تعریف واش بتن:
واش بتن (Washed Concrete) یا بتن با سنگدانه نمایان (Exposed Aggregate Concrete) یکی از روش‌های پرداخت بتن برای ساخت سازه‌های مختلف با نمای تزئینی است. در این روش، سطح بالایی خمیر سیمانی شسته می‌شود تا سنگدانههای درون آن در معرض دید قرار گیرند. واش بتن یکی از انواع بتن نما یا اصطلاحا بتن اکسپوز به حساب می‌آید. واش بتن نیز مانند کفپوش سه بعدی اپوکسی از ظاهر جذاب برخوردار است.
کاربردهای رایج واش بتن:
واش بتن، به دلیل بهره‌مندی از دوام و مقاومت بالا در برابر لغزش، در ساخت و محوطه‌سازی بسیاری از سازه‌های مسطح نظیر دال، کف و دیوار مورد استفاده قرار می‌گیرد. از کاربردهای واش بتن می‌توان به ساخت پیاده‌رو، جاده، حیاط، بام، محوطه استخر و کف فضاهای عمومی (مانند کفپوش معابر، پارک، پارکینگ و غیره) اشاره کرد. علاوه بر این موارد، واش بتن برای ساخت عضوهای عمودی مانند دیوار حایل، نمای بیرونی ساختمان و دیوار عایق صوتی نیز استفاده می‌شود.
نمونه‌ای از واش بتن پیاده‌رو با پرداخت سنگ‌ریزه (سمت راست) و سنگ بزرگ (سمت چپ)
یکی از کاربردهای رایج برای واش بتن، کفپوشی سطح راهرو است. سطح سنگدانه نمایان در معرض رد لاستیک‌ها، ترافیک سنگین و تردد بالا مقاوم است و نیاز به نگهداری زیاد ندارند که همین موضوع این کفپوش را به انتخابی ایده‌آل برای صاحب‌خانه‌هایی تبدیل می‌کند که خواهان کفپوشی جذاب، بادوام و بدون زحمت نگهداری مکرر هستند.
در کاربردهای تجاری، واش بتن اغلب به‌عنوان کفپوش مورد استفاده در مناطق پرتردد مانند مراکز خرید، فرودگاه‌ها و بیمارستان‌ها استفاده می‌شود. دوام و نیازهای نگهداری کم آن را به انتخابی ایده‌آل برای این نوع کاربردها تبدیل می‌کند و پرداخت‌های قابل تنظیم به معماران و طراحان اجازه می‌دهد تا فضاهای منحصربه‌فرد و جذابی را ایجاد کنند که زیبایی کلی ساختمان را افزایش دهد.
دیگر المان‌های قابل ساخت توسط واش بتن عبارت هستند از:
- موزاییک واش بتن: کف‌سازی معابر، پیاده‌رو‌ها و مسیرهای دسترسی به ساختمانهای مسکونی، تجاری، عمومی، تفریحی و غیره
- جدول واش بتن: استفاده در کناره‌های پیاده‌رو‌ها، جاده‌ها و دور درخت‌ها
- پله واش بتن: استفاده در ساختمانهای بزرگ مسکونی، تجاری و تفریحی
- گلدان واش بتن: محوطه‌سازی و زیباسازی مکان‌های عمومی
نحوه تولید واش بتن:
واش بتن با ترکیب استاندارد بتن یا سیمان با سنگدانههای معدنی، چسب بتن و سایر افزودنی‌های بتن مانند فوق روان کننده‌های کربوکسیلاتی در انواع طرح و نقش‌ها و سپس استراحت دادن به آن برای مدت‌زمان مشخصی ایجاد می‌شود. هنگامی که بتن خودش را می‌گیرد، سطح آن با یک شلنگ آب فشار قوی شسته می‌شود که لایه بالایی خمیر سیمان را جدا می‌کند و سنگدانههای زیر را در معرض دید قرار می‌دهد.
مدت‌زمان گیرش بتن قبل از شستشو می‌تواند بسته به عوامل مختلفی مانند نوع سنگدانه مورد استفاده و پرداخت مورد نظر متفاوت باشد. به طور کلی، هر چه بتن زمان گیرش بیشتری داشته باشد، محصول نهایی دوام و ماندگاری بیشتری خواهد داشت. پس از شستن بتن، اجازه داده می‌شود تا خشک شود و سپس با یک درزگیر مخصوص که از سطح محافظت می‌کند، آب‌بندی می‌شود. این درزگیر همچنین به جلوگیری از نفوذ رطوبت و لکه‌ها به سطح کمک می‌کند که در طول زمان باعث آسیب می‌شود.
مراحل اجرای واش بتن:
واش بتن طی چند مرحله اصلی تولید می شود. با وجود تفاوت بین محل اجرای درجا و پیش ساخته واش بتن، اصول و مراحل آن‌ها با یکدیگر تفاوتی ندارد. مراحل تهیه واش بتن به شرح زیر می باشد:
1-آماده‌سازی سطح بتن: ابتدا، سطح بتن باید به طور کامل تمیز شود تا از هرگونه آلودگی و چربی پاک شود. سپس، سطح بتن باید به طور مناسب تراکم شود تا سطح صاف و یکنواختی داشته باشد.
2- انتخاب سنگدانه‌ها: برای تهیه واش بتن، باید سنگدانههای مناسبی انتخاب شوند که بتوانند در سطح بتن نمایان شوند. سنگدانه‌ها باید از نظر شکل، اندازه و رنگ مناسب باشند.
3- تهیه ملات سیمانی:. در ابتدا، ملات سیمانی را با ترکیب سیمان و آب تهیه کنید. نسبت معمول بین سیمان و آب برابر 1 به 0.5 است. می‌توانید از میکسر بتن یا دستگاه مخلوط کننده برای تهیه ملات استفاده کنید. ملات سیمانی باید به طور کامل مخلوط شده و یکنواختی داشته باشد.
4-اضافه کردن سنگدانه‌ها: پس از تهیه ملات سیمانی، سنگدانههای انتخاب شده به آن اضافه می‌شوند. سنگدانه‌ها باید به طور یکنواخت در ملات سیمانی توزیع شوند.
5- نمایان کردن سنگدانه‌ها: پس از اضافه کردن سنگدانه‌ها، سطح بتن با استفاده از ابزارهای مناسب مانند برس و آبکاری نمایان می‌شود. این عمل باعث نمایان شدن سنگدانه‌ها در سطح بتن می‌شود. روش های نمایان کردن سنگدانه در واش بتن به شرح زیر می باشد:
روش های نمایان کردن سنگدانه در واش بتن:
آخرین و اصلی‌ترین مرحله برای ساخت واش بتن، نمایان کردن سنگدانههای سطح آن است. روش‌های مختلفی برای این کار وجود دارند. از متداول‌ترین روش‌های نمایان کردن سنگدانههای سطح بتن می‌توان به شستشو با آب، ساب‌پاشی، سنگ‌کشی و حکاکی با اسید (اسیدکاری) اشاره کرد. اجرای هر یک از این روش‌ها نیازمند مهارت بالا است. به منظور اطمینان از کیفیت روش انتخابی، پرداخت سطح، توزیع سنگدانه‌ها و ثبات رنگ، باید چند قطعه را مورد آزمایش قرار داد.
الف- نمایان کردن سنگدانه توسط شستشو با آب:
روش شستشوی آبی، ملات سیمانی را از روی سطح واش بتن جدا می‌کند. در این روش پس از سفت شدن، سطح بتن جاروکشی می‌شود و در معرض فشار آب (واترجت) قرار می‌گیرد. به طور کلی، این روش برای نمایان کردن سنگدانههای بزرگ (تا یک سوم ابعاد)، بدون تغییر شکل و بافت سطح سنگدانه‌ها استفاده می‌شود.
شروع فرآیند نمایان کردن سنگدانه‌ها زمانی است که سطح، توانایی تحمل روسازی را بدون تغییر قابل ملاحظه در ارتفاع (حداکثر 2 تا 3 میلی‌متر) را داشته باشد. در روش شستن سطح، معمولا از آب‌پاش و جارو استفاده می‌شود. توجه داشته باشید که جاروکشی مداوم سطح، امکان جداشدگی سنگدانه‌ها را افزایش می‌دهد. در طرف مقابل، ماله‌کشی مجدد می‌تواند چینش سنگدانه‌ها را برای پرداخت بهتر بهبود بخشد. در نمایان کردن سنگدانههای ریز یا سطوح کوچک، استفاده از اسفنج و آب‌پاشی با فشار کم، از جدایش مصالح جلوگیری می‌کند.
