بتن مگر چیست؟ هرآنچه باید درباره آن بدانید

بتن به عنوان یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی، انواع مختلفی دارد. بتن‌های گوناگون با ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فرد خود، نقشی حیاتی در پروژه‌های عمرانی ایفا می‌کنند. در این مطلب به معرفی بتن مگر می‌پردازیم که شاید نام آن کمتر به گوش‌تان خورده باشد؛ اما در مراحل اولیه ساخت یک سازه، نقشی بسیار مهم و حیاتی ایفا می‌کند.

بتن مگر چیست؟

بتن مگر (Lean Concrete) که با عنوان بتن نظافت، بتن لاغر یا بتن رگلاژ نیز شناخته می‌شود، نقشی کلیدی در آماده ‌سازی بستر پروژه‌های عمرانی ایفا می‌کند. این بتن با عیار سیمان بسیار پایین (حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلوگرم در هر متر مکعب) و مقدار آب کمتر نسبت به بتن‌های دیگر، به عنوان یک لایه زیرسازی عمل می‌کند. هدف اصلی استفاده از این نوع بتن، فراهم کردن سطحی صاف و یکنواخت برای شروع عملیات آرماتوربندی و صفحه گذاری فونداسیون است؛ زیرا سطح خاک پس از گودبرداری معمولاً ناهموار و نامناسب خواهد شد. بتن مگر با پر کردن این ناهمواری‌ها، بستر را برای اجرای فونداسیون اصلی آماده می‌کند و به همین دلیل مقاومت فشاری بسیار پایینی دارد. از آنجایی که این بتن تنها برای بستر‌سازی و کارهای مشابه در راه‌سازی و پروژه‌های عمرانی به کار می‌رود، نمی‌توان از آن در بخش‌های سازه‌ای که نیاز به مقاومت بالا دارند، استفاده کرد.

ویژگی‌های بتن مگر

موارد زیر ویژگی‌های اصلی بتن مگر هستند:

محتوای سیمان کم: بتن مگر معمولاً کمتر از ۱۰ درصد وزنی سیمان دارد. این ویژگی باعث می‌شود که بتن مگر مقرون‌به‌صرفه باشد و برای پروژه‌هایی که به حجم زیادی بتن نیاز دارند، انتخابی اقتصادی محسوب شود.

سنگدانه بالا: این بتن نسبت به سیمان، درصد بیشتری سنگدانه درشت و ریز دارد. این ترکیب، حجم و پایداری مخلوط را افزایش می‌دهد و به آن کمک می‌نماید تا فضای خالی را به طور مؤثرتری پر کند و به صورت یکنواخت روی سطح پخش شود.

قابلیت کارپذیری (Workability) بالا:  مخلوط بتن مگر بسیار روان و کارآمد است و به راحتی در جای خود قرار می‌گیرد. این ویژگی باعث می‌شود که به نیروی کار کمتری برای جابه‌جایی و پر کردن ناهمواری‌ها نیاز داشته باشد و به عنوان یک لایه پایه عالی عمل کند.

مقاومت پایین: مقاومت فشاری این بتن معمولاً بین ۵ تا ۱۰ مگاپاسکال (معادل M5 تا M10) است. این مقاومت برای کاربردهای سازه‌ای مناسب نیست؛ اما برای ایجاد یک بستر پایدار و لایه پرکننده ایده‌آل است.

ضخامت و ارتفاع: ضخامت بتن مگر معمولاً ۱۰ سانتی‌ متر است؛ اما این مقدار به نوع خاک بستگی دارد. در صورت وجود بستر سنگی می‌توان ضخامت را تا ۵ سانتی‌ متر کاهش داد. در خاک‌های نرم برای تراز و محافظت از فونداسیون، ضخامت حداقل ۱۰ و حداکثر ۱۵ سانتی‌ متر در نظر گرفته می‌شود.

نسبت آب به سیمان: این نسبت معمولاً از بتن‌های سازه‌ای بیشتر است؛ اما مهندسان با کنترل دقیق مانع از جدا شدن اجزا و آب‌انداختگی بیش از حد (Bleeding and Segregation) می‌شوند. این ویژگی کمک می‌کند که کارایی بتن بدون به خطر انداختن انسجام مخلوط حفظ شود.

دوام پایین: این بتن برای مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت یا حملات شیمیایی طراحی نشده است. به همین دلیل عمدتا برای کاربردهای موقت یا به عنوان لایه‌های محافظ مانند زیرسازی و بتن‌ نظافت استفاده می‌شود.

مقرون‌به‌صرفه بودن: محتوای کمتر سیمان و استفاده از سنگدانه‌های محلی، بتن مگر را به گزینه‌ای ایده‌آل برای پروژه‌های بزرگ زیرسازی تبدیل می‌کند.

ترک‌خوردگی کمتر: به دلیل محتوای سیمان کمتر بتن مگر، احتمال انقباض و ترک‌خوردگی ناشی از حرارت در مقایسه با بتن‌های با عیار بالا کاهش می‌یابد.

سهولت اجرا: این بتن معمولاً با تلاش کم و اغلب بدون نیاز به ماشین‌ آلات پیشرفته، ریخته و فشرده می‌شود.

ملاحظات زیست‌محیطی: از آنجایی که بتن مگر میزان سیمان کمتری دارد، می‌تواند به طور قابل توجهی ردپای کربن و تأثیرات زیست‌محیطی فعالیت‌های ساختمانی را کاهش دهد.

دلایل استفاده از بتن مگر

Lean Concrete به طور کلی به دو دلیل اصلی در پروژه‌های ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد: نقش حافظتی و نقش اجرایی.

۱.نقش حفاظتی: پیشگیری از آب‌کش شدن بتن

یکی از اصلی‌ترین دلایل استفاده از بتن مگر، حفاظت از بتن اصلی فونداسیون است. پس از ریخته شدن بتن تازه روی خاک خشک، آب آن به سرعت توسط خاک جذب می‌شود. این جذب ناگهانی آب (که با عنوان آب‌کش شدن شناخته می‌شود) با تغییر نسبت آب به سیمان باعث کاهش مقاومت نهایی بتن خواهد شد. لایه بتن مگر با ایجاد یک سد میان خاک و فونداسیون از این مسئله جلوگیری می‌کند و به بتن اصلی فرصت می‌دهد تا با مقاومت و کیفیت مورد انتظار عمل‌آوری شود.

۲. نقش اجرایی: تراز کردن و آماده‌سازی بستر

سطح زیر فونداسیون پس از خاک‌برداری معمولاً ناهموار و نامرتب می‌شود. برای اجرای دقیق مراحل بعدی مانند آرماتوربندی و قالب‌بندی، وجود یک سطح کاملاً صاف و تراز ضروری است. بتن مگر با پر کردن گودال‌ها و پستی‌بلندی‌ها، یک بستر یکنواخت و ایده‌آل ایجاد می‌کند. این کار به پیاده سازی دقیق‌تر فونداسیون توسط تیم اجرایی کمک می‌‌نماید و در نتیجه پایداری و استحکام نهایی سازه را افزایش می‌دهد. استفاده از افزودنی‌ فوق روان‌کننده SH7 و چسب مقاوم ساز بتن N50 در پروژه‌های عمرانی، علاوه بر بهبود خواص بتن، باعث افزایش دوام سازه و کاهش هزینه‌های نگهداری در بلندمدت می‌شود. ترکیب این محصولات با بتن مگر یا بتن‌های سازه‌ای دیگر، اجرای پروژه را سریع‌تر، باکیفیت‌تر و اقتصادی‌تر می‌سازد.

کاربرد بتن مگر

موارد زیر مهم‌ترین کاربردهای بتن مگر هستند:

• جلوگیری نسبی از ورود حشرات و آلودگی‌ها
• جلوگیری از ورود مواد شیمیایی مضر به درون سازه
• هم تراز کردن فضا در صورت خاک برداری بیش از حد
• پرکننده فضاهای خالی و گودال‌ها در بستر خاک‌برداری شده
• لایه پایه و زیرین در پروژه‌های راه‌سازی و ساخت کف‌سازی‌ها (مانند کف کارگاه‌ها)
• افزایش استحکام جاده‌ها در برابر تنش ناشی از تردد وسایل نقلیه
• پوشش‌دهی سطح زیر کفپوش ساختمان

اجزای تشکیل دهده بتن مگر

بتن مگر مانند سایر بتن‌ها از شن، ماسه و سنگدانه تشکیل شده است. تنها تفاوت کلیدی آن با بتن‌های معمولی، عیار پایین سیمان است؛ تنها ۱۰ درصد ترکیب آن را سیمان تشکیل می‌دهد.

• سیمان: نقش عامل چسباننده را دارد؛ اما مقدار آن به شدت کاهش یافته است تا بتن مقاومت پایینی داشته و مقرون‌به‌صرفه باشد.
• سنگدانه‌های ریز (ماسه): برای پر کردن فضاهای خالی بین سنگدانه‌های درشت و افزایش کارایی (workability) مخلوط استفاده می‌شود.
• سنگدانه‌های درشت (شن و ماسه): بخش اصلی و پرکننده (main filler) بتن را تشکیل می‌دهد و بیشترین حجم مخلوط را دارد.
• آب: برای انجام فرآیند هیدراتاسیون سیمان و سهولت در کار با بتن (workability) ضروری است.

