از بتن خوب و ایمنی تا بتن بد و آوار

مقاومت یک سازه در برابر حوادثی نظیر زلزله، توفان و ... در گرو فاکتورهای متعددی است که مصالح مناسب و استاندارد یکی از آنها محسوب می‌شود. در این میان اما گاهی دیده شده که کیفیت و استانداردهای مصالح چندان مورد توجه قرار نگرفته و این مهم از چشم ناظران نیز دور مانده است، این بی‌توجهی اما ممکن است سال‌ها از دید پنهان مانده اما ناگهان در یک زلزله یا حتی بروز حوادثی کوچک در ساختمان خود را نشان دهد، یک کارشناس ایمنی و سوانح طبیعی به تشریح اهمیت استفاده از مصالح استاندارد در ایمنی سازه‌ها پرداخته است.

کد خبر: ۴۶۷۳۲۱

تاریخ: ۱۳ تير ۱۴۰۱ - ۰۷:۱۱

حامد حقی در گفت‌وگو با ایران اکونومیست با اشاره به بتن به عنوان یکی از مهم‌ترین مصالح ساختمانی و تاثیر کیفیت آن روی مقاومت سازه‌ها در برابر حوادث اظهارکرد: بتن به عنوان یکی از مهمترین مصالح ساختمانی شناخته می‌شود. به همین علت مقاومت و کیفیت این ماده بسیار مهم است و کیفیت پایین آن می‌تواند سبب خسارت جبران‌ناپذیری شود. همچنین کاربرد فراوان بتن در صنعت ساخت‌وساز از جمله سازه‌های مسکونی، پتروشیمی، بنادر و اسکله‌ها اهمیت توجه به کیفیت آن را دوچندان می‌کند.

این کارشناس سوانح طبیعی با اشاره به ترکیبات بتن گفت: بتن ترکیبی از سیمان، آب، سنگدانه‌ها و شن و ماسه است و به تبع کاربردی که ما از آن انتظار داریم، مواد دیگری نیز به آن افزوده می‌شود. ترکیب آب و سیمان سبب ایجاد چسبندگی می‌شود و از گسستگی سنگدانه‌ها جلوگیری می‌کند. این مورد سبب می‌شود تا جسم مقاوم و مستحکمی ایجاد شود.

حقی ادامه داد: با توجه به کاربردی که از بتن انتظار می‌رود، اختلاط مواد به انواع گوناگونی در آن انجام می‌شود. برخی مواد مانند سنگدانه‌ها و پوزولان برای سبکتر شدن و موادی مانند پرکننده‌ها برای افزایش مقاومت بتن به آن اضافه می‌شود. همچنین زودگیرکننده‌ها استفاده از بتن در نقاط پرحرارت یا در معرض بادهای شدید و خشک را ممکن می‌کنند. دیرگیرکننده‌ها نیز همین قابلیت را برای بتن در مناطق سرد و دماهای پایین فراهم می‌کنند. هواسازها نیز برای آنکه بتن اطلاحا  آب نیندازد مورد استفاده قرار می‌گیرند و هر کدام از این مواد استاندارد خاص خود را دارند و بر اساس آن استفاده می‌شوند.

وی با بیان اینکه برای افزایش مقاومت بتن باید افزودنی‌ها متناسب با شرایط به آن اضافه شود، گفت: همچنین علاوه بر آن مقدار آب مورد استفاده، نوع سیمان، اندازه شن و ماسه به نسبت آب و هوا، کاربرد مدنظر و ظرفیت مورد انتظار از مقاومت بتن و ...  جزو مواردی است که در کیفیت و مقاومت بتن اثر دارد. دراین خصوص نیز یکسری استانداردها برای تولید یا اصطلاحا اختلاط بتن وجود دارد که این استانداردها به نسبت حوادث جدید به‌روز می‌شوند.

مدیرعامل سازمان مردم نهاد موسسه مقاوم سازی و بهسازی لرزه‌ای ایران اضافه کرد: بیش از ۱۰ عنوان استاندارد برای بتن وجود دارد. استاندارد بتن آماده، استاندارد مقاومت کششی و استاندارد مقاومت فشاری بخشی از این استانداردها هستند که همه در قالب استاندارد ملی بتن تدوین شده‌اند. در کنار طرح اختلاط نکته‌ای که بسیار مهم‌تر از مباحث تئوری است، اجرای درست استانداردهای بتن است. حضور مهندس ناظر و استفاده از  کارگر آموزش دیده می‌تواند در اجرای درست استانداردهای بتن موثر باشد.

