مشاوره و اجرای ترمیم سازه های بتنی

مشاوره و اجرای ترمیم سازه های بتنی
  • 492
  • 1400/2/20

مشاوره و اجرای ترمیم سازه های بتنی، مخازن و زیر ساخت های بتنی

 

بتن به عنوان عنصر جدا ناپذیر عرصه ی صنعت ساختمان با داشتن ویژگی های مفید و سودمند توانسته است نقش بسزایی را در این صنعت داشته باشد و یکی از مسائل بسیار مهم در طراحی مهندسی، بررسی وقوع ترک و چگونگی گسترش آن می باشد. ترک در بتن به دلیل بروز تنش های کششی بیش از تحمل بتن رخ می دهد. ترک های زیادی می توانند آرماتور را در معرض هوا و رطوبت قرار داده و عامل خوردگی آن شوند و گسترش خوردگی در طول زمان باعث تخریب بتن خواهد شد. ترک های بتن قابل ترمیم هستند ولی معمولا پروژه ها و کارهایی که مورد ترمیم قرار می گیرند مورد عنایت کارفرما نبوده و در نهایت انتظارات او را برآورده نمی کنند. در این تحقیق سعی بر آن است که انواع ترک هایی که در یک سازه ی بتنی می تواند به وجود آید را بشناسیم و برای جلوگیری یا ترمیم آن اقدامات لازم را انجام دهیم.

در این مقاله سعی شده است از علل بروز ترک و ترک خوردگی سازه های بتن مسلح و عواقب زیان بار و ناشی از آن یعنی تقلیل سطح عملکرد و دوام بتن مورد توجه قرارگرفته و روش های جلوگیری و ترمیم و مرمت آن ها با استفاده از ترمیم کننده الیاف دار بتن تزریق رزین های مناسب Epoxy تشریح و ارائه شود. همچنین مسئله سازگاری بین بتن اولیه و مصالح ترمیم در فرآیند ترمیم بتن مورد بررسی قرار میگیرد. در این زمینه شرکت بتن آرپوم تمامی بررسی های لازم را انجام داده و با داشتن تجربه ای طولانی در این باره شما را در جهت انتخاب محصولی بهتر برای ترمیم سازه ی خود راهنمایی کرده و با تولید و عرضه محصولی با کیفیت برای شما انتخاب را آسان نموده است.

مشاوره و اجرای ترمیم سازه های بتنی، مخازن و زیر ساخت های بتنی

ترک ها در بتن

 

ترک در بتن به دلایل مختلف سازه ای و غیر سازه ای برای مهندسین در زمینه های عمران، معماری، تاسیسات و بهره برداران حائز اهمیت است. ترک های موجود در سطح بتن که باعث ایجاد درز، شکاف و در نهایت ریزش یا تخریب روی بتن می گردند، از عواملی هستند که هر ساله باعث هدر رفتن حجم بسیار از منابع کشور وایجاد خسارت های مالی برای کارفرما و مجریان می شود. مساله ترک در بتن از جهت کاهش ظرفیت باربری سازه و تغییر شکل اعضای بتنی، کاهش مقاومت لرزه ای سازه برای مهندسین عمران مهم می باشد.

ترک ها در بتن

انواع ترک ها و بررسی ماهیت و محل ترک ایجاد شده:

 

  • ترک خمشی
  • ترک خمشی برشی
  • ترک کششی
  • ترک ستون
  • ترک برشی
  • ترک های مربوط به لغزش اتصالات میلگرد ها
  • گسترش ترک در طول تیر
  • ترک های خوردگی

ترک خمشی

 

این ترک ها در ناحیه ای از تیر که برش ناچیز بوده و فقط تنش خمشی وجود دارد و به دلیل کافی نبودن آرماتور اتفاق می افتد. این نوع ترک ها در سلامت سازه تاثیر گذاشته و باید بررسی شود.

ترک خمشی

ترک برشی

 

این ترک در ناحیه ای از تیر رخ می دهد که تنش برشی تقریبا خالص وجود داشته باشد. لذا نزدیک به تکیه گاه های دو سر سازه زاویه ای این نوع ترک ها 45 درجه بوده و به تنهایی یا گروهی گسترش می یابد.

ترک خمشی برشی

 

این نوع ترک ها در ناحیه ای از تیر رخ می دهند که هر دو تنش برشی و خمشی قابل توجه باشند. در یک تیر دوسر ساده با دور شدن از تکیه گاه و قبل از رسیدن به وسط تیر امکان وقوع چنین ترک هایی وجود دارد.

ترک های مربوط به لغزش اتصالات میلگرد ها

 

به دلیل انقطاع سریع میلگرد ها زمانی که مرز کافی در اتصالات وجود ندارد، اتفاق می افتد.

ترک های مربوط به لغزش اتصالات میلگرد ها

ترک کششی

 

به دلیل نبودن آرماتور بندی کافی در مقطع تحت کشش و پایین بودن کیفیت بتن اتفاق می افتد.

گسترش ترک در طول تیر

 

به دلیل نبودن تکنیک کافی حین ساخت و شکل در قالب بندی اتفاق می افتد.

ترک ستون

 

4 نوع معمول از ترک هایی که در ستون های بتنی مسلح رخ می دهد، عبارتند از: ترک های مورب، ترک های افقی، ترک های ناشی از خوردگی و ترک های عمودی کوتاه.

دلیل وقوع ترک در ستون بتنی را میتوان طراحی نادرست، نقص در ساخت، بارگذاری بیش از حد، خوردگی آرماتور، نشست فونداسیون، خزش و انقباض دانست.

وقوع ترک در ستون های بتنی مسلئه ای جدی است که باعث کاهش مقاومت، پایداری و دوام سازه می شود و همچنین زیبایی سازه را تحت تاثیر قرار می دهد.

ترک های خوردگی

 

به دلیل خوردگی آرماتور ها، عدم پوشش کافی و کیفیت پایین بتن اتفاق می افتد.

ترک های ناشی از جمع شدگی پلاستیک

در نتیجه کاهش آب از خمیر سیمان، جمع شدگی حجمی در بتن بوجود می آید. این جمع شدگی به عنوان جمع شدگی پلاستیک شناخته می شود. افزایش دما و تسریع بخار آب، تاثیر مستقیمی بر سطوح مقاطع بتنی دارد با توجه به اینکه کشور ما در زمره کشورهای گرمسیر است و همواره با گرم شدن و افزایش میانگین دمای هوا، تبخیر آب نیز ترس و شبهه در میان سازندگان و مالکان می شود، در حالیکه این ترک ها دلیلی بر بی کیفیتی بتن نمی باشد.

  • ترک های ناشی از نشست
  • ترک های پوست ماری

ترک های ناشی از نشست

 

این نوع ترک ها به ندرت سلامت سازه ای را تحت تاثیر قرار می دهند. بیشتر ترک های تصادفی انفرادی به نما هستند و اگرچه آن ها به آب اجازه ورود می دهند ولی به خرابی پیش رونده منتهی نمی شود و فقط آنها بد منظره می باشند.

ترک های ناشی از نشست

ترک های پوست ماری

 

این نوع ترک ها با فاصله نزدیک و یا ترک های موازی لبه قطعات ناشی شده از انجماد آب شدگی از این قضیه مستثنی هستند و ممکن است به خرابی نهایی منتهی شوند.

ترک ها ناشی از تغییرات دما در تیرهای بتن مسلح:

 

  • تغییرات دما
  • تغییرات دما ناشی از هیدراسیون
  • تغییرات دما ناشی از آتش سوزی
  • تغییرات دما ناشی از عبور تاسیسات سرمایشی و گرمایشی

تغییرات دما

 

یکی از شایع ترین دلایل ترک خوردگی در بتن تغییرات دمایی ایجاد شده بر اثر عواملی چون آتش سوزی، هیدراسیون، تغییرات دما در طول شبانه روزی و عبور تاسیسات سرمایش و گرمایش می باشد. از جمله راهکار های پیشنهادی رایج برای جلوگیری از ترک های ناشی از تغییرات دما میتوان به اجرای میلگردهای حرارتی اشاره نمود.

تغییرات دما ناشی از آتش سوزی

 

آتش سوزی به راه های مختلفی روی بتن تاثیر می گذارد. تغییرات درجه حرارت هنگام آتش سوزی دامنه وسیعی دارد از درجه حرارت محیط معادل 21 درجه سانتی گراد تا حرارت 800 درجه سانتی گراد که در مرکز آتش رخ می دهد. این درجه حرارت باعث ایجاد تنش های چشم گیری در بتن و منجر به ایجاد ترک در بتن می شود. میلگرد های مسلح، مقاومت کششی خود را از دست می دهند لذا نیروی کشش به بتن منتقل و باعث ایجاد ترک می شود.

تغییرات دما ناشی از هیدراسیون

 

ترک در بتن را می توان در اغلب موارد به هیدراسیون سیمان نسبت داد. هیدراسیون حرارتی ایجاد میکند که باعث افزایش دمای بتن می شود. اگر این افزایش به طور یکنواخت در سرتاسر یک قطعه ی بتن معین، بدون هرگونه محدودیت خارجی اتفاق افتد در این صورت قطعه تا زمانی که به حداکثر دمای نور برسد انبساط حاصل می کند. بنابراین هیچ گونه تنش های حرارتی در داخل قطعه بوجود نمی آید. وقتی سطح بتن می تواند به محیط اطراف حرارت پس دهد، احتراق حرارتی بین قسمت خارجی سرد و هسته مرکزی داغ قطعه بتنی ایجاد می شود. به دلیل بخش حرارتی کم بتن، حرارت نمی تواند با سرعت کافی به خارج راه یابد. در نتیجه انبساط حرارتی آزاد در قسمت های مختلف قطعه ی بتنی نابرابر خواهد بود.

محدود نمودن انبساط آزاد منجر به تنش های فشاری و کششی خواهد شد. چناچه تنش های کششی در سطح قطعه، ناشی از انبساط هسته مرکزی، بیش از مقاومت کشش بتن باشد منجر به تغییر شکل بتن کششی می شود که بیش تر از ظرفیت بتن است و در اینصورت ترک های سطحی در بتن ایجاد می شود. برای جلوگیری از این ترک ها بهتر است با آرماتورگذاری تنش کشش موجود به میلگرد های حرارتی منتقل شود.

تغییرات دما ناشی از عبور تاسیسات سرمایشی و گرمایشی

 

در محل عبور تاسیسات سرمایشی و گرمایشی به علت تمرکز سرما و گرما در یک مسیر اختلاف دمایی قابل توجهی بین مسیر عبور تاسیسات با محیط اطراف ایجاد می شود. این موضوع سبب انبساط یا انقباض مسیر عبور لوله ها و ترک خوردگی در اطراف آن ها می شود. راه حل پیشنهادی برای جلوگیری از این نوع ترک ها اجرای پشم شیشه یا فوم در اطراف مسیر عبور لوله ها و نظیر خروجی وسایل گازی است. البته ضمن اجرای پشم شیشه و فوم توجه به این نکته که تعرق آن ها باعث نم زدگی می شود ضروری است. لذا بایستی آب بندی به طریق ممکن صورت پذیرد.

علل بروز ترک در سازه های بتن مسلح

بررسی ها و تحقیقات چندین ساله نگارنده، تاکید کننده ی این مطلب است که بروز ترک در اجزاء سازه و مقاطع بتن مسلح مثل مرگ اجتناب ناپذیر است که عمده دلایل آن به اختصار تشریح خواهد شد، اما باید با توجه به عواقب زیان بار ترک، شرایط طراحی و اجرا را به گونه ای مدیریت کرد که عرض و طول و عمق ترک در مقاطع سازه های بتن مسلح از ضوابط آیین نامه ها تجاوز نکرده و برای ارتقاء دوام آنها نیز تدابیر ویژه اتخاذ کرد.

  • اشتیاق به كاهش وزن میلگرد مصرفی و استفاده از میلگرد با مقاومت زیاد
  • تغییرشكل های خمیری بتن تازه (Shrinkage)
  • انبساط و انقباض متأثر از نوسانات دما (Cracking Thermal Early)
  • تحمیل بار اضافه بر شرایط طراحی
  • نشست
  • طراحی به روش مقاومت نهایی با رفتار غیرخطی (Ultimate)
  • خزش (creep)
  • عدم كنترل مناسب درزها و اتصالات
  • ممانعت از بروز تغییر شكل ها و تغییر مكان ها
  • واكنش های شیمیایی میلگردها و انبساط حجم بتن

اشتیاق به كاهش وزن میلگرد مصرفی و استفاده از میلگرد با مقاومت زیاد

 

با توجه به قیمت میلگرد، مهندسان حساب کننده در راستای توجیه اقتصادی طرح های خود مشتاق هستند که وزن میلگرد مصرفی را کاهش داده و دراین ارتباط نگرانی از مصرف میلگرد با مقاومت زیاد نیز ندارند و کاملا واضح است که در چنین شرایطی مقدار تنش در میلگرد افزایش یافته و با توجه به ثابت نگهداشتن سطح مقطع عضو بتن مسلح سازه و ضرورت برقراری اصل توازن تنش در مقاطع میلگرد و بتن، مقدار تنش در مقاطع بتنی نیز افزوده شده و به تبع آن کرنش مقاطع بتنی نیز بیشتر میشود و بدین ترتیب احتمال بروز ترک در بتن دور از تصور نیست. توضیح اینکه آیین نامه ACI استفاده از میلگردهای با مقاومت حد روانی یا پلاستیک (FY) بیش از 5600 Kg/Cm^2 را توصیه نمیکند و این مهم ذیل بند 4-4-2 در آیین نامه بتن ایران (آبا) تا رده مقاومتی 5000 Kg/Cm^2 طبقه بندی شده است.

طراحی به روش مقاومت نهایی با رفتار غیرخطی (Ultimate)

 

ظرفیت های جذاب و حائز اهمیت طراحی به روش مقاومت نهایی بر اهل فن پوشیده نیست و به همین علت این روش طراحی در جامعه مهندسان سازه مقبول واقع شده و به سرعت فراگیر شده است و باید توجه داشت که در طراحی به روش مقاومت نهایی بروز ترک در ناحیه کشش مقاطع بتن مسلح موجه است. نگارنده به جد توصیه میکند که مهندسان سازه قبل از مبادرت به طراحی شرایط اقلیمی، زمینه کاربری و جزئیات اجرایی طرح در دست اقدام را به خوبی مطالعه و بررسی کنند. به طور مثال طراحی به روش حد نهایی در سازه های با کاربرد هیدرولیکی، یا واقع در محیط های شدید خورنده و یا اقلیم های مرطوب و سرد، مناسب است و جلوگیری از نفوذ عوامل مخرب کارآمد نبوده و در صورت عدم پیشگیری آگاهانه برای این قبیل سازه ها سطح عملکرد و عمر آن کم شده و زمان نیز روال ازبین رفتن آن ها را تشدید میکند.

تغییرشكل های خمیری بتن تازه (Shrinkage)

 

تغییر شکل های خمیری بتن (تازه) یکی دیگر از علت و علل بروز ترک در مقاطع سازه های بتنی است. عدم رعایت ضوابط مرتبط به دانه بندی مصالح سنگی، نسبت زیاد آب به سیمان، عدم استفاده از روان کننده ها به منظور کاهش نسبت آب به سیمان، عدم تراکم مناسب بتن در درون قالب ها، قالب بندی غیراصولی و فنی (معمولا منجر به خروج لعاب سیمان میشود)، عدم نگهداری و عمل آوری بتن به خصوص بتن های در معرض تابش مستقیم آفتاب و وزش باد با سرعت بیش از 15Km/h و رطوبت نسبی کمتر از 60 % نیز بر سایر علت ها اضافه شده است.

همچنین یخ زدن بتن های تازه نیز منجر به بروز ترک های زود رس در خمیر بتن میشود. بنابراین به نظر میرسد که با واگذاری امور مرتبط به تولید بتن، اجرا و عمل آوری آن به افراد مجرب بتوان تا حدی از بروز ترک های مخرب در سازه های بتن مسلح جلوگیری کرد.

خزش (creep)

 

رفتار غیر الاستیک (به برخورد بین دو جسم گفته می‌شود در صورتی که انرژی جنبشی آن پایسته نباشد) یا تغییر شکل مصالح در سازه های بتنی و متأثر از تنش های ثابت و طولانی مدت منجر به خزش و بروز ترک در مقاطع بتنی خواهد شد و در اغلب آیین نامه ها برای جلوگیری از بروز اینگونه ترک ها دستورالعمل و ضوابط خاصی درج نشده است.

اما استنباط نگارنده بر این مبناست که با دقت در انتخاب جنس و دانه بندی سنگدانه های مصرفی، طراحی با پیشفرض تولید بتن های کارآمد (Concrete Performance High) و کاهش مؤثر بارهای مرده (سبک سازی) و بالاخره عدم تخطی از اصول آیین نامه ها چه در دوره ی طراحی و چه در دوره ی اجرا میتوان تا حد زیادی به این پدیده نیز غلبه کرد.

انبساط و انقباض متأثر از نوسانات دما (Cracking Thermal Early)

 

بتن های با سن و عمر کم در مقابل نوسانات دما توان و تحمل زیادی نداشته و آسیب (ترک) میبینند. بدین منظور کنترل دمای بتن تازه و عمل آوری (کیورینگ) و حفاظت از آن در برابر نوسانات شدید دما الزامیست و برای این منظور مجریان امر باید با توجه به شرایط اقلیمی مجموعه، تمهیداتی اتخاذ کنند که دمای بتن در محدوده ضوابط آیین نامه قرارگرفته و پس از جا اندازی در قالب ها و در دوره ی عمل آوری (کیورینگ) از آن به گونه ای محافظت شود که گرادیان حرارتی آن تا زمان همسان شدن با دمای محیط به روال طبیعی طی شده و از بروز شوک های حرارتی (افزایش یا کاهش ناگهانی دما) جدا جلوگیری کرد. ضمناً به منظور اجتناب از بروز ترک های متأثر از انبساط و انقباض و ناشی از افزایش یا کاهش دما باید علاوه بر کار گذاشتن میلگردهای حرارتی تدابیر دیگری نیز داشت.

عدم كنترل مناسب درزها و اتصالات

 

عدم رعایت ضوابط آیین نامه ها در تعبیه و اجرای درزهای انبساط، انقطاع و یا اجرایی و حتی عدم تعبیه اتصلات صحیح و اصولی در مقاطع سازه های بتن مسلح قطعاً منجر به بروز ترک خواهد شد.

تحمیل بار اضافه بر شرایط طراحی

 

دیده شده که با تغییر کاربری سازه و اعمال بارهای بیش از حد لحاظ شده در طراحی و یا عدم مطالعه و پیشبینی شدت و انواع بارهای دوره به رهبرداری (بارهای سرویس) مقادیر تنش در مقاطع سازه بتنی رشد و تغییر کرده و از آنجایی که عرض و محل ترک، تابع میزان و نوع تنش میباشد شاهد بروز ترک های جدید در اجزاء سازه بتن مسلح خواهیم بود.

ممانعت از بروز تغییر شكل ها و تغییر مكان ها

 

بروز تغییر شکل ها و یا تغییر مکان ها و مقادیر آن در جزء به جزء هر سازه ای اعم از فلزی یا بتنی و تحت تأثیر بارهای مختلف به دقت زیادی قابل پیش بینی محاسبه و سنجش می باشد. در دانشکده های مهندسی عمران درس تحلیل سازه ها با قوانین الاستیک و الاستیسیته مصالح و مرتبط به همین مبحث شروع می شود. حال چنانچه ورای ضوابط طراحی و مدل های ریاضی تحلیل شده در جای جای سازه به روشی از روش ها از بروز تغییر شکل و ایجاد تغییر مکان ها (ولو در یک نقطه) جلوگیری شود.

بالطبع مکانیسم توزیع نیروها (تلاش ها) و به تبع آن شدت و احتمالا جهت نیرو در اجزاء سازه عوض شده و این امر سبب بروز تنش های متفاوت تر از تنش های تحقیق شده در زمان طراحی خواهد شد و چنانچه مقاطع مورد نظر ظرفیت تحمل آنرا نداشته باشند بروز ترک اجتناب ناپذیر بوده و چنین عارضه هایی حتی میتواند منجر به تخریب جزئی و یا کلی سازه نیز بشود.

نشست

 

در زمان طراحی و تحلیل عددی سازه می بایست احتمال نشست پایه ها و دامنه تغییرات آن تحت شرایط مختلف بارگذاری خاصه در دوره بهره برداری ملاحظه و به دقت بررسی شود و مقاطع سازه باید به گونه ای طراحی و تسلیح شوند که بحرانی ترین تنش های وارده را با حفظ حاشیه ایمنی مطلوب تحمل کنند. چنانچه این مهم به دقت ارزیابی نشده باشد و پایه ها بیش از حدود پیشبینی شده در طراحی خاصه بطور غیریکنواخت و یا در زمان های مختلف نشست کنند، در این صورت به علت توزیع مجدد نیروها احتمال تغییر مقادیر و ... دور از تصویر نیست و چنانچه مقاطع انتخابی ظرفیت تحمل چنین تنش هایی را نداشته باشند، مسلماً ترک می خورند.

واكنش های شیمیایی میلگردها و انبساط حجم بتن

 

در محیط های آلوده و خورنده و حتی اقلیم های مرطوب نفوذ یون های مخرب اکسیژن، گوگرد کلر و کربن به داخل مقاطع بتنی منجر به واکنش های شیمیایی با میلگردها شده و این واکنش ها همراه با انبساط حجم میلگرد و افزایش تنش در مقطع بتن مسلح نهایتاً منجر به ترک و پکیدگی سازه های بتن مسلح میشود. شایان توجه است که اینگونه تخریب ها نسبت به زمان نیز روند تصاعدی (نظیر توابع لگاریتمی) داشته و در صورت عدم کنترل شرایط تخریب و سرکوب عامل یا عوامل مخرب سازه با فساد و زوال زودتر از موعد مواجه می شود.

نکته: در سازه های بتن مسلح، طراحی مقاطع برای حالت عدم بروز ترک مقرون به صرفه نبوده و کاربردی نیز ندارد.

بررسی وضعیت و اندازه ترک در ساختمان

افت پی بر اثر عواملی همچون رطوبت و فشارهایی از طبقات، عدم مقاومت خاک و عملکرد های آن پیش می آید. همچنین نوع مصالح مصرفی برای امور غیر فنی، سبب نشت های پی می شود. در مجموع بر اثر حرکات زمین، اسکلت بنا حرکت می کند و شکست های مختلفی که شامل ترک های زیر است نمایان می شود.

  • ترک های عمیق
  • ترک های مویی معمولی
  • ترک های غیر سازه ای
  • ترک های ثابت
  • ترک های مویی معمولی

ترک های عمیق

 

این ترک ها گاهی به طور دائمی بوجود می آید و دلیل آن نشت مرتب پی است که در این صورت، بودن ساکنان در ساختمان خطرناک است.

ترک های مویی معمولی

 

این ترک ها در اثر افت های کوچک در اسکلت بنا و به واسطه نیروها و در مواردی به علت نوع مصالح اندوه بوجود می آید. رطوبت، انقباض و انبساط حاصل در مقابله خشک شدن سطح مرطوب، باعث ایجاد ترک های مویی می شود.

ترک های سازه ای

 

این نوع ترک نشان می دهد که عضوهای تحت تاثیر، قادر به تحمل بارهایی که قرار است به ضریب اطمینان کافی حمل شوند، نمی باشند. ترک سازه ای به لحاظ اهمیت باید مورد توجه قرار گیرند که بعضا موجب تخریب و آسیب های جانی نیز می شوند. در مواردی که ترک سازه ای به وجود آمده است، آن عضو ترک خورده باید یا تخریب و از نوع باسازی شود یا اینکه در محل ترک به روش خاص دوخته شود.

ترک های سازه ای

ترک های غیر سازه ای

معمولا ترک هایی با عرض و عمق کم، ترک های غیر سازه ای هستند و از اهمیت زیادی به لحاظ تخریب ساختمان و خطرات جانی برخوردار نیستند. انواع این ترک ها شامل موارد زیر می باشند:

  • ترک های افقی
  • ترک های مورب
  • ترک های عمودی

ترک های افقی

 

ترک هایی که در راستای افق و در طول دیوار ایجاد می شوند، ترک های افقی می گویند. این ترک ها معمولا به دودلیل عمده بوجود می آیند؛ به هنگام اجرای دیوار، باید دیوار را تا ارتفاع نیمه از تراز انتهایی اجرا کرد و پس از خشک شدن و گیرش دیوار در مرحله بعد آن را تا تراز ارتفاع نهایی رساند. این ناپیوستگی در اجرا موجب نشت گردوغبار خاک بر روی محل ناپیوسته دیوار می شود. این گرد و غبار از جنس دانه های رس است که حالت چربی دارند. در صورتی که قبل از اجرای نیمه دوم دیوار، محل ناپیوستگی از گرد و غبار عاری نشود. پس از اجرا احتمال وجود ترک افقی در محل ناپیوستگی بسیار محتمل است در صورتی که دیوار در یک مرحله اجرا شود و طبق روش گفته شده نباشد، دیوار کمانش کرده و یا در اصطلاح دیوار شکم می دهد و موجب ایجاد ترک افقی در دیوار می شود.

ترک های عمودی

 

ترک هایی که در راستای ارتفاع دیوار عمود بر راستای افق ایجاد می شوند، ترک های عمودی هستند. این نوع ترک در بتن هنگامی رخ می دهد که عمق یا عرض این ترک ها زیاد باشد و یا در اعضای دیگر سازه همچون سقف، کف و... یا در سنگ تر نیز ادامه داشته باشند. ترک های سازه ای عمودی معمولا به دلیل نبود شناژ قائم یا کمبود آن و ایجاد فاصله زیاد بین شناژها به وجود می آیند و در اصطلاح عامیانه دیوار کمر می کشند. در صورتی که پی زیر دیوار حرکت کند ترک های عمودی ایجاد میکند. در اثر اجرای نادرست هشتگیر در تقاطع دیوارها ترک عمودی ایجاد می شود.

ترک های مورب

 

ترک هایی هستند که معمولا زاویه 45 درجه نسبت به راستای افق دارند. این ترک ها اغلب در اثر نشست دیوار ایجاد شده و نشانه شکسته شدن دیوار است و این نوع ترک در بتن بسیار خطرناک است. جهت تعیین محل نشست دیوار، ابتدا راستای ترک را مشخص کرده سپس عمود بر راستای ترک به سمت پایین، طرف نشست کرده دیوار را مشخص کنید.

عواقب بروز ترک در سازه های بتن

 

با توجه به مطالب ارائه شده در این مقاله به نظر میرسد که بروز ترک در سازه های بتن مسلح مثل مرگ اجتناب ناپذیر است و چون با بروز ترک سختی مقاطع به شدت کم می شود، تغییر شکل های بزرگتری در اجزا سازه مشاهده خواهد شد. از طرفی بروز ترک در اجزا سازه های بتن مسلح خاصه در مناطق مرطوب، مجاورت با آب و یا محیط های مهاجم منجر به اکسیداسیون یا واکنش های شیمیایی میلگردها با مواد آلاینده شده و این کنش و اندرکنش بتن را منبسط کرده و ترک های جدیدی ایجاد میکند. به طور یقین وجود مجموعه ترک ها در صورت عدم اتخاذ تدابیر لازم، کارایی و دوام سازه را تهدید میکند. بروز ترک در اجزاء سازه بتن های مسلح مدول گسیختگی (Fr) بتن را تا حد ثلث آن کاهش می دهد. مهندسان محاسب و متخصصین بایستی برای اضداد (Paradox) بین طراحی مقرون به صرفه و دوام بتن تدابیر مکفی و کارآمد داشته باشند.

ترمیم

 

در صورت مشاهده ی ترک های مناسب باید برای رفع مشکلات بوجود آمده ناشی از ترک، تصمیمات اساسی گرفت. یکی از این تصمیمات، ترمیم ترک های بوجود آمده در بتن است. لازمه این تصمیم گیری مقتصد بودن ترمیم وجود مصالح مناسب برای ترمیم و همچنین شرایط مناسب اجرایی است. توجه به این نکته که ترمیم ترک علت ایجاد آن را از بین نمی برد ضروری است. لذا لازم است قبل از بررسی راه های ترمیم علت آن شناسایی شود تا از وقوع دوباره، حرکت و انتشار ترک جلوگیری به عمل آید. در ترمیم موفقیت آمیز یک ترک، حرکت آن یا بصورت تنش داخلی جذب شده و یا به یک محل مطمئن و کنترل شده دیگر منتقل میشود.

آنالیز اقتصادی ترمیم

 

هدف از ترمیم و رفع نقص سازه، افزایش سطح عملکرد و تأمین دوام آن در قبال صدمه های ناشی از رطوبت و عوامل مهاجم مخرب و بروز تنش ها و تغییر شکل های بیش از هدف می باشد و بایستی قبل از هر اقدامی علل بروز ترک (نقص احتمالی در عملکرد سازه) شناسایی و ضمن حصول اطمینان از انسجام و عدم گسیختگی اجزا سازه از روند خوردگی میلگردها اطلاعات دقیقی کسب کرد.

انتخاب روش و مصالح ترمیم

 

در تعیین مصالح ترمیم کننده در نظر گرفتن انتظارات از ترمیم (باربری، دوام، پایداری و پایایی...)ضروری است. همچنین باید مشخصات ظاهری و فیزیکی ترک در نظر گرفته شود. برای ترمیم عمیق (بزرگتر از 38 میلی متر) از ملات سیمانی و مصالح سنگی خوب دانه بندی شده استفاده می شود. با افزودن افزودنی هایی که نفوذپذیری را کاهش می دهند پوزولان های خاص (میکروسیلیس) و پلیمرهای (لاتکس) دوام این مصالح افزایش پیدا میکند. همچنین مصالح ترمیم کننده نباید در برابر شرایط محیطی حاکم، مانند تابش نور آفتاب خواص خود را از دست بدهند. ماده ترمیم کننده باید از چسبندگی خوبی برخوردار باشد.

استفاده از ترمیم کننده الیاف دار

ترمیم کننده بتن، ملات تعمیری BR-S445

 

یک محصولی که تمامی پیمانکاران و کارفرماهایی که با سازه های بتنی و کف های بتنی سرو کار دارند به خوبی می شناسند. در کل ترمیم کننده بتن یک ملات تعمیری بر پایه سیمان است که دارای چسبندگی بالا و الیاف p.p پلی پروپیلن است و دانه بندی آن خاص و بدون انقباض می باشد. همچنین دارای مقاومت بالایی نسبت به بتن است تا بتوان در مکان های که بتن کرمو شده و یا آسیب دیده آن را ترمیم کند و حتی در مواردی جایگزین آن شود. ترمیم کننده بتن برای تعمیرات سازه های بتنی خیلی مقرون به صرفه است و کار با آن به دلیل نرم بودن و شکل پذیر بودن، آسان است. هر شخصی با اندکی سلیقه در کار میتواند انجام بدهد و کارهایی که میتواند انجام دهد نه تنها برای ترمیم سازه ها بلکه برای ماهیچه کشی در سرویس های بهداشتی، مخازن و استخر ها و هموار کردن سطوح پله های بتنی و دیوارهای بتنی پر کردن حفرات و درزها و ترک دیوار و کف نیز از آن استفاده کند.

روش استفاده ترمیم کننده بتن، ملات تعمیری BR-S445

 

ابتدا سطوح را کاملا تمیز و عاری از هرگونه لایه سست و آلوده شود. سپس بسته یا کیسه رو باز کرده و مقدار لازم آن را با مخلوط کنید تا محصول به حالت خمیری دربیاید یا اصطلاحا درای پک شود. یعنی طوری که قطره آب از دستتان نچکد و با ماله آن را اجرا کنید.

نکته: دقت کنید سطحی که اجرا میکنید کمی رطوبت داشته باشد تا آب ترمیم کننده کشیده نشود و کیورینگ بماند به مقداری ملات را درست کنید که کمتر از 20 دقیقه استفاده شود. ضخامت های بالا را در چند مرحله انجام دهید. تا دچار ترک خوردگی و یا سنگینی مواد جدا نشود.

مزایا ترمیم کننده بتن، ملات تعمیری BR-S445

 

  • مقاومت و گیرش سریع
  • جلوگیری از خوردگی میلگردها
  • قابلیت اجرای پاشش یا شات
  • قابلیت اجرای ماشینی و دستی
  • استحکام کافی و داشتن سطوح یکدست برای انجام کارهای دیگر

مصارف ترمیم کننده بتن، ملات تعمیری BR-S445 در کجاست؟

 

ترمیم ترک خوردگی های کف و ستون، تیرها، سطوح متخلخل پرنمودن حفرات مخزن، میان بولت و .... تعمیرات تمامی اجزای یک سازه بتنی زیر سازی مناسب برای کارهای دکوراتیو، تسطیح ناهمواری ها و .....

میزان مصرف ترمیم کننده بتن، ملات تعمیری BR-S445

 

به ازای یک متر مربع به ضخامت 1 سانتی متر شما 18 تا 20 کیلوگرم احتیاج دارید در صورت افزایش ضخامت آن را در چند مرحله انجام دهید تا مانع از ترک خوردن و یا افتادگی، جداشدگی مواد از سطح به دلیل سنگینی شوید.

مشخصات ترمیم کننده بتن، ملات تعمیری BR-S445

 

جدول

روال ترمیم و مرمت با رزین های اپوکسی Epoxy

 

در انتخاب رزین Epoxy بایستی موارد مندرج زیر با دقت مورد توجه قرار گیرد:

  1. ضریب ارتجاعی یا الاستیسیته (Es): رزین انتخابی قبل از شروع واکنش شیمیایی و پس از گیرش و سخت شدن آن بایستی برای تمام شرایط دوره ی بهره برداری بررسی و مطالعه شود.
  2. دوام
  3. پایداری در برابر رطوبت
  4. مقاومت در برابر نیروهای کششی، فشاری و خمشی
  5. رنگ
  6. میزان ویسکوزیته (Viscosity) یا گرانروی رزین قبل از شروع واکنش های شیمیایی
  7. قوام و پایداری در برابر دما (گرمای منجر به روانشدگی و سرمای منجر به شکنندگی) در خصوص تجهیزات صرف نظر از تجهیزات متعارف مثل واترجت ( Jet Water) برای شستشوی درزها، دماسنج برای کنترل حرارت و ... به تجهیزاتی از قبیل پمپ های تزریق، Port (درگاه با واسطهNozel)، مخازن تحت فشار (Capsules) و پیستوله های مناسب نیاز خواهیم داشت.
  8. رزین های Epoxy و دیگر اجزا مرتبط از قبیل تینر و قوام دهنده (Hardener) به شدت سمی و آتش زا هستند و بایستی درنهایت دقت و احتیاط و با تأمین شرایط ایمنی مصرف شوند.

الزامات نصب ادوات و تزریق رزین اپوکسی Epoxy

 

پس از مشخص شدن جزئیات ترک ها از قبیل عمق، عرض و طول آن ها سطوح مجاور ترک ها و مخصوصاً دو صفحه جداشده طرفین ترک به دفعات متعدد با استفاده از سامانه های مکنده قوی و واترجت و انتخاب نازل های مناسب شستشو داده می شود. به طوری که هرگونه مواد زائد و غیر بتنی حتی سنگدانه های لق یا شکسته شده از محل درز و ترک زدوده شوند. سپس تمام سطوح منتهی به درزها و منافذ با استفاده از رزین با پایه شیمیایی Polyester و یا Silicone به طور سطحی مسدود شده و Ports با توجه به عرض و عمق شیارها (در شیارهای عریض تر قطر خروجی Ports بایستی بیشتر و فواصل آن ها نزدیکتر انتخاب شود) در موقعیت های خود نصب و با استفاده از رزین های Polyester و یا Silicone تثبیت میشوند.

دمای محیط و موضعی که تزریق در آن انجام میشود بایستی با اتخاذ تدابیر لازم و مؤثر در محدوده دمای مندرج در مشخصات فنی رزین انتخابی تحت کنترل قرارگرفته و به طور جد باید از بروز شوک های حرارتی در طول دوره ی عمل آوری نیز جلوگیری کرد. تزریق را از عریض ترین شیارها و به طور منظم و بدون وقفه تا زمان پر شدن همه درزهای یک موضع ادامه میدهیم.در شیارهای قائم بایستی عملیات تزریق از پایین ترین نقطه شروع و به سمت بالا ادامه داشته باشد. فشار تزریق 14 (psi 200)cm2/kg و زمان آن را بیش از پنج دقیقه توصیه نمیشود  (قبل از شروع واکنش های شیمیایی رزین ها می بایست در درزها تزریق شده باشد). از طرفی با انتخاب سرعت و فشار مناسب باید از نفوذ کامل رزین به شکاف ها و درزها نیز مطمئن شد.

برای نیل به این هدف میتوان چندین port را طور سری به یک مخزن (Capsule) بست و برای تأمین فشار همه آن ها از یک پمپ مناسب استفاده کرد. نه تنها بایستی با اتخاذ تمهیدات ویژه از انتشار دمای ناشی از واکنش های شیمیایی مطمئن شد بلکه از حذف و برداشتن سریع و زودهنگام درزگیرها و Ports جداً خودداری کرد. سرعت و فشار تزریق مندرج در برگ مشخصات فنی (Sheet Data) رزین مصرفی مقدم بر تجربه و توصیه های نگارنده میباشد.

انجام آزمایش های مخرب و غیر مخرب و ضرورت انجام آن ها

 

به هرحال بایستی از اجرای موفقیت آمیز تزریق رزین مطمئن شد و برای این کار انجام آزمایش های غیر مخرب برمبنای (C42 ASTM) شدیدا توصیه می شود.

آزمایش های غیر مخرب

 

- بازتاب ضربه (چکش اشمیت) یا IE(Echo Impact)

- امواج ماورا صوت UPV (Ultra Sonic Pulse Velocit)

- تحلیل امواج سطحی SASW (Spectral Analysis Of Surface Wave)

چکش اشمیت

آزمایش های مخرب

 

هدف از نمونه برداری های مخرب مشخص است ولی رعایت نکات مندرج ذیل نیز حائز اهمیت بوده و رعایت آنها به صرفه و صالح است:

-در موقع نمونه برداری تا جایی که ممکن است نباید میلگردهای اصلی سازه در نقاط حساس و خاص قطع شوند.

-حفره های بجا مانده از نمونه گیری بایستی با ترکیب مواد پایه سیمانی و اپوکسی ... ضمن رعایت جمیع شرایط و با دقت پر شوند.

-حتی الامکان قطر نمونه ها از پنج سانتی متر یا دو اینچ تجاوز نکند.