استفاده از دیرگیرکننده‌های مخصوص در این روش، امکان دستیابی به سطح نمایان تا یک عمق مشخص را فراهم می‌کند. این افزودنی‌ها برای شرایط آب و هوایی خشک مناسب هستند. البته، با اضافه کردن افزودنی در ضخامت‌های مختلف، عمق نمایان شدن سنگدانه‌ها متفاوت خواهد بود. این روش برای ساخت تصاویر سفارشی بر روی بتن استفاده می‌شود.
پس از نمایان شدن سنگدانه‌ها، باید حداقل 7 روز برای عمل آمدن سطح صبر کرد. این زمان، به منظور افزایش مقاومت بتن و پیوند بیشتر بین اجزا ضروری است. یکی دیگر از اقدامات ضروری، استفاده از محلول اسیدی به منظور شفاف کردن سنگدانه‌ها توسط برداشتن غشا نازک سیمانی از روی آن‌ها است. در برخی از موارد، سطح نمایان شده واش بتن توسط الگوهای مخصوص حکاکی می‌شوند. این عمل باید زمانی انجام شود که بتن هنوز در حالت خمیری قرار دارد.
ب- نمایان کردن سنگدانه توسط ساب پاشی:
ساب‌پاشی (Abrasive Blasting) یا اصطلاحا سندبلاست (Sand Blasting)، روشی است که به منظور نمایان کردن سنگدانههای بتن سخت شده توسط برداشتن ملات سیمانی سطح مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فرآیند، معمولا از موادی نظیر ماسه، سرباره و کاربید سیلیسیوم برای سایش سطح بتن استفاده می‌شود. به دلیل به کارگیری این روش پس از سخت شدن بتن، امکان ماله‌کشی سنگدانه‌ها برای بهبود ظاهر واش بتن وجود ندارد. میزان نمایان شدن سنگدانه‌ها به شدت ساب‌پاشی بستگی دارد.
در روش ساب‌پاشی، شکل کلی سنگدانه‌ها تغییر نمی‌کند اما سطح آن‌ها کنده می‌شود. این فرآیند، یک سطح کدر با بافت متغیر را به وجود می‌آورد. ایجاد پیوند مناسب ذرات، به عمق برداشت بستگی دارد. استفاده از کندگیرکننده می‌تواند زمان کافی برای تنظیم عمق مناسب لایه‌برداری را فراهم کند. به طور کلی، ساب‌پاشی دارای چهار درجه سطحی، سبک، متوسط و سنگین است.
انواع روش های اجرای واش بتن:
روش‌های اجرای واش بتن را می‌توان به دو گروه کلی درجا و پیش‌ساخته تقسیم‌بندی کرد:
- روش درجا: در این روش، قالب‌بندی،بتن‌ریزی و تمام مراحل ساخت واش بتن در محل پروژه انجام می‌شوند. روش درجا، برای پروژه‌هایی با مساحت کوچک مناسب است. به علاوه، محدویت‌هایی نیز برای استفاده از تجهیزات خاص در این روش وجود دارد.
- روش پیش ساخته :در این روش، ساخت واش بتن با ابعاد مشخص در کارخانه صورت می‌گیرد. سپس، قطعات پیش ساخته واش بتن برای اجرا و نصب به محل پروژه منتقل می‌شوند. این روش، سرعت و سهولت اجرا را افزایش می‌دهد. به علاوه، روش پیش ساخته، امکان به کارگیری تجهیزات متنوعی نظیر میز ویبره، پرس و غیره را برای اجرای فرآیند ساخت فراهم می‌کند. برخی از انواع واش بتن های پیش ساخته به شرح زیر می باشد:
الف- واش بتن ویبره‌ای
در این روش برای تولید واش بتن از مخلوط کردن سنگدانه، پودر سنگ، چسب بتن، سیمان و روان‌کننده‌ها استفاده می‌شود. بعد از مخلوط کردن این مواد با یکدیگر، مخلوط به دست آمده را درون قالب‌هایی می‌ریزند و بر روی میز ویبره قرار می‌دهند تا مواد اولیه و ملات به صورت یکنواخت در محصول پخش شوند و با از بین رفتن حباب‌های درون مخلوط تراکم آن افزایش یابد. این عمل به باعث بالا رفتن مقاومت بتن به صورت یکسان در تمامی نقاط می‌شود. سپس محصول را برای تثبیت مقاومت به اتاق بخار برده و پس از آن با بیرون آوردن محصول از اتاق بخار، سطح کار را به وسیله واترجت و فرچه‌های فلزی صیقل می‌دهند تا مواد زائد رویشان جدا شوند و به صورت برجسته در بیاید.
