بتن یکی از مصالح ساختمانی بسیار مهم است که در مراحل مختلف ساخت و ساز از آن استفاده می شود. برای به کارگیری صحیح بتن در یک پروژه مراحل مختلفی مانند داربست، گیرش مواد، عمل آمدن و مقاوم شدن باید به درستی انجام شوند. به همین دلیل ساخت قطعات بتنی پیش ساخته به دلیل راحتی انجام کار در پروژه اهمیت بسیار بالایی دارد و سیستم هایی مختلفی تاکنون برای این هدف شکل گرفته اند. اما این سیستم ها معایبی هم داشته اند؛ مثلاً نحوه اتصالات قطعات به عنوان یک مشکل سازه ای، حمل آن ها به محل پروژه و سنگینی و حجیم بودن قطعات بتنی ازجمله بزرگ ترین مشکلات سیستم های از پیش ساخته قطعات بتنی در گذشته بوده است. ولی در حال حاضر سعی شده است در سیستمی به نام سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی این مشکلات به حداقل برسد و وزن مواد مورد استفاده نیز کاهش می یابد. البته سیستم پاششی نیز زیاد جدید نیست و اولین نسل آن ها در ایران قبل از انقلاب اسلامی مورد استفاده قرار گرفته است.
همان طور که گفتیم در ایران برای بار اول از این نوع سیستم ها قبل از انقلاب اسلامی استفاده شده است؛ اما برای اولین بار در جهان از سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی در کشورهای اتریش و ایتالیا استفاده شد. با این حال به دلیل ضوابط حاکم در پروژه های عمرانی این کشورها نتوانستند از آن استفاده چندانی نمایند؛ یعنی استفاده از سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی در این کشورها محدود به ساختمان های ویلایی خارج از شهر شد. در سال های بعد از آن در کشورهایی مانند چین، عراق، ترکیه، برزیل و کشور عزیزمان ایران نیز استفاده از این سیستم مورد توجه قرار گرفت.
این سیستم از صفحاتی تشکیل شده است که شامل پانل های عایق حرارتی از جنس پلی یورتان یا پلی استایرن منبسط می باشند. به علاوه دو شبکه فلزی در اطراف این عایق ها وجود دارد که از طریق مش افقی و عمودی مفتول های فولادی به هم وصل شده اند و یک شبکه سه بعدی را تشکیل می دهند. در ابتدا این قطعات به طور جداگانه در کارخانه ساخته می شوند و بعد از انتقال به محل پروژه متصل خواهند شد. سپس از دو طرف روی آن ها بتن پاشیده شده و در نهایت سازه مورد نظر به صورت ترکیبی از پانل و بتن تشکیل خواهد شد.
نکته ای که شاید برایتان جالب باشد بدانید این است که در اولین نسل سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی به جای عایق حرارتی پلی استایرن منبسط، از جنس پلی یورتان منبسط استفاده می کردند و پس از ساخته شدن شبکه خرپایی بر روی یک میز، عایق حرارتی به داخل قالب ماسه ای تزریق می کردند. این سیستم هم به عنوان پانل های دیواری و هم پانل های سقفی مورد استفاده قرار می گیرد اما در پانل های دیواری علاوه بر نقش جدا کننده، نقش سازه ای نیز باید ایفا شود؛ یعنی سیستم باید بتواند بارهای ثقلی و اثرات جانبی را نیز تحمل کند. توجه داشته باشید که هیچ گونه عضو باربر خطی مثل ستون در این سیستم دیده نمی‌شود؛ یعنی بابری دقیقاً توسط عناصر صفحه‌ای انجام خواهند شد. پانل‌های سقفی نیز باید بتوانند بارهای سازهای اعمال‌شده را تحمل کنند و به‌صورت مستقیم بدون نیاز به المان‌هایی مانند تیر آنها را به پانل‌های دیواری منتقل نمایند. این موضوع یکی از دلایل تفاوت در ضخامت پانل‌های سقفی و دیواری است.
در ساخت این سیستم از مواد و تجهیزات مختلفی استفاده می کنند. مفتول هایی که برای سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی استفاده می شود معمولاً قطرهای مختلفی بین 2.5 الی 5 میلی متر دارند و شبکه‌های موردنظر برحسب کاربرد با چشمه‌های مختلف در سایزهای بین 50*50 الی 150*150 میلی متر ساخته می شوند. نکته مهم شکل مربعی آنها است. فاصله دو شبکه موازی نیز به نوع مصرف سیستم، مقدار بتن پاششی و ضخامت عایق حرارتی بستگی دارد که از 70 تا 150 میلیمتر متغیر می‌باشد. با توجه به نظر تولیدکنندگان اصلی این سیستم ها اندازه های استاندارد برای ضخامت پلی استایرن مورد استفاده در لایه میانی 40، 50، 80 و 100 میلیمتر می باشند. ضخامت لایه های پاششی بتن نیز از هر دو طرف باید حداقل 45 میلیمتر باشد. همچنین طبق همین استانداردها ابعاد صحیح شبکه های فولادی به کار برده شده در سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی 50*50 و قطر آن 2.8 میلیمتر می باشد. با این حال امکان تولید شبکه های بزرگتر نیز وجود دارد. در ایران نیز ورق های پلی استایرن مورد استفاده در ساخت این سیستم ها دارای ضخامت های مختلفی برحسب نوع پروژه و محل کاربرد هستند.
سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی برحسب نوع کاربرد در سه نوع زیر ساخته می شود:
از این نوع سیستم برای پوشش دیوارها استفاده می شود که نقش سازه ای نیز دارند. پانل دیواری یکی از بهترین گزینه ها جهت پوشش دیوارهای فضای ساختمان پیش ساخته، انواع کانکس ها، سردخانه ها و ساختمان های صنعتی می باشد.
این سیستم در سقف ها با ارتفاع پایین برای تحمل بار استفاده می شود اما در ارتفاع های بیشتر از 2 طبقه فقط به عنوان جدا کننده استفاده می شود. به همین دلیل بیشتر در ساختمان های ویلایی و بزرگ از سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی سقفی استفاده می کنند.
پانل های این نوع سیستم ضخامتی بین 8 تا 20 سانتیمتر برحسب نوع کاربردشان دارند و پلی یورتان استفاده شده در آنها بسیار سخت و شکننده است. به همین دلیل زیاد قابل استفاده نیستند.
سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی تا چه ارتفاعی قابل استفاده است؟
طبق نظر مهندسین و کارشناسان سازه بر اساس بررسی هایی که انجام شده است تنها برای ساختمان هایی که نهایتاً دو طبقه دارند میتوان از سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی استفاده کرد. برای طبقات بیشتر این سیستم تنها نقش جداکننده عمودی را دارد و دیگر نمی تواند نقش سازه ای داشته باشد. در نتیجه اگر این مورد در ساختمان هایی با طبقات بیشتر استفاده شود، به کارگیری اسکلت های بتنی و فولادی برای انتقال نیرو ضروری است.
مشکلات استفاده از سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی در سقف ها
برای اجرای این سیستم در سقف ها نیاز به قطعات خاص سقفی نیز داریم. از طرفی باید به این موضوع توجه داشته باشید که استفاده از سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی در سقف ها مشکلات متعددی دارد؛ مثلاً نمیتوان به راحتی در قسمت زیر سقف و پانل، بتن مورد نظر را پاشید. همچنین میزان ضایعات بتن زیاد می شود که باعث افزایش هزینه نهایی پروژه خواهد شد. احتمال خیز سقف هنگام اجرا نیز وجود دارد. به همین دلیل در حد امکان از روش های دیگری مانند تیرچه و بلوک برای سقف ها استفاده می شود.
خصوصیات بتن مورد نیاز در سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی
در این نوع سیستم ها استفاده از کلاف بندی مناسب در قسمت های انتهای فوقانی دیوارها از ضروریات کار محسوب می شود. همچنین بتنی که قرار است به این شبکه ها پاشیده شود باید از نظر دانه بندی و روانی در حد مجاز باشد تا امکان پاشیدن آن به وسیله پمپ وجود داشته و سریعاً بتواند بچسبد و مقاومت خود را حفظ کند. با توجه به استانداردهای موجود معمولاً سعی می شود ضخامت این بتن های پاششی از هر طرف حداقل 4.5 الی 5 سانتیمتر باشد. تا حدود 2.5 سانتیمتر پوشش روی شبکه فولادی ایجاد کند.
این سیستم نیز مانند هر نوع سیستم بتنی دیگر دارای مزایا و معایب منحصر به فرد خود می باشد؛ بنابراین مهندسینی که تصمیم به استفاده از این سیستم ها دارند باید قبل از رفتن به سراغ آن ها نسبت به مزایا و معایبشان آگاه شوند تا بهترین انتخاب را داشته باشند.
مزایای سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی
معایب سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی
سخن آخر
سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی یکی از سیستم های بتنی است که دارای مزایای زیادی می باشد اما در کنار آن معایبی هم دارد؛ بنابراین نمیتوان گفت بهتر یا با کیفیت پایین تر از سایر سیستم های بتنی است. بلکه باید سنجید آیا در پروژه مورد نظر استفاده از آن از جهات مختلف مانند اقتصادی، اجرایی و فنی توجیه کافی دارد یا خیر؟ اما به طور کلی به دلیل اینکه یک سیستم از پیش ساخته است اگر بتوان در پروژه از آن استفاده کرد صرفه جویی زیادی در وقت پروژه و هزینه های کارگاهی می شود.