حقی افزود: رعایت این موارد بسیار مهم است و در صورتی که مورد توجه قرار نگیرد، می‌تواند خسارات جبران ناپذیری مانند ریزش ناگهانی سازه و ... را به دنبال داشته باشد.

وی درباره روش‌های ارزیابی بتن برای جلوگیری از وقوع حادثه افزود: اندازه‌گیری مقاومت و دوام بتن در لایه‌های سطحی و درونی بتن انجام می‌شود تا از مقاومت آن در برابر آتش‌سوزی، یخ‌زدگی و نفوذ عناصر شیمیایی اطمینان حاصل شود. برای مثال بتنی که در اسکله‌ها استفاده می‌شود با بتن مورد استفاده در پالایشگاه‌ها فرق می‌کند و نحوه درست کردن این بتن‌ها با یکدیگر متفاوت است و حتما باید مهندس ناظر و کارگر متخصص و حرفه‌ای بر آن نظارت کند.

بتن در مقابل زلزله

حقی با اشاره به زلزله به عنوان یکی از اصلی‌ترین بلایای  طبیعی در ایران گفت: زلزله در ایران یکی از بلایای طبیعی دارای بیشترین احتمال وقوع است. ایران جزو یکی از کشورهای بلاخیز و به خصوص زلزله‌خیز دنیامحسوب می‌شود. از این رو بسیار مهم است که کیفیت مصالح مورد استفاده قرار گرفته در سازه‌ها کیفیت مطلوب و مطابق با استانداردها باشد.

وی ادامه داد: وقتی زلزله رخ می‌دهد نیروهای مختلفی از جهات مختلف به سازه وارد و سبب تخریب آن می‌شود که این تخریب می‌تواند موجب بروز تلفات جانی و مالی هم بشود. در این میان مقاوم‌سازی مصالح نقش مهمی دارد و حتما باید مورد توجه قرار بگیرد. در حوادث متعددی مانند زلزله ما شاهد مقاومت ساختمان‌هایی بودیم که زلزله آن‌ها را تخریب نکرده بود و وقتی‌ آن را مورد بررسی قرار دادیم مشخص شد که مصالح مورد استفاده در این ساختمان استاندارد و دارای کیفیت بالا بوده است.

حقی افزود: ضروری است که استفاده از بتن برای کنترل صدمات و خسارات حوادث در دو بعد بررسی شود. بعد اول مقاوم‌سازی ساختمان‌های قدیمی و بعد ساخت ساختمان‌های جدید بر اساس استانداردهای روز صنعت بتن یا فولاد است.

بتن یا فولاد، کدام یک در مقابل حوادث مقاوم‌ترند؟

حقی در پاسخ به پرسشی مبنی بر اینکه از میان سازه‌های بتنی و فولادی کدام یک مقاومت بیشتری دارد، گفت:‌ برخی معتقدند سازه فلزی مقاوم‌تر از سازه بتنی است. اما این ذهنیت نادرست است؛ اگر هردو سیستم بر اساس استانداردهای خود طراحی شوند می‌توانند مقاومت مورد انتظار را نشان دهند. اما توجه داشته باشید که بتن در سازه‌های فلزی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد و از این رو کیفیت بتن چه در سازه‌های بتنی و چه در سازه‌های فلزی حائز اهمیت است.

مدیرعامل سازمان مردم نهاد موسسه مقاوم سازی و بهسازی لرزه‌ای ایران اضافه کرد: از سوی دیگر زمانی که ما با سوانحی مانند آتش‌سوزی مواجه هستیم، فولاد مقاومت بسیار پایینی دارد اما بتن استقامت بسیار بیشتری از خود نشان می‌دهد. نمونه‌ای از این موضوع در حادثه پلاسکو دیده شد. علاوه بر آن با توجه به اینکه اسکلت فولادی برش کاری و جوشکاری به مراتب سخت‌تر و کارگر ماهرتری نسبت به اسکلت بتنی نیاز دارد، می‌توان مزیتی نسبی برای سیستم‌های بتنی در نظر گرفت. هزینه ساخت سیستم‌های فولادی نیز ۳۰ تا ۴۰ درصد بیشتر از اسکلت‌های بتنی در سازه‌های مشابه است. در سمت دیگر ماجرا اما، برای عمل آوری بتن به زمان نیاز است و این باعث طولانی‌ترشدن فرآیند می‌شود. زمان عمل آوری بتن به فصول خاص مانند زمستان و بارندگی و سرما بستگی دارد.