بتن مگر (Lean Concrete) با توجه به نسبت اجزای تشکیل ‌دهنده‌ خود در گریدهای مختلفی دسته‌بندی می‌شود. در جدول زیر نقش هر یک از اجزا و نسبت آنها را در گریدهای مختلف  M5، M7.5 و M10 مشاهده می‌کنید:

مزایای بتن مگر

استفاده از بتن مگر در پروژه‌های عمرانی با مزایای متعددی همراه است؛ از جمله:

• ایجاد بستری صاف، تراز و یکنواخت برای اجرای دقیق فونداسیون
• تسهیل فرآیند قرارگیری و نصب آرماتورها (میلگردها)
• جلوگیری از تماس مستقیم فونداسیون با خاک
• افزایش دوام و کیفیت بتن اصلی
• جلوگیری از جذب آب بتن تازه توسط خاک
• جلوگیری از نفوذ مواد شیمیایی مضر مانند سولفات‌ها به بتن فونداسیون اصلی
• کاهش هزینه‌های مصالح به دلیل استفاده از سیمان کمتر
• صرفه‌جویی در زمان و نیروی کار به دلیل سهولت اجرا
• کاهش هزینه‌های کلی پروژه

طرح اختلاط بتن مگر

طرح اختلاط بتن عبارت است از نسبت دقیق اجزای تشکیل ‌دهنده آن یعنی سیمان، آب، ماسه و شن که بر اساس کاربرد و مقاومت مورد نیاز تعیین می‌شود. اگرچه بتن مگر غیرسازه‌ای است و صرفاً برای زیرسازی به کار می‌رود؛ اما این به معنای بی‌ اهمیت بودن طرح اختلاط آن نیست.

برای مشاهده نحوه ترکی بتن‌های مسلح با الیاف و کنترل درصد هر ماده، می‌توانید مقاله طرح اختلاط بتن الیافی (نسبت ها + جدول) را مطالعه کنید.

تهیه بتن مگر با سیمان بسیار کم می‌تواند مخلوطی بی‌ کیفیت و بدون مقاومت ایجاد کند که کارایی لازم را نخواهد داشت. به همین دلیل، حتی برای بتن مگر نیز رعایت استانداردهای مشخص در تعیین نسبت‌ها ضرورت دارد. بر اساس مقررات ملی ساختمان، بتن‌های سازه‌ای دارای رده  C20 یا بالاتر هستند و برای بتن مگر از بتن‌هایی با رده کمتر از C20 استفاده می‌شود. عیار سیمان بتن مگر معمولاً بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلوگرم در هر متر مکعب است.

مراحل طرح اختلاط و کنترل کیفیت بتن مگر به صورت زیر است:

انتخاب و پیمانه ‌کردن مواد: برای ساخت بتن مگر به سیمان، ماسه، سنگدانه و آب نیاز داریم. نسبت استاندارد این مواد ۱ به ۴ به ۸ (سیمان:ماسه:سنگدانه) است؛ اما ممکن است بر اساس مشخصات پروژه تغییر کند. مواد باید با دقت وزن‌کشی شوند تا نسبت‌های صحیح رعایت گردد.

اختلاط و کنترل کیفیت: مواد خشک داخل میکسر ریخته شده و سپس آب و افزودنی‌های مورد نیاز به آنها اضافه می‌شوند. اختلاط تا رسیدن به یک مخلوط یکنواخت و بدون توده ادامه می‌یابد. برای تضمین کیفیت، نمونه‌های آزمایشی گرفته می‌شود تا مقاومت آن تأیید گردد.

نمونه طرح اختلاط بتن مگر ۱۵۰: در یک متر مکعب بتن مگر با عیار ۱۵۰، نسبت مواد به شرح زیر است:

• سیمان: ۱۵۰ کیلوگرم
• آب: ۸۰ لیتر
• سنگدانه: ۱۸۰۰ کیلوگرم (۷۰% ماسه و ۳۰% شن نخودی)

نحوه اجرای بتن مگر

بتن تنها به نوع مگر محدود نمی‌شود و بسته به کاربرد، ترکیب و شرایط اجرا به انواع مختلفی مانند بتن مسلح، بتن سبک، بتن الیافی و… تقسیم می‌شود. اگر می‌خواهید با انواع بتن و ویژگی‌های هرکدام آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله انواع بتن و کاربردهای آن را مطالعه کنید. و اما مراحل اجرای بتن مگر به صورت زیر است:

۱. آماده‌سازی و تراز کردن بستر خاک پس از اتمام خاک‌برداری: اولین مرحله تراز کردن و یکنواخت کردن سطح کف گود است. برای این کار، مهندس نقشه ‌بردار با کوبیدن میلگردهایی در سطح زمین، تراز مورد نظر را مشخص می‌کند. سپس ناهمواری‌های بین این نقاط با استفاده از ریسمان و به صورت دستی صاف می‌شوند. حضور مهندس نقشه‌ بردار در این مرحله ضروری است تا از خاک‌برداری بیش از حد یا کمتر از نیاز جلوگیری شود؛ زیرا هر دو حالت باعث افزایش هزینه‌ها و زمان پروژه می‌شوند.

۲. مرطوب ‌سازی و آماده ‌سازی نهایی سطح بعد از هموارسازی: باید بستر را به اندازه‌ای مرطوب کرد که از جذب آب بتن جلوگیری کند؛ اما در عین حال آب اضافی در سطح جمع نشود. برای افزایش مقاومت در برابر جذب آب گاهی مقداری شفته آهک نیز روی سطح خاک پاشیده می‌شود. می‌توان قبل از بتن‌ریزی، سطح را با سیمان یا کروم‌بندی نیز پوشاند.

۳. بتن‌ریزی و متراکم کردن: بتن مگر که از قبل با میکسر یا به صورت دستی آماده شده، روی بستر آماده شده پخش می‌شود. بتن باید به صورت یکنواخت و با ضخامت حداقل ۵ سانتی ‌متر روی کل سطح پخش شود. برای اطمینان از صافی و تراز بودن نهایی، از ابزارهایی مانند شمشه، شاقول و تراز استفاده می‌شود. پس از پخش، بتن باید بلافاصله با غلتک یا ویبراتور متراکم شود.

۴.عمل ‌آوری (نگهداری بتن): پس از اجرای بتن مگر باید سطح آن حداقل به مدت یک روز مرطوب نگه داشته شود. این کار باعث افزایش استحکام بتن خواهد شد. اگرچه عمل ‌آوری کامل برای بتن مگر ضروری نیست؛ اما بهتر است بتن حداقل به مدت ۷ روز مرطوب نگه داشته شود تا برای بتن‌ریزی لایه اصلی فونداسیون آماده شود.

ماشین آلات مورد نیاز برای اجرای بتن مگر

استفاده از تجهیزات مناسب و ایمن علاوه بر افزایش سرعت باعث بهبود کیفیت کار می‌شود. از آنجایی که اجرای بتن مگر یک عملیات بتن‌ریزی به شمار می رود، برای اجرای صحیح آن به ترکیبی از ابزارهای ساده و ماشین‌آلات پیشرفته نیاز است تا کار به شکل اصولی و مؤثر انجام گیرد. ابزار و تجهیزات مورد نیاز برای اجرای بتن مگر شامل موارد زیر هستند:

ابزار ساده بنایی

• شمشه آهنی، تراز، متر و شیلنگ تراز برای صاف و یکنواخت کردن سطح بتن
• کمچه، تخته ماله و استانبولی برای پخش و پرداخت نهایی بتن

ابزار عمومی ساختمان‌سازی

• بیل، فرغون و کلنگ برای آماده‌سازی اولیه بستر و جابه‌جایی مواد

ماشین ‌آلات تخصصی

• میکسر (بتونیر) برای آماده‌ سازی و مخلوط کردن بتن در محل پروژه
• پمپ بتن برای انتقال و ریختن سریع بتن در پروژه‌های بزرگ
• ویبراتور برای متراکم کردن بتن و از بین بردن حباب‌های هوا

قیمت بتن مگر

قیمت بتن مگر به هزینه خرید خود ماده بتن از کارخانه تولید بتن اشاره دارد. این هزینه شامل قیمت تمام‌شده مواد اولیه (سیمان، شن، ماسه و آب) و سود کارخانه است که معمولاً بر اساس حجم (متر مکعب) محاسبه می‌شود. این قیمت با هزینه‌های اجرایی و دستمزد کارگران تفاوت دارد. عوامل مؤثر بر قیمت بتن مگر شامل موارد زیر هستند:

• عیار بتن: اصلی‌ترین عامل در تعیین قیمت بتن مگر، عیار سیمان آن است. هرچه عیار (میزان سیمان در هر متر مکعب) بالاتر باشد، به دلیل افزایش هزینه سیمان، قیمت آن نیز بیشتر خواهد بود.
• هزینه مواد اولیه: قیمت بتن مستقیماً به نوسانات قیمت سیمان، شن و ماسه در بازار بستگی دارد.
• هزینه حمل و نقل: هزینه انتقال بتن از کارخانه به محل پروژه بر اساس فاصله و نوع وسیله حمل (مانند تراک میکسر) به قیمت نهایی اضافه می‌شود.
• شرایط پرداخت و نوسانات بازار: نوع قرارداد (نقدی یا اعتباری) و شرایط کلی بازار نیز می‌توانند بر قیمت بتن تأثیرگذار باشند.