ب- واش بتن پرسی
برای ساخت واش بتن پرسی، در ابتدا و برای شروع کار 50 درصد قالب را با مخلوط آماده و بقیه را با ماسه، سیمان و مقدار کمی آب پر کرده و عملیات پرس را انجام می‌دهیم. سپس مخلوط پرس شده را به مدت یک روز داخل اتاق بخار نگه می‌داریم و پس از بیرون آوردن از اتاق، سطح آن را شست و شو می‌دهیم. مقاومت و تراکم این نوع محصول رابطه مستقیم با شدت پرس دارد. واش بتن پرسی از ویبره‌ای ضعیف‌تر است و معمولاً پس از حدود یک سال سنگدانه های روی واش بتن جدا می‌شوند و زیبایی کار از بین می‌رود.
ج- واش بتن آنتیک
روش تولید این محصول نسبتا جدید است و در پروسه تولید این کفپوش ماشینی، انتخاب مواد اولیه نیاز به حساسیت و دقت بالایی دارد. همچنین سنگدانههای استفاده شده باید از استانداردهای لازم در خصوص ضریب سایش در برابر سیمان، جذب آب، مقاومت فشاری و رنگ یکنواخت برخوردار باشند. پودر میکرونیزه، پیگمنت های رنگی، سنگدانه ها، سیمان، آب و سایر افزودنی ها نیز به عنوان مواد اولیه این محصول شناخته می‌شوند.
- مزایای واش بتن:
از مهم‌ترین مزایای واش بتن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت بالا در برابر لغزش: واش بتن، معمولا مقاومت خوبی در برابر لغزش دارد. ویژگی مذکور، این نوع بتن را به گزینه‌ای خوبی برای ساخت مسیرهای شیب‌دار و کف‌های موجود در نواحی پربارش تبدیل کرده است.
- دوام بالا: کنترل بالای نسبت آب به سیمان، تراکم و عمل آوری واش بتن، دوام آن را نسبت به گزینه‌های مشابه افزایش داده است.
- کاربردهای مختلف: مزیت‌های زیاد واش بتن، باعث گسترش کاربرد آن در سازه‌های مختلف و برای مقاصد متفاوت شده است.
- ظاهر زیبا: تنوع سنگدانههای قابل استفاده با رنگ‌های متفاوت و همچنین روش‌های مختلف نمایان کردن و پرداخت، زیبایی خاصی را برای سطح واش بتن فراهم می‌کند. همین ویژگی، باعث گسترش کاربرد واش بتن در المان‌های تزئینی نیز شده است.
- تنوع زیاد: علاوه بر تنوع رنگ‌ها و سنگدانه‌ها، به کارگیری واش بتن، امکان اجرای الگوهای متنوع، پیچیده و جذاب را نیز فراهم می‌کند.
- هزینه پایین: استفاده از واش بتن برای سطح‌های بزرگ، هزینه روسازی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
- اجرای راحت و سریع: واش بتن در بسیاری از سازه‌ها به صورت قطعات پیش‌ساخته اجرا می‌شود. این روش، سرعت و سهولت نصب را به اندازه قابل توجهی افزایش می‌دهد. به علاوه، استفاده از واش بتن پیش‌ساخته، بر روی کاهش هزینه‌های نیروی انسانی نیز تاثیرگذار است.
- نیاز به نگهداری پایین: واش بتن، به غیر از درزگیری و تمیزکاری‌های دوره‌ای، به تعمیر و نگهداری زیادی نیاز ندارد.
معایب واش بتن:
اصلی‌ترین معایب واش بتن عبارت هستند از:
- نیاز به نیروی کار ماهر: با وجود اجرای راحت و سریع، ساخت واش بتن نیازمند مهارت، دقت و حساسیت بالایی است. به عنوان مثال، در صورت عدم نظارت کافی بر فرآیند ساخت، احتمال نمایان شدن سنگدانههای تیز و آسیب رسیدن به افراد در حین عبور از روی مسیرها افزایش می‌یابد.
- دشوار بودن نظافت: در برخی از موارد، تمیز کردن سطح واش بتن دشوار است. برای تمیز کردن رسوبات نیز باید از آب استفاده کرد. در صورت استفاده از آب با فشار بالا، ممکن است برخی از سنگدانههای ریز از روی سطح جدا شوند.
- حساس بودن المان‌های تزئینی: به دلیل ظرافت سازه‌های تزئینی ساخته شده توسط واش بتن، احتمال آسیب دیدن سریع آن‌ها وجود دارد.
