از جمله مهم ترین مراحل برای ساختمان سازی، بتن ریزی فندانسیون است که اگر این کار با اصول و قوانین استاندارد پیش نرود، سبب خواهد شد تا استحکام ساختمان و سازه ها دچار مشکل شود. به همین دلیل تمام افرادی که در این حوزه مشغول به فعالیت هستند باید در مورد نکات اجرای فندانسیون بدانند و آن ها را رعایت کنند تا در آینده مشکلی ایجاد نشود. افراز بتن سرمد در این مطلب قصد دارد تمامی نکاتی را که لازم است شما در مورد اجرای فندانسیون بدانید را به شما ارائه دهد.
فنداسیون چیست؟
قبل از این که بخواهیم در مورد نکات مهم اجرای فندانسیون صحبت کنیم، باید بدانیم که فندانسیون چیست و انواع آن کدام هستند. برای پاسخ به این سوال باید بگوییم که اولین بخش ساختمان که بارها بر آن وارد می شوند و بعد تمام این وزن به زمین منتقل می شوند، فندانسیون نام دارد. با چنین تعریفی از فندانسیون احتمالا متوجه شده اید که این عضو سازه ای از چه اهمیت بالایی در ساختمان سازی و استحکام سازه برخوردار است؛ بنابراین اگر سازه دارای فندانسیون استاندارد نباشد یا فنداسیون آن به صورت کاملا علمی و اصولی طراحی نشده باشد، هر چقدر هم که ظاهر خوبی داشته باشد و مواد و مصالح خوبی هم در اجرای آن به کار برده باشد اما باز هم ساکنان آن ساختمان در امان نخواهند بود و سازه در آینده ای نزدیک دچار مشکل خواهد شد. امروزه فنداسیون ها را با استفاده از میلگرد و بتن می سازند، چرا که در طی سال های گذشته تاکنون ساختمان سازی تنها محدود به ساختمان های یک طبقه و دو طبقه نمی شده و برای برج ها و ساختمان هایی با طبقات بالا لازم بوده تا بهترین و محکم ترین مصالح برای فنداسیون به کار برده شود.
انواع فنداسیون
قبل از این که به مرحله اجرای فندانسیون برسیم باید ابتدا بارهای وارده به فنداسیون و همچنین تیپ و جنس خاک را مشخص کرد که این کار توسط آزمایشگاه ها صورت می گیرد. سپس براساس نتیجه به دست آمده می توان از انواع فندانسیون برای ساختمان استفاده کرد. معمولا در ساخت و سازهای شهری از انواع فنداسیون های نواری، رادیه و تکی استفاده می شود که در این قسمت به توضیح هر یک از آن ها می پردازیم.
- فنداسیون نواری
از جمله فندانسیون هایی که برای بیشتر ساختمان ها استفاده می شود، مدل نواری است که در این نوع از فندانسیون ستون های ساختمان توسط نوارهایی که عرض و عمق مشخصی دارند، طبق نقشه، به یکدیگر متصل می شوند. چنین نوارهایی سبب می شوند تا بارهای وارده به ساختمان، به طور یکنواختی در کل سطح زمین پخش شوند.
- فندانسیون رادیه
چنانچه باری که وارد زمین می شود، بسیار زیاد باشد، برای این که از زیاد شدن عمق فندانسیون جلوگیری شود، از فندانسیون رادیه استفاده می کنند. به این صورت که با توجه به نوع خاکی که در زیر پی استفاده شده، تمام سطحی را که ساختمان در بر می گیرد را به عنوان فندانسیون، پی ریزی و آرماتوربندی می کنند.
- فندانسیون تکی
نوع دیگر از فندانسیون ها مربوط فندانسیون تکی است که بیشتر برای سوله ها مورد استفاده قرار می گیرد. طراح سوله محل قرار گرفتن ستونی که قرار است آرماتوربندی شود را مشخص می کند. در این صورت هنگام اجرای فندانسیون، فندانسیون های تکی به واسطه شناژهای بتنی به یکدیگر متصل می شوند. شناژهای بتنی در این مدل عرض و عمق های کمتر یا مساوی فندانسیون دارند.