چه سازه‌هایی در برابر زلزله مقاوم هستند؟

وی تصریح کرد:‌ بگذارید یک موضوع را خیلی واضح بگویم و آن اینکه سازه ضدزلزله نداریم. در واقع اگر زلزله‌ای با شدت بالا در مدت زمانی نسبتا طولانی رخ دهد، هیچ ساختمانی نمی‌تواند در برابر آن ایستادگی کند. این مورد اما، دلیل نمی‌شود که ما برای مقاوم سازی تلاش نکنیم. آنچه که تحت عنوان ضدزلزله مشهور شده در واقع سازه‌هایی است که با توجه به الگوی زلزله‌های قبلی مقاوم‌سازی شده و در مقابل شدت و جهت مشخصی از زلزله مقاومت دارد.

حقی درباره استفاده از آب در ساخت بتن نیز اضافه کرد: استفاده درست از آب در ساختمان‌های بتنی اهمیت زیادی دارد و اتفاقا موضوعی است که باید جدی گرفته شود. بهتر است از آب لوله‌کشی یا آبی با ترکیبات مشابه آن برای ساخت بتن استفاد شود. همچنین استفاده از استانداردهای طراحی برای تیر و ستون نیز مهم است و توجه به آیین‌نامه ۲۸۰۰ نیز نباید فراموش شود. بر اساس این موارد باید ساختمان منظم باشد و معماری آن به شکلی باشد که ایمن‌تر و مقاوم‌تر باشد. ساختمان‌هایی که وزن کمتری دارند، مقاومترند. این یکی از مشکلات بتن است که نسبتا سنگین است. این مورد می‌تواند با استفاده از اسکلت منسجم و یکپارچه و اجرای درست سیستم‌های لرزه‌ای مانند بادبندها و دیوارهای برشی برطرف شود.

وی با اشاره به روش‌های اطمینان از کیفیت بتن گفت: برای اینکه بتوان از درون بتن باخبر شد، روش‌های مخرب و غیرمخرب وجود دارد. روش مخرب، آزمایش مغزه‌گیری یا کرگیری است که در آن با استفاده از دستگاه کرگیر از بتن نمونه گیری می‌کنند. این آزمایشات به بتن آسیب می‌زند و باعث تمرکز تنش در بتن می‌شود و از این رو در سازه‌هایی که به بهره‌برداری رسیده توصیه نمی‌شود.

حقی اظهارکرد: در روش‌های غیرمخرب نیز دو روش وجود دارد. یکی از آن‌ها چکش اسمیت است که در آن با تحلیل نیروی برگشت ضربه مقاومت بتن سنجیده می‌شود که این روش درصد خطای بالایی دارد. روش دوم که روشی استاندارد است، آزمایش التراسونیک است. در این روش با شکست صوت در بتن عمق ترک و مقاومت آن ارزیابی می‌شود. به طور کلی، در کنار بحث زمین‌شناسی و مکان‌یابی درست سازه‌ها، برای جلوگیری از تاثیرات مخرب حوادث حتما باید سازه در زمان ساخت از سه جهت بررسی شود. مورد اول طراحی بر اساس کاربری مربوطه، مورد دوم مصالح مرغوب و باکیفیت و مورد سوم اجرای صحیح آن‌هاست.

مدیرعامل سازمان مردم نهاد موسسه مقاوم سازی و بهسازی لرزه‌ای ایران تاکید کرد امیدوارم که پیمانکاران و سازندگان حتما موضوع بتن و ترکیبات به کار رفته در آن را جدی بگیرند. خدای نکرده اگر مهندس ناظر یا اپراتور یا حتی شرکت‌های تولیدکننده بتن در این مهم غفلتی داشته باشند، این غفلت غیرقابل جبران بوده و متاسفانه با چشم عادی نیز قابل تشخیص نیست. این غفلت در هنگام بروز حوادثی مانند زلزله خود را نشان می‌دهد. به عبارتی کلی می‌توان گفت که گاه همین بتن که ممکن است از سوی مالکان نیز چندان جدی گرفته نشود، در نجات جان ساکنان آن ساختمان بیشترین تاثیر را داشته باشد.