آشنایی با منهول های بتنی و آجری

آجر و بتن را می توان به عنوان مصالح ساختمانی، نه تنها به دلیل کیفیت زیبایی شناختی خود، بلکه برای اهداف کاملاً سودمند نیز انتخاب کرد. منهول های بنایی که شامل انواع منهول بتنی و آجری می‌باشند، اگرچه که امروزه منسوخ شده بنظر می‌آیند و کمتر مورد استفاده قرار میگیرند. اما از نظر بررسی پیشینه کانال های آدم رو و توجه به وضعیت کشورهای غیرصنعتی و فقیر، بررسی انواع منهول بتنی و آجری میتواند حائز اهمیت باشد.

در واقع اصلی ترین مزیت منهول های آجری و بتنی درجا، شاید این باشد که نیاز به قالب گیری خاصی نداشته و بصورت بنایی اجرا میشوند. یعنی برای دستیابی به آنها، نیاز به احداث کارخانه صنعتی و تولیدات خاص نیست و میتوانند در دورترین نقاط روستایی و یا در شرایط جنگی کشورها، اجرا شوند. البته بدلیل معایب متعدد این آدم‌روها (مدلهای آجری/بتنی) و ظهور منهول های قدرتمند و کارآمد پلی اتیلنی و فایبرگلاسی، استفاده از این متریالها شدیداَ روند کاهشی داشته است.

چرا باید با منهول بتنی و آجری آشنا شویم؟

اگرچه که امروزه در بیشتر موارد، پلی اتیلن‌ها، فایبرگلاس و حتی بتن های پیش ساخته بعنوان جایگزین منهول های آجری و بتنی معرفی میشوند. اما هنوز هم شرایطی وجود دارد که در آن آجر یا بلوک ترجیح داده می شود:

1. یک مثال بارز در تعمیر منهول های بنایی موجود است. در چنین شرایطی، غالباَ کارفرمایان دارای بودجه‌ی محدود تصمیم میگیرند که همان آدمروهای بنایی خود را تعمیر نموده و به سراغ جایگزینی با متریال جدید نروند.
2. مثال دیگر در سیستم های فاضلاب طراحی شده برای حمل زباله های شیمیایی از فرآیندهای صنعتی است. منهول های آجری نسبت به کانالهای با مواد مبتنی بر سیمان پرتلند (مدلهای پیش ساخته)، مقاومت بیشتری در برابر حملات شیمیایی ایجاد می کنند و بنابراین در مواجهه با زباله های شیمیایی، ایستادگی بهتری دارند.

بطور کلی اگر تجهیزات مورد نیاز برای حمل منهول پیش ساخته در دسترس نباشد یا نتواند به محل برسد، آوردن مصالح بنایی و ساخت منهول آجری و بتنی در میدان، ممکن است بهترین جایگزین باشد.

وضعیت کانالهای آدم‌رو در کشورهای فقیر

برخی کارشناسان همواره بر این نکته تأکید دارند که طراحی و اجرای منهول های بتنی درجا و بخصوص سیستمهای آدم رو آجری، بطور کامل در جای جای جهان منسوخ شده است. این درحالی است که چنین ادعایی کاملاَ غلط می‌باشد. در واقع بسیاری از کشورهای فقر، جنگ زده، غیرصنعتی و مستضعف، همچنان در باب خرید منهول پلی اتیلن و فایبرگلاس (مدلهای صنعتی جدید) با مشکلات عدیده‌ای دست و پنجه نرم میکنند. بنابراین بخصوص در نقاط روستایی و دورافتاده‌ی اینگونه کشورهای غیرصنعتی، همچنان بازار اجرای منهول های آجری بسیار داغ است!!.

تفاوت منهول بتنی پیش ساخته و درجا ساخت

منهول های بتنی قدیمی، بصورت درجا ساخت اجرا میشدند. یعنی اندازه کانال پیشنهادی در محل پروژه تعیین میشد و کار ساخت کانال نیز در همان محل صورت می‌پذیرفت. معمولاَ هنگام اجرای آدمروهای بتنی درجا ساخت، خطاهای ابعادی متعددی بوجود می‌آمد. ضمن اینکه کل فرآیند بسیار وقتگیر بود و در بسیاری از موارد، بتن نیز بدلیل:

• شرایط آب و هوایی خاص؛
• و یا اقدامات سهل انگارانه و مشکلات ناشی از عدم تخصص،

قوام و کیفیت لازم را پیدا نمی کرد!. تمامی این موارد در حالی است که منهول بتنی پیش ساخته (آماده)، طبق نقشه‌های از پیش آماده‌شده، در کارخانه تولید شده و تنها به جهت نصب به محل پروژه انتقال داده میشود. از همین رو بخصوص از نظر چفت شدگی درب منهول / دریچه منهول با قاب رویی کانال، کاملاَ استاندارد است و هیچگونه آب سطحی و گرد و خاکی به درون کانال آدمرو راه پیدا نمیکند. مدلهای بتنی پیش ساخته، بسیار باکیفیت بوده و دارای ماندگاری قابل توجهی هستند. البته بلحاظ ماندگاری، هرگز به پای انواع منهول کاروگیت ، فایبرگلاس و پلی اتیلن نمی‌رسند. ولی شرایط به مراتب عالی تری نسبت به مدلهای آجری و بتنی دارند. علاوه بر اینها، ترک‌خوردگی در مدلهای پیش ساخته بسیار کمتر (و دیرتر) از منهولهای بتنی درجا ساخت اتفاق می‌افتد.

نکته: بسیاری از کارخانجات صنعتی برای خنک سازی سریع بتن‌ها در هنگام ساخت تجهیزات بتنی، به خرید یخساز صنعتی (در انواع مدلهای تولید یخ پولکی، قالبی و…) روی می‌آورند.

معایب سیستم های منهول آجری و بتنی

در گذشته تصور میشد که استحکام ساختاری، دوام و صرفه جویی مالی منهول های بتنی و آجری بسیار مناسب است. همچنین به حداقل توجه و نگهداری نیاز دارند. اما به مرور و بخصوص با ظهور متریالهای جدید پلیمری، تمامی این نظرات و پیش بینی‌ها زیر سوال رفت. در واقع از مهمترین معایب منهول آجری و بتنی، میتوان به موارد زیر اشاره داشت:

• اجرای آنها بسیار زمانبر است. البته این مشکل برای آدمروها بتنی پیش ساخته تا حدود زیادی حل شده است؛ اما منهول های آجری را نمیتوان بورت پیش ساخته تولید نمود.
• بدنه این کانالها زبر است و صاف و صیقلی نیست. به‌همین دلیل آلودگیها و ذرات فاضلابی میتواند بر روی بدنه آنها باقی بماند. (برخلاف پلیمرها که دارای سطح کاملاَ صافی می‌باشند و یکی از دلایل استقبال گسترده از منهول های کاروگیتی که بوسیله انواع لوله کاروگیت فاضلاب ساخته میشوند، همین عامل است)
• به مرور زمان دچار ترک خوردگی و شکستگی میشوند. (این مورد را حتی میتوان در سازه های غول پیکر برج خنک کننده بتنی نیز مشاهده نمود)
• مصالح بنایی بطور کلی سنگین هستند و موجب سنگینی بیش از حد محصول نهایی نیز میشوند. همین عامل، مسئله جابجایی منهول های آجری و بتنی را با دشواری های زیادی روبرو میکند!
• بدنه آدم روهای بتنی و آجری، مستعد تشکیل رسوب و ایجاد لایه های قارچ و جلبک است.
• بتن و بخصوص آجر، در برابر سیالات شیمیایی و اسیدی، مقاومت مناسبی ندارند و دچار خوردگی میشوند. به‌ همین علت امروزه هیچکدام از انواع مخزن اسید را از جنس بتن نمی‌سازند.
• هزینه دستمزد بنا، بالا خواهد بود.
• اصولاَ در سیستمهای درجا ساخت، درب منهول با قاب کاملاَ هماهنگ نخواهد بود. (بطور دقیق روی هم سوار نمیشوند)
• بتن و آجر در شرایط آب و هوایی معتدل و مرطوب، دچار فرسایش به مراتب سریعتری میشوند.
• فرم دهی به یک سازه آجری، بسیار سخت خواهد بود.
• در تماس مداوم با آب و فاضلاب، سازه های بتنی و آجری دچار استهلاک میشوند.

نکته: تقریباَ تمامی این ایرادها را میتوان برای سپتیک تانک های بتنی نیز در قیاس با سپتیک تانک پلی اتیلن و فایبرگلاس، در نظر داشت!. شرایط برای مقایسه انواع چربی گیر فاضلاب بتنی و پلی اتیلنی نیز به همین شکل است.

درجه بندی آدم رو آجری بر اساس ASTM

مطابق استانداردهای ASTM، دو درجه مختلف برای منهول های آجری در نظر گرفته میشود:

1. درجه MS برای استفاده در منهول ها و حوضچه های صید در نظر گرفته شده است. مطابق درجه MS، در این درجه مقاومت بالا و یکنواخت در برابر یخ زدگی و متلاشی شدن به دلیل احتمال یخ زدگی آجر، مورد نظر می‌باشد. برای جذب کم و مقاومت سایشی بالا در خطوط فاضلاب، از آجر فاضلاب گرید SS یا SM استفاده می شود. (مخصوص اقلیم های سرد و خشک و آب و هواهای پربارش از لحاظ برف)
2. گرید MM نیز میتواند در هنگام اجرای منهول های آجری، لحاظ شود. برای دستیابی به ترکیب موردنظر درجه MM، مقدار آب بیشتری با ملات ترکیب میشود. بخاطر داشته باشید که در درجه MM، فقط مقاومت “متوسط و غیر یکنواخت” در برابر شرایط یخبندان مد نظر خواهد بود.

کلیات اجرای منهول آجری و بتنی

در شکل بالا، یک منهول آجری معمولی را نشان میدهد. به‌طور کلی، روکش منهول های موردنظر توسط یک بخش دایره ای از سنگ تراشی آجری تقویت نشده، پشتیبانی می شود. آجرها به صورت شعاعی در استوانه ای به قطر حدود 4 فوت قرار میگیرند. در قسمت گردن، آجرها به سمت داخل و سپس به سمت بالا میخکوب میشوند. بدین ترتیب یک دهانه باز حداقل 20 اینچی را تشکیل میدهند. اجرای تجربی، نیاز به دیواری به ضخامت 8 اینچ برای عمق 12 فوت یا کمتر دارد. برای هر 6 فوت عمق یا کسری از آن، 4 اینچ به ضخامت مورد نیاز اضافه کنید. اگر دیوارهای نازکتر مطلوب باشد، سازه باید با آجرهای تقویت‌شده طراحی و اجرا شود.

لازم به ذکر است که برای ساخت منهول های بتنی نیز، روشهای مختلفی بکار گرفته میشود. یکی از آنها، استفاده از بلوک بتنی است که مطابق با استاندارد « ASTM C 139(رفرنس 3)» می‌باشد. این بلوک‌ها واحدهای سنگ‌تراشی بتنی پیش‌ ساخته‌ای هستند که از:

• سیمان پرتلند،
• آب
• و سنگدانه

ساخته شده‌اند. آنها همچنین ممکن است حاوی آهک هیدراته یا خاکستر بادی باشند. اساس شکل گیری و ساخت بخش مخروطی اینگونه آدمروهای بنایی، واحدهای سگمنتال و البته خمیر مخصوص و ملات می‌باشد. مخروط، قطر داخلی را از 4 فوت به 2 فوت در بالا کاهش می دهد تا یک درب و خروجی استاندارد دریافت کند. تعداد و اندازه واحدهای خمیر مورد نیاز برای ایجاد مخروط، توسط سازنده از پیش تعیین شده است. بطوریکه نیازی به برش میدانی نیست. برای اندازه های پوشش غیر استاندارد، دیوار سازه بدون کاهش قطر برای کل عمق ساخته می شود. سپس یک دال پیش‌ساخته یا ریخته‌گری شده در بالای آن اضافه می‌شود تا پوشش را در خود جای دهد.

کف سازه های منهول بنایی معمولاً از بتن پیش ساخته یا ریخته گری در محل ساخته می شود. اگر در حفاری با سنگ مواجه شدید، حداقل 6 اینچ زیر ارتفاع مورد نیاز برای کف سازه را حفاری کنید تا تمام اطمینان های موردنیاز بدست آید و خیالتان راحت باشد که هیچ فشاری قرار نیست در گذر زمان، به کف منهول آجری و بتنی وارد شود. سپس بخش حفاری‌شده را با 6 اینچ ماسه پر کنید. در ادامه پایه بتنی را روی ماسه قرار داده و آن را محکم نمایید.

برای دستیابی به یک سازه استاندارد، توجه داشته باشید که نوع ملات نیز باید با استانداردهای مربوطه مطابقت داشته باشد. منهول‌های آجری باید از بیرون با پوششی از ملات نوع M نیز تمیز شوند. پله های نردبان گالوانیزه یا پلیمری، در داخل آدمرو وصل شده و در حدود 16 اینچ نسبت به مرکز تعبیه میشوند. سپس از مواد دانه ای مانند ماسه، شن، یا سنگ خرد شده برای پرکردن سازه تکمیل شده، استفاده می‌شود.

محصول پیشنهادی: پکیج تصفیه فاضلاب

منابع:

1. ASTM C 32, “Standard Specification for Sewer and Manhole Brick (Made from Clay or Shale),” ASTM, 1916 Race St., Philadelphia, PA 19103.
2. “Brick and Tile in Sanitation Structures,” BIA Technical Notes on Brick Construction, Number 34 ,Brick Institute of America ,11490 Commerce Park Dr., Reston, VA 22091.
3. ASTM C 139, “Standard Specification for Concrete Masonry Units for Construction of Catch Basins and Manholes,” ASTM.
4. W. C. Panarese, S. H. Kosmatka, & F. A. Randall, Concrete Masonry Handbook, Portland Cement Association, 5420 Old Orchard Rd., Skokie, IL 60077