نکات اجرایی فنداسیون از زبان افراز بتن سرمد
نکات مهمی برای اجرای فندانسیون وجود دارد که باید رعایت شود که در ادامه این نکات را به شما ارائه می دهیم:
- برای محاسبه متراژ و حجم بتن ریزی باید آن را به صورت دستی انجام داد که معمولا این کار را سرپرست کارگاه یا مهندس اجرایی انجام می دهد.
- هنگام ریختن بتن فنداسیون باید وسایلی همچون ویبراتور، ماله و بیل، وسایل حفاظت فردی مانند عینک و چکمه در محل بتن ریزی آماده باشد.
- نمونه بتن باید به آزمایشگاه فرستاده شود تا بررسی شود بتن و تیپ خاک با هم هماهنگ هستند.
- باید با کارخانه بتن سازی هماهنگی ایجاد شود و میکسر بتن ها هم باید در یک زمان مقرر در محل بتن ریزی آماده باشند.
- اسلامپی که برای بتن های آماده در نظر گرفته می شود معمولا بین عدد 5 الی 6 است که نباید از این مقدار بیشتر یا کمتر باشد.
- اگر به هر دلیلی کار بتن ریزی فندانسیون به تعویق افتاد، نباید در آن از آب برای رقیق کردن استفاد کرد. به جای آب می توان از روان کننده ها کمک گرفت.
- حتما باید بتن ریزی تا همان سطح نهایی قالب انجام شود. بلافاصله پس از این کار باید یک کارگر در محل حضور داشته باشد تا به بتن ها ویبره بزند.
- ویبره ای که توسط کارگر انجام می گیرد، باید با سرعت متوسط در تمام نواحی بتن انجام شود و یک کارگر دیگر هم باید باشد تا بعد از ویبره زدن، سطح بتن را با ماله پلاستیکی مسطح کند.
- اگر می خواهید عملیات بتن ریزی را انجام دهید، باید قبل آن در مورد شرایط آب و هوایی جویا شوید. اگر در هوای سرد این کار را انجام می دهید، روی سطح بتن ریزی شده نایلون بکشید تا از آن محافظت بیشتری شود.
نکات بتن ریزی فونداسیون
هنگام بتن ریزی فونداسیون، برای اطمینان از قدرت، دوام و ثبات آن، لازم است که نکاتی را رعایت نمایید. این نکات عبارتند از:
- آماده‌سازی محل: نوع خاک، میزان رطوبت و ظرفیت باربری آن را بررسی کنید. خاک را متراکم نمایید تا از نشست آن جلوگیری شود.
- طراحی فونداسیون: نوع مناسب فونداسیون را بر اساس بار سازه و شرایط خاک، انتخاب نمایید (مانند فونداسیون نواری، گسترده، شمعی یا دال روی زمین). همچنین عمق کافی را برای آن در نظر بگیرید تا از بالازدگی یخ جلوگیری شود. پهنا و ضخامت فونداسیون نیز باید به قدری باشد که بتواند بار سازه را بدون نشست بیش از حد، تحمل کند.
- بتن‌ریزی و مصالح: عیار بتن مناسب را رعایت کنید. نسبت آب به سیمان باید کم (حدود 5) باشد. آرماتوربندی را نیز با پوشش حداقل 5 سانت، در نظر بگیرید.
- عمل‌آوری: حداقل 7 روز (ترجیحا 14 تا 28 روز) بتن را با آب یا پوشش مرطوب، عمل‌آوری کنید.
- پیشگیری از مشکلات: فونداسیون را با عایق رطوبتی آب‌بندی نمایید و ترک‌ها را را با درزهای انبساط و آرماتور، کنترل کنید.
