مهندسی و اجرای ترمیم سازه های بتنی

10 / 10
از 1 کاربر

طراحی و روش های ترمیم و بازسازی سازه های بتنی بر اساس آسیب وارد آمده به بتن

به طور کلی سازه هایی که در ساخت خود از بتن بهره برده اند تحت تاثیر عوامل فرسایش زا قرار دارند که همین موضوع شرایط بهره برداری، محیط ساخت و همچنین نوع ساخت آنها را تحت تاثیر قرار خواهد داد و در نتیجه آسیب هایی را به سازه وارد می آورد. برای حفظ بتن و نگهداری از آن در چنین شرایطی مقاومت کششی و فشاری آن از اهمیت زیادی برخوردار است.

در آزمایشگاه های بتن تست هایی بر روی مقاومت فشاری بتن سازه صورت میگیرد که این آزمایش ها گاه مخرب و گاه غیر مخرب هستند که نتایج این تست ها میتواند در انتخاب متدهای متفاوت و مناسب برای ترمیم و یا مقاوم سازی سازه بتنی کاملا موثر باشد.

خدماتی که به عنوان ترمیم بتن ارائه میشود در واقع  مجموعه ای از روش ها و راه کارهایی است که حفظ قابلیت و کارایی بتن را آن هم تا دامنه ۸۵ تا ۱۰۰ تضمین میکند.

مهندسی و اجرای ترمیم سازه های بتنی

در مقاوم سازی بتن دو هدف مورد توجه قرار میگیرد که یک هدف بازگرداندن توان بتن و دیگری مقاومت بتن در برابر طرح های توسعه ای و یا تغییر کاربردی سازه میباشد. زمانی ویژگی های فوق عملی و کاربردی خواهد شد که تاب بتن طراحی شده زیر ۸۵ درصد مقاومت فشاری باشد. در این حالت لازم است تا علاوه بر اینکه بتن مورد تعمیر قرار گیرد خواص مکانیکی آن نیز افزایش و ارتقا یابد.

دستور العمل ها و استاندارد هایی که بدین منظور باید رعایت شده و اجرا شوند شامل ۹ مبحث مقررات ملی ساختمان میشود.

از علل های شایع در تخریب بتن و مواد مناسب برای تعمیر

1-وجود آب اضافه در مخلوط بتن

وجود آب ببش از حد در ترکیب بتن از رایج ترین و شایع ترین علل های آسیب های بتن محسوب میشود. هر چه نسبت آب به سیمان موجود در بتن بیشتر باشد در نتیجه مقاومت بتن نیز کاهش خواهد یافت. آسیبی که آب موجود در بتن وارد میکند معمولا  به سختی قابل تشخیص است زیرا آسیب ایجاد شده ممکن است با توجه به دیگر خرابی ها و فرسایش های ایجاد شده پوشانده شده باشد.

شاید در برخی موارد تصور شود که آب اضافی موجود در بتن تاثیری در ترک خوردگی و یا فرسایش آن نداشته است اما باید توجه داشته باشید که بیشترین آسیب هایی که به بتن وارد میشود بر اثر آب اضافی موجود در بتن میباشد. آب موجود در بتن مقاومت آنرا تا حد زیادی کاهش میدهد که کاهش مقاومت، بافت بتن را در برابر عوامل مختلف آسیب پذیر میکند.

استفاده و بکارگیری مکرر از ملات های ترمیمی از نوع الیاف دار که با چسب بتن بر پایه لاتکس با ضخامت کم به کار میروند میتواند سازه بتنی را در برابر آسیب هایی که به آن وارد میشود اسیب پذیر کند. همچنین در صورتیکه قصد دارید از این ملات های ترمیمی با ضخامت بالا استفاده کنید بهتر است تا از چسب اپوکسی KBIBond-EP بمنظور افزایش مقاومت کششی استفاده شود.

2- طراحی نادرست سازه بتنی

هر گونه عیبی که در طراحی سازه های بتنی یافت و مشاهده میشود میتواند تعداد بیشماری از آسیب های بتنی را به همراه داشته باشد. استفاده از تجهیزاتی مانند خط لوله و تجهیزات جا سازی شده باعث میشود تا ترک هایی بر روی سطح بیرونی بتن رخ دهد که این ترک ها به مرور تخریب بتن را در پی خواهد داشت. گارد ریل ها و راه آهن ها که در مرز لبه های بیرونی قرار دارند میتوانند در از بین رفتن بتن و ترک خوردگی نقش مهمی داشته باشند.

قطعات فلزی که درون بتن جاسازی میشوند به دلیل اینکه از فلز ساخته شده اند از قابلیت انبساط و همجنین انقباض برخوردار هستند که همین موضوع آسیب رسانی به بتن را تا حد زیادی افزایش میدهد و حتی میتواند به جز ترک خوردگی آسیب هایی ناشی از ذوب و انجماد  را نیز در پی داشته باشد.

درون تمامی سازه های بتنی مجموعه ای از شبکه های آرماتور وجود دارد که اگر این آرماتورها از پوششی ناکافی برخوردار نباشند آسیب  های زیادی را متحمل خواهند شد. سازه های بتنی نظیر پل ها و بزرگراه ها از جمله سازه هایی هستند که به این مشکل دچار میشوند. البته مشکل این چنینی در میان سازه های آبی و آبیاری نیز وجود دارد. در این موارد و بمنظور ترمیم باید از ۷.۵ سانتیمتر پوشش بتنی استفاده شود که این پوشش ها بخوبی سطح آرماتورها را خواهند پوشاند. اما در مواردی نیز وجود دارد که بتن در معرض آسیب های شدیدتری قرار دارد و اسید ها و کلریدها تاثیر بیشتری بر روی فرسایش بتن دارند که در این حالت باید از پوششی با ضخامت ۱۰ سانتی متر استفاده شود.

عدم پوشش کافی برای آرماتورها به مرور خوردگی را برای آنها به همراه خواهد داشت که این خوردگی و آسیب دیدگی خود را به صورت ترک خوردگی بتن و متورق شدن آن نشان خواهد داد.

عدم بکارگیری از مفاصل انقباضی و همچنین عدم رعایت فواصل درزهای انبساطی که بمنظور توزیع یکنواخت در اسلب بتنی مورد استفاده قرار میگیرند میتواند منجر به بروز آسیب هایی در بتن گردد. این ترک ها علاوه بر اینکه دوام و استحکام سازه را کاهش میدهند میتوانند در ظاهر سازه نیز تاثیر گذار باشند و جلوه ظاهری بدی را برای آن بوجود آورند.

برای تعمیر و بازسازی اول از هر چیز باید قطعات فلزی آن از بتن جدا گردند و سپس گاردریل را نیز میتوان به مکان هایی که بتن مقاومت بیشتری از خود نشان میدهد و مقاومت بیشتری نیز در برابر نیروهای کششی دارد جابجا نمود. برای اینکه کاور بتن را جبران نمود مواد مناسبی وجود دارد که مقاومت خوبی نیز در برابر خوردگی سایش دارند زیرا استفاده از بتن  برای جبران کم کاور کاری دشوار است. میتوانید برای تعمیر و بازسازی از مواد مناسب برای‌آب بندی بتن و یا پوشش های آب بند   استفاده کرده و نفوذ آب را به داخل بتن تا حد زیادی کاهش داد.  در دال های بتنی که تعداد درزهای انبساطی آن کم میباشد نیز میتوان درزهای انبساطی را با کاتر برش داده و یک درز انبساطی جدید ایجاد نمود. برای پوشاندن درزها میتوان از درزگیرهای بر پایه قیر یا ماستیک های از نوع تک جزئی استفاده نمود. چسب های اپوکسی نیز برای پوشاندن ترک های قلوه کن نیز استفاده میشوند. بدین منظور از چسب اپوکسی و ملات های مناسب برای تعمیر که بر پایه سیمانی هستند میتوان استفاده کرد.

3-  مشکلات ایجاد شده برای بتن پس از اجرا

شاید پس از اجرای سازه های بتنی مشکلی در آن مشاهده نشود اما  امکان دارد مشکلاتی بعد از گذشت مدتی برای بتن ایجاد گردد که از جمله مشکلات ایجاد شده میتوان به متخلخل شدن بتن، از جا در رفتن قالب، اشتباهات محاسباتی و همچنین اندازه گیری ارتفاع تیرها و کنسول ها اشاره کرد.

در برخی موارد برای ساخت سازه  ممکن است ملات سیمانی کم بکار رفته باشد که میتوان به شرط اینکه از باز کردن قالب ۲۴ نگذشته باشد از ملات سیمانی برای جبران استفاده کرد.

در صورتیکه مدت زمان زیادی از اجرای بتن و بتن ریزی گذشته باشد و سطح آن نیز تا حد زیادی کرمو شده باشد، برای تعمیر آن باید قبل از هر چیز سطح کرمو شده را بردارید و سپس از ملات های ترمیمی بر پایه سیمان KBIRef-SP و همچنین چسب پیوند دهنده اپوکسی KBIBond-EP برای تعمیر استفاده نمود.

در برخی مواقع تنها نیاز است تا قسمت هایی از آرماتور که نمایان نیست و بمنظور پوشش و کاور دهی مورد مرمت و ترمیم قرار گیرد که در این حالت میتوان از بتن های ترمیمی پایه سیمانی استفاده نموده و تنها همین بتن های ترمیمی کافی میباشد. از سویی دیگر ممکن است آرماتورها نمایان باشند و حفرات ایجاد شده نیز در مکانی قرار بگیرند که اتصال تیر و ستون انجام شده باشد. در این حالت پیشنهاد میشود تا از چسب های بتن پیوندی استفاده گردد.

تخریب سولفاتی سازه بتنی

در مناطقی از کشور مانند مناطق ساحلی جنوب نمک هایی مانند سولفات سدیم ، منیزیم ، کلسیم  فراوان یافت میشوند که این گروه از نمک ها به همراه آهک موجود در سیمان واکنش  و فعل و انفعالات شیمیایی نشان خواهند داد که این فعل و انفعالات صورت گرفته در نهایت تشکیل سولفات کلسیم را به همراه خواهد داشت. این موضوع ضعف هر چه بیشتر در بتن و شکستگی در آن را در پی دارد.

برای ترمیم سازه های بتنی که به این مشکل دچار شده اند میتوان از یک پوشش نازک پلیمری با ضخامت ۲ سانتیمتر و ملات ترمیمی الیاف دار پایه سیمانی KBIRef-SP استفاده نمود زیرا این ماده میتواند برای بتنی که در معرض فرسایش با قرار گرفتن در معرض سولفات ها قرار دارد کاملا مناسب و ایده آل باشد. برای عدم فرسایش بتن به دلیل خشک و تر شدن های مداوم نیز میتوان از‌ترکیباتی همچون KBIPrim-