قیمت اجرای بتن مگر

هزینه اجرای بتن مگر یکی از نکات مهم در برآورد مالی پروژه‌های عمرانی است. این قیمت معمولاً به صورت مترمربع محاسبه می‌شود؛ اما فاکتورهای متعددی بر آن تأثیرگذارند. مهم‌ترین عوامل تأثیر گذار در هزینه اجرای این بتن عبارت‌اند از:

• متراژ و مساحت پروژه: هرچه مساحت اجرای بتن مگر بیشتر باشد، هزینه کل نیز بالاتر خواهد رفت.
• ضخامت بتن: ضخامت مورد نیاز بتن مگر بر حجم و در نتیجه بر قیمت نهایی تأثیر می‌گذارد.
• نوع قالب ‌بندی: وجود یا عدم وجود قالب‌ بندی (مانند قالب‌های نواری) در فونداسیون، هزینه اجرا را تغییر می‌دهد.
• روش اجرا: قیمت اجرا با توجه به این مسئله که بتن به صورت دستی یا با استفاده از پمپ منتقل و توزیع شود، متفاوت خواهد بود.
• سهولت کار: عواملی مانند دسترسی به محل پروژه، شیب زمین یا وجود موانع بر سرعت و سهولت کار تأثیر می‌گذارند و قیمت نهایی را تغییر می‌دهند.
• موقعیت جغرافیایی و زمان اجرا: دستمزد کارگران و هزینه‌های اجرایی بر اساس محل پروژه و شیفت کاری (روز یا شب) تغییر می‌کند.

نکات اجرای بتن مگر

در هنگام اجرای بتن مگر به نکات زیر دقت کنید:

آماده‌سازی بستر: قبل از بتن‌ریزی، بستر خاک باید مرطوب شود تا از جذب آب بتن جلوگیری شود. همچنین در صورت انجام زیرسازی با شفته آهک باید صبر کنید تا به مقاومت کافی برسد.

اختلاط و بتن‌ریزی: برای یکنواختی، بتن باید حداقل دو دقیقه در میکسر مخلوط شود. بتن‌ریزی باید با کمک ریسمان‌کشی و کروم‌بندی صورت گیرد تا سطحی تراز و صاف برای آرماتوربندی ایجاد شود.

تراکم و عمل‌آوری: با توجه به ضخامت کم بتن مگر، متراکم کردن با ابزارهای دستی مانند بیل یا شمشه کفایت می‌کند. سطح بتن باید حداقل به مدت ۱۰ تا ۱۲ ساعت مرطوب نگه داشته شود تا از ترک‌خوردگی بتن جلوگیری شود.

قالب ‌بندی: نوع قالب‌ بندی زمان اجرای کار را تعیین می‌کند؛ قالب‌های بنایی قبل از بتن مگر و قالب‌های فلزی بعد از آن اجرا می‌شوند.

حرف آخر

بتن مگر، یک ترکیب بتنی مقرون‌به‌صرفه است که با مقدار سیمان کمتر و مقدار بیشتری سنگدانه درشت ساخته می‌شود. این بتن عمدتاً به عنوان یک لایه پرکننده پایدار و ترازکننده در زیر جاده‌ها، دال‌ها و سازه‌ها به کار می‌رود. علاوه بر این، بتن مگر به عنوان یک مانع محافظ عمل می‌کند و از بتن سازه‌ای در برابر رطوبت و مواد شیمیایی مضر موجود در خاک محافظت می‌نماید. بتن مگر به دلیل کاربردهای گسترده در پروژه‌های عمرانی و زیرساختی، سرعت گیرش مناسب، مقرون‌به‌صرفه بودن و دوام خود، انتخابی محبوب نزد پیمانکاران و سازندگان است. در واقع بتن مگر با وجود سادگی، نقشی حیاتی در پایداری و موفقیت پروژه‌های ساختمانی ایفا می‌کند.

منبع

https://www.bricknbolt.com/blogs-and-articles/construction-guide/what-is-lean-concrete

https://wecivilengineers.wordpress.com/2018/04/01/what-is-lean-concrete-where-it-is-used/