نکات بعد از بتن ریزی فنداسیون
پس از بتن‌ریزی فونداسیون نیز باید نکاتی را رعایت نمایید تا استحکام و یکپارچگی فونداسیون را به صورت بلندمدت تضمین کنید. این نکات عبارتند از:
- پیش از خاکریزی مجدد، 7 الی 28 روز صبر کنید. سپس از خاک متراکم‌شده به صورت لایه‌لایه استفاده نمایید. خاکریزی زودتر از موعد، موجب از فرم افتادن بتن میشود.
- دیواره‌های فونداسیون را آب‌بندی نموده و از زهکشی مناسب آن و عدم نفوذ آب به فونداسیون، اطمینان حاصل نمایید.
- اگر ترکی را تشخیص دادید، سریعا آن را ترمیم نمایید (مخصوصا ترک‌های مورب یا عریض). در غیر این صورت، ممکن است ترک‌ها در طول زمان بزرگ‌تر شوند.
- تا حداقل 28 روز، از قرار دادن بارهای سنگین (مانند دیوار و ستون) روی فونداسیون خودداری نمایید. همچنین برای جلوگیری از جابه‌جا شدن خاک، در کنار فونداسیون با ماشین‌های سنگین کار نکنید.
- گیاهان را حداقل 3 متر دورتر از فونداسیون نگه دارید تا از آسیب فونداسیون توسط رطوبت یا ریشه گیاهان، جلوگیری شود.
- به طور سالانه، فونداسیون را از لحاظ زهکشی، ترک‌خوردگی و شیب‌بندی، بررسی کرده و در صورت لزوم، ترمیم نمایید.
فاصله زمانی بین بتن ریزی فونداسیون و ستون
فاصله زمانی ایده‌آل بین بتن‌ریزی فونداسیون و ستون، 14 تا 28 روز است. اما معمولا این فاصله، حداقل 7 روز در نظر گرفته میشود. مقدار این فاصله زمانی به عوامل زیر بستگی دارد:
- مقاومت بتن فونداسیون: قبل از اجرای ستون، بتن باید به حداقل 70% مقاومت خود برسد (طبق آزمایش مکعبی، این زمان 7 روز است). البته در پروژه‌های حساس و سازه‌های سنگین، رسیدن به 90% مقاومت توصیه میشود. در غیر این صورت، خطر ترک‌خوردگی وجود خواهد داشت.
- نوع سازه و بارگذاری: برای سازه‌های سبک (مثلا ویلایی) 7 روز و برای سازه‌های سنگین (اسکلت بتنی/فلزی) 14 الی 28 روز زمان لازم است.
- شرایط محیطی: در هوای سرد (زیر 5 درجه سانتی‌گراد)، زمان انتظار را افزایش دهید.
توجه داشته باشید که در 7 روز اول، بتن باید با پوشش نایلونی و یا آبپاشی، مرطوب نگه داشته شود و حتی پس از 7 روز نیز از ضربه یا اعمال بارهای دینامیکی (مثلا جرثقیل) خودداری شود.
بتن ریزی فونداسیون در دو مرحله
بتن‌ریزی فونداسیون در دو مرحله، به روشی گفته میشود که در آن، بتن‌ریزی به دلایل فنی یا اجرایی، در دو بخش انجام میشود. این روش معمولا در مواردی مانند فونداسیون‌های بزرگ، پروژه‌های با محدودیت‌های اجرایی و پروژه‌هایی که نیاز به تقویت یا تعمیر موضعی (مثلا زیر ستون‌ها یا نقاط باربر) دارند، استفاده میشود. اجرای بتن ریزی در دو مرحله به شرح زیر است:
- مرحله اول (بتن پایه):
- هدف: ایجاد سطحی مقاوم برای آرماتوربندی و بتن اصلی
- ضخامت: معمولا 10-5 سانتی‌متر
- عیار بتن: معمولا 10M-15M (بتن کم‌مقاومت)
- سطح باید عاری از خاک و زباله باشد و در صورت لزوم، باید از شبکه مش برای جلوگیری از ترک استفاده شود.
- مرحله دوم (بتن اصلی):
- هدف: تحمل بارهای سازهای
- زمان اجرا: پس از گیرش اولیه بتن پایه (حدود 24 تا 48 ساعت بعد از مرحله اول)
- آرماتوربندی و قالب‌بندی باید دقیقا مطابق نقشه اجرا شود.
- سطح بتن پایه باید خراشیده و مرطوب شود تا چسبندگی بهتر ایجاد گردد.
توجه داشته باشید که تست مقاومت مکعبی باید برای هر دو مرحله انجام شود. برای عمل‌آوری نیز بتن پایه و اصلی باید حداقل 7 روز مرطوب نگه داشته شوند.
محاسبه سرانگشتی بتن فونداسیون
برای محاسبه سریع و تقریبی مقدار بتن مورد نیاز فونداسیون، می‌توانید از فرمول‌های ساده‌شده زیر استفاده کنید:
- فونداسیون نواری
ارتفاع (متر) × عرض (متر) × طول کل فونداسیون (متر) = حجم بتن (متر مکعب)
- فونداسیون منفرد:
حجم پی مستطیلی یا پلکانی + ارتفاع × عرض × طول = حجم بتن
- فونداسیون گسترده:
ضخامت (متر) × مساحت کل (متر مربع) = حجم بتن (متر مکعب)
- محاسبه سرانگشتی مصالح (برای هر 1 متر مکعب بتن):
- سیمان: 8-7 کیسه (هر کیسه 50 کیلوگرم)
- شن و ماسه:1-0.8 متر مکعب (45% شن + 55% ماسه)
- آب: 200-150 لیتر (بسته به رطوبت مصالح)
برای محاسبه بتن فونداسیون، حتما به نکات زیر توجه کنید:
- اضافه کردن 10% پرت مصالح به حجم مصاحبه شده.
- برای فونداسیون‌های مسلح، حجم آرماتور را از حجم بتن کم نکنید.
- در پروژه‌های بزرگ و مهم، از نرم‌افزارهایی مانند AutoCAD Civil 3D یا محاسبات مهندسی استفاده نمایید.
عیار بتن فونداسیون
عیار بتن فونداسیون بر اساس نوع سازه، بارهای وارده و شرایط خاک تعیین میشود. به طور کلی، عیارهای متداول بتن فونداسیون به شرح زیر است (این عیارها بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ایران و استانداردهای ACI 318 ارائه شده‌اند):
- سازه‌های سبک (ویلایی، ساختمان کوچک): 15M تا 20M(نسبت سیمان: 300-250 کیلوگرم در هر مترمکعب)
- سازه‌های متوسط (ساختمان‌های مسکونی 5-3 طبقه): 20M تا 25M (نسبت سیمان: 350-300 کیلوگرم در هر مترمکعب)
- سازه‌های سنگین(برج‌ها، اسکلت‌های فلزی): 25M تا 30M (نسبت سیمان 400-350کیلوگرم در هر مترمکعب)
- فونداسیون‌های ویژه (سازه‌های دریایی و صنعتی): 30M به بالا (با افزودنی‌های مقاومتی)
نکات کلیدی برای انتخاب عیار، عبارتند از:
- شرایط خاک: برای خاک‌های سست، گرید بتن بالاتر (25M به بالا) و برای خاک‌های متراکم، گرید بتن 20M کافی است.
- نوع فونداسیون: گرید بتن برای فونداسیون نواری معمولا 20M و برای فونداسیون گسترده 25M-30M، در نظر گرفته میشود.
- عوامل محیطی: در مناطق مرطوب، گرید بتن فونداسیون باید 25M و همراه با افزودنی‌های ضد خوردگی باشد.
- نسبت آب به سیمان: برای فونداسیون‌های معمولی، حداکثر 5 است.
دیجیتال 
