاده در ساخت اتصالات، درزهای انبساط به انواع زیر تقسیم می‌شوند:
- درز انبساط لاستیکی
- درز انبساط پارچه
- درز انبساط فلزی
- مفصل انبساط حلقوی
- مفصل انبساط گیمبال
- مفصل انبساط جهانی
- درز انبساط خطی
- درز انبساط نسوز آستردار
نصب اتصالات انبساط بتن
عمق درز انبساط معمولاً یک چهارم ضخامت دال یا در صورت لزوم بیشتر است. شکاف درز انبساط به نوع دال بستگی دارد مانند کف دال شناور، روسازی وسیله نقلیه، پیاده رو یا پایه دال یکپارچه. همچنین تحت تأثیر ابعاد دال، نوع بتن و مواد تقویت کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. ترک در بتن ممکن است در درزهای انبساط به دلیل اختلاط یا عمل آوری نامناسب بتن ایجاد شود. این شرایط باعث انقباض بین درزهای انبساط و ایجاد ترک می‌شود.
1- نصب پیش بتن
زمانی که محل برای ریختن بتن آماده شده و درزهای انبساط در دال‌ها قبل از قرار دادن بتن ایجاد می‌شود. یک درز انبساط فردی با وارد کردن یک ماده انعطاف پذیر که در امتداد طول اتصال قرار دارد، ایجاد می‌شود.
2- پس از نصب بتن
پس از گیرش بتن از ابزارهای مناسبی برای ایجاد شیار در بتن ریخته شده جهت قرار دادن مصالح درز استفاده می‌شود.
کلام آخر
بتن زمانی که در یک مرز محدود قرار می‌گیرد، به دلیل دمای بالا دچار انبساط می‌شود که این منجر به ترک خواهد شد. درزهای انبساط در دال‌ها، روسازی‌ها، ساختمان‌ها، پل‌ها، پیاده روها، خطوط راه آهن، سیستم‌های لوله کشی، کشتی‌ها و سایر سازه‌ها ارائه می‌شوند تا از ایجاد درز جلوگیری کنند.
منابع: