در این مقاله درباره انواع مخازن از لحاظ ساختاری صحبت شده که در مقاله ساخت و اجرا مخزن و حوضچه بتنی و فلزی + هزینه به طور جامع تری راجع به این موضوع صحبت شده است.
مخازن بتنی به طور کلی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
مخازن بتنی هوایی
مخازن بتنی هوایی برای ذخیره‌سازی آب در ارتفاعات استفاده می‌شوند تا فشار مناسب در شبکه آبرسانی ایجاد کنند. این مخازن معمولاً بر روی پایه‌های قاب‌بندی شده یا یکپارچه ساخته می‌شوند و به دلیل ارتفاعشان، فشار آب را افزایش می‌دهند1. مخازن بتنی هوایی به دلیل مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و استحکام زیاد در برابر تغییر شکل، بسیار محبوب هستند2. این مخازن معمولاً در مناطق شهری و صنعتی برای تأمین آب مورد نیاز استفاده می‌شوند2. از ویژگی‌های مهم این مخازن می‌توان به دوام بالا، مقاومت در برابر نشتی و کاهش آلودگی آب اشاره کرد1. همچنین، این مخازن به دلیل ساختار بتنی خود، نیاز به نگهداری کمتری دارند و عمر طولانی‌تری دارند2.
ساختار و طراحی مخازن بتنی هوایی:
مخازن بتنی هوایی معمولاً از بتن تقویت شده با فولاد ساخته می‌شوند. این مخازن بر روی پایه‌های بلند و مقاوم قرار می‌گیرند که این پایه‌ها نیز از بتن یا فولاد ساخته می‌شوند. طراحی این مخازن به گونه‌ای است که بتوانند فشار آب و بارهای مختلف را تحمل کنند.
مراحل ساخت مخازن بتنی هوایی:
- طراحی و برنامه‌ریزی: ابتدا نقشه‌های دقیق مخزن و پایه‌ها تهیه می‌شود. این نقشه‌ها شامل جزئیات ساختاری و محاسبات مهندسی است.
- آماده‌سازی محل: محل نصب مخزن باید آماده‌سازی شود که شامل تسطیح زمین و ایجاد پایه‌های مناسب است.
- ساخت پایه‌ها: پایه‌های مخزن ساخته می‌شوند و به ارتفاع مورد نظر می‌رسند.
- ساخت مخزن: مخزن بتنی بر روی پایه‌ها ساخته می‌شود. این مرحله شامل قالب‌بندی، بتن‌ریزی و تقویت با فولاد است.
- نصب تجهیزات: پس از ساخت مخزن، تجهیزات لازم مانند لوله‌کشی‌ها، شیرآلات و سیستم‌های کنترلی نصب می‌شوند.
مزایای استفاده از مخازن بتنی هوایی:
- افزایش فشار آب: به دلیل ارتفاع بالای مخزن، فشار آب به طور طبیعی افزایش می‌یابد که این امر به توزیع بهتر آب در شبکه‌های آبرسانی کمک می‌کند.
- کاهش هزینه‌های پمپاژ: با استفاده از نیروی جاذبه برای توزیع آب، نیاز به پمپاژ مداوم کاهش می‌یابد که این امر به صرفه‌جویی در هزینه‌های انرژی کمک می‌کند.
- دوام و طول عمر بالا: مخازن بتنی هوایی به دلیل ساختار مقاوم خود، دوام و طول عمر بالایی دارند و می‌توانند برای مدت طولانی بدون نیاز به تعمیرات عمده استفاده شوند.
- حفاظت از منابع آبی: ارتفاع بالای مخازن باعث کاهش تبخیر آب می‌شود که این امر به حفظ منابع آبی کمک می‌کند.
کاربردهای مخازن بتنی هوایی:
- تأمین آب شهری: این مخازن برای تأمین آب شهرها و شهرک‌ها استفاده می‌شوند، به ویژه در مناطقی که با کمبود آب مواجه هستند.
- صنایع و کارخانه‌ها: مخازن بتنی هوایی برای تأمین آب صنایع و کارخانه‌های بزرگ نیز مناسب هستند.
- کشاورزی: در مناطق کشاورزی که نیاز به آبیاری مداوم دارند، این مخازن می‌توانند به تأمین آب مورد نیاز کمک کنند.
چالش‌ها و محدودیت‌ها:
- هزینه ساخت بالا: ساخت مخازن بتنی هوایی به دلیل نیاز به مواد و تجهیزات خاص، هزینه‌بر است.
- نیاز به فضای مناسب: نصب این مخازن نیاز به فضای مناسب و زمین مستحکم دارد.
- نگهداری و تعمیرات: با وجود دوام بالا، این مخازن نیاز به نگهداری و تعمیرات دوره‌ای دارند تا عملکرد بهینه خود را حفظ کنند.
مخازن بتنی زمینی
مخازن بتني زميني براي ذخيره ي آب تصفيه نشده يا بهداشتي، متعادل كردن فشار، مكش تلمبه خانه ها، تـامين فشـار شبكه و… استفاده مي شوند. با توجه به ضوابط پدافند غيرعامل و همچنين ملاحظات فني و معماري، مخازن بتني زمينـي ممكن است به صورت مدفون، نيمه مدفون و يا نمايان ساخته شوند.
مدفون: این مخازن در عمق مناسب قرار گرفته و سپس با خاک پوشانده می‌شوند. این نوع مخازن از نظر استتار و تبادل حرارتی شرایط مناسبی دارند
نیمه مدفون: در این نوع، مخزن تا بخشی از ارتفاع دیوار با خاک پوشانده می‌شود. این نوع مخازن به دلیل شرایط نامناسب استتار و تغییرات دما کمتر توصیه می‌شوند
نمایان: این مخازن به طور کامل بر روی سطح زمین قرار دارند و معمولاً برای اهداف معماری و زیباسازی محیط استفاده می‌شوند
مخازن بتنی پیش‌ساخته
مخزن بتنی پیش ساخته که از بتن تولید می‌شود، اغلب در تصفیه فاضلاب خانگی کاربرد دارد. بدین صورت که داخل این مخازن به دو قسمت غیرمساوی تقسیم می‌شوند که مواد زائد در قسمت بزرگ‌تر ته‌نشین شده و مواد تصفیه‌شده توسط منفذی به قسمت کوچک‌تر وارد می‌شوند. همچنین در مخازن بتنی پیش ساخته از واتراستاپ‌ها استفاده می‌شود. واتراستاپ‌ها برای جلوگیری از نشت آب در محل‌های اتصال و درزهای بتنی طراحی شده‌اند و نقش حیاتی در آب‌بندی مخازن بتنی دارند. این ابزارها معمولاً در درزهای اجرایی، درزهای انبساطی و محل‌های اتصال بتن قدیم به جدید قرار می‌گیرند تا از نشت آب و نفوذ مایعات به داخل یا خارج مخازن جلوگیری کنند. استفاده از واتراستاپ‌ها به خصوص در مخازن آب، استخرها و سایر سازه‌های آبی بسیار مهم است تا از هدررفت آب و آسیب به سازه جلوگیری شود.
مزایای مخازن بتنی پیش‌ساخته:
نصب سریع و آسان: به دلیل اینکه این مخازن در کارخانه ساخته می‌شوند، فرآیند نصب در محل بسیار سریع‌تر و ساده‌تر است. این ویژگی به خصوص در پروژه‌هایی که زمان‌بندی فشرده دارند، بسیار مفید است.
کیفیت و دقت بالا: ساخت این مخازن در محیط‌های کنترل شده کارخانه‌ای انجام می‌شود که باعث می‌شود کیفیت و دقت ساخت بسیار بالا باشد. این امر به کاهش خطاهای ساخت و افزایش عمر مفید مخزن کمک می‌کند.
مقاومت در برابر شرایط محیطی: مخازن بتنی پیش‌ساخته به دلیل استفاده از بتن تقویت شده، مقاومت بالایی در برابر شرایط محیطی مانند تغییرات دما، رطوبت و فشار دارند.
انعطاف‌پذیری در طراحی: این مخازن می‌توانند در اشکال و اندازه‌های مختلف تولید شوند تا با نیازهای خاص هر پروژه سازگار باشند.
کاربردهای مخازن بتنی پیش‌ساخته:
ذخیره‌سازی آب: این مخازن برای ذخیره‌سازی آب آشامیدنی، آب کشاورزی و آب صنعتی استفاده می‌شوند.
ذخیره‌سازی مواد شیمیایی: به دلیل مقاومت بالای بتن، این مخازن برای ذخیره‌سازی مواد شیمیایی و خطرناک نیز مناسب هستند.
ذخیره‌سازی نفت و فرآورده‌های نفتی: مخازن بتنی پیش‌ساخته می‌توانند برای ذخیره‌سازی نفت و فرآورده‌های نفتی نیز استفاده شوند.
مراحل نصب مخازن بتنی پیش‌ساخته:
آماده‌سازی محل نصب: ابتدا محل نصب باید آماده‌سازی شود که شامل تسطیح زمین و ایجاد پایه‌های مناسب است.
حمل و نقل مخزن: مخزن پیش‌ساخته از کارخانه به محل نصب منتقل می‌شود.
نصب مخزن: مخزن با استفاده از جرثقیل و تجهیزات مناسب در محل نصب قرار می‌گیرد.
اتصال به سیستم‌های مورد نیاز: در نهایت، مخزن به سیستم‌های لوله‌کشی و سایر تجهیزات مورد نیاز متصل می‌شود.