سرآغاز پیدایش عناصر بتنی پیش ساخته
جوزف مونیر (۱۸۲۳-۱۹۰۶) یک باغبان ساده بود. او سالها ایده توسعه گیاهان دایمی با قیمت پایین را در سر می پروراند تا اینکه در سال ۱۸۶۷ محصولات متنوعی را اختراع کرد که همگی از بتن ساخته شده بودند و در نهایت توانست آنها را به نام خود ثبت کند. بعد از ثبت این اختراعات گام منطقی بعدی، اختراع و تولید قطعات بتنی پیش ساخته بود؛ چراکه قطعات بتنی پیش ساخته نسبت به قطعات بتنی درجا ( قطعاتی که در لحظه مورد نیاز ساخته می شوند) دارای مزیت های زیادی از جمله کیفیت، سرعت انجام کار، سلامت و ایمنی در حین کار می باشند.
سری سازی محصولات بتنی با استفاده ازعناصر جامد
در گذشته سیستم های پیش ساخته اصطلاحا سیستم های پیش ساخته جامد نامیده می شدند که از اتصال عناصر پیش ساخته با هم توسط تزریق بتن یا جوشکاری و یا استفاده از پیچ و مهره به وجود می آمدند. از این سیستم ها برای ساخت و سازه های آپارتمانی یکنواخت استفاده می شد. زیرا در این قطعات انعطاف پذیری زیادی وجود نداشت و قالب های انعطاف پذیر برای قطعات جامد هنوز در دسترس نبودند. این قالب های انعطاف پذیر تا اواسط دهه نود اختراع نشدند.
این نوع سیستم های جامد و غیر قابل انعطاف پیش ساخته دارای مزایا و محدودیت هایی بودند. مهم ترین محدودیت های آنها در یکنواختی ساختمان ها و نقشه ها و همچنین محدودیت در ارتفاع ساختمان ها به دلیل بارهای لرزه ای زیاد بود. و اما مزیت اصلی آنها پیشگامی در صنعت ساختمان و مبنا قرار گرفتن در تولید سازه ها بود.
توسعه و گسترش سیستم قطعات صنعتی پیش ساخته بتنی بین سالهای ۱۹۶۵ الی ۱۹۸۵
قسمت اصلی سیستم های به اصطلاح پیش ساخته، تسمه مشبک است که در ابتدای دهه پنجاه میلادی تولید شد و به صنعت قطعات پیش ساخته راه یافت و در آنجا توسعه پیدا کرد.
در اواسط دهه شصت میلادی از تیرهای مشبک برای ساخت محصولات بتنی پیش ساخته استفاده کردند. این نقطه سرآغاز تولید صنعتی قطعات پیش ساخته به صورت گسترده بود.
واحد های تولیدی در آن زمان بسیار ساده و ابتدایی بودند و بیشتر متشکل از تخت ها و صفحات ثابت در مناطق باز و یا در کارگاه های تولیدی بودند. مهم ترین ابزار تولید در فضاهای باز، جرثقیل برج (tower crane) و در کارگاه های تولیدی جرثقیل های سقفی بود.
توسعه و تولید دیوارهای دو جداره بتنی
همان گونه که می دانید عامل محرکه برای توسعه بیشتر و پایدارتر در هر زمینه ای، بهینه سازی مراحل ساخت و افزایش کیفیت محصول نهایی در کنار بالا بردن سرعت کار است. در این راستا دیوارهای پیش ساخته و به اصطلاح دیوارهای دوقلو بین سال های ۱۹۸۰ تا ۱۹۸۵ اختراع و به بازار عرضه شدند.
توسعه سیستم پیش تولید محصولات بتنی در مقیاس صنعتی (۱۹۸۵- ۲۰۰۵)
مرحله دوم توسعه در صنعت قطعات پیش ساخته بتنی با دو اختراع مهم همراه شد.
این تحولات از یک سو با شخصی شدن رایانه ها و تولید نرم افزارهایی مانند اتوکد (طراحی به کمک کامپیوتر) که محصول را با کدها و داده های الکترونیکی تعریف می کرد و از سوی دیگر اختراع سیستم کنترلی PLC (کنترل کننده های منطقی برنامه ریزی شده) همراه شد و توسعه یافت.
این گسترش و توسعه بود که امکان ایجاد و به کارگیری ماشین های خودکار را در فرآیند تولید و کنترل مواد به وجود آورد. پلاتر و پخش کننده های خودکار بتن نمونه هایی از این نوع ماشین های خودکار هستند.
با توسعه و گسترش این اختراعات در دهه ۶۰ میلادی بود که سرعت تولید به شدت بالا رفت و به طور هم زمان کیفیت محصولات نیز به شکل چشمگیری افزایش پیدا کردند.
انواع ماشین های خودکار گام به گام به روند تولید محصولات بتنی اضافه شدند. به عنوان نمونه از موارد زیر می توان نام برد:
ماشین های خودکار جوشکاری، ربات های قالب گیری بتن، طراحی های لیزری، پخش کننده های خودکار بتن و سیستم های رایانه ای اصلی و هوشمند برای هدایت و کنترل کامل فرآیند تولید
از سال ۲۰۰۰ پیشرفت های زیادی در زمینه دیجیتال سازی و شبکه سازی تولید صورت گرفته است. برخی از این روش ها در گذشته هم در مقیاس های کوچک تر مورد استفاده قرار گرفته اند؛ اما با پیشرفت علم و تکنولوژی این روند روز به روز وسیع تر شده و کاملا واضح است که محصولات بتنی ساختمانی در آینده پیچیده تر از امروز خواهند شد. به عنوان نمونه از عناصر بتنی پیش ساخته هوشمند می توان نام برد که قطعا تقاضای زیادی برای آنها وجود خواهد داشت.
تکنولوژی تولید قطعات بتنی پیش ساخته
اساسا برای هر قطعه و عنصر در ساختمان ها، یک قطعه و یا عنصر پیش ساخته مناسب وجود دارد. هر یک از این قطعات بتنی پیش ساخته به فناوری تولید متفاوتی نیاز دارند. بر این اساس دو نوع فرآیند تولید وجود دارد: تولید ثابت و سیستم پالت چرخ و فلکی
سیستم تولید ثابت
در آغاز توسعه فرآیند تولید بتن پیش ساخته، تولید فقط با سیستم ثابت وجود داشت. به طوری که میزهای تولید به صورت ثابت روی زمین نصب می شدند و کارگران از یک ایستگاه کاری به ایستگاه کاری بعدی منتقل می شدند. عناصر و قطعات دارای ساختار پیچیده در این سیستم یا تولید نمی شدند و یا به سختی تهیه می شدند. در واقع سیستم تولید قطعات بتنی به شکل ثابت چندان کارآمد نبود.
سیستم تولید پالت چرخ و فلکی
با گذشت سال ها، به دلیل افزایش هزینه نیروی کار و نیاز به کیفیت بالاتر، سیستم چرخ و فلک پالت اختراع شد. مشخصه اصلی این روش تولید، وجود جداول تولیدی یا همان پالت است و هر کارگر در ایستگاه کار دایمی خود می ماند و کار ثابت و مشخصی را انجام می دهد. این روش تولید کاملا مشابه تولید خودرو است. این سیستم یکی از کارآمدترین سیستم های تولید برای قطعات بتنی پیش ساخته تلقی می شود.
امروزه در یک مرکز تولید قطعات پیش ساخته با توجه به محصول و نیازهای فردی مشتریان قطعات طراحی و ساخته می شوند. این بدان معنی است که چیزی به عنوان مرکز تولید یا خط تولید آماده وجود ندارد. زیرا نیازهای مشتریان بیش از حد با یکدیگر متفاوت هستند.
الزاماتی که باید رعایت شوند عبارتند از : خروجی کارخانه که در اصل همان محصول بتنی تولید شده است، اندازه و خاصیت محصول نهایی، طراحی محصول بتنی و غیره. بدیهی است با برنامه ریزی حرفه ای در کارخانه و خط تولید می توان هزینه ها را به میزان قابل توجهی کاهش داد.
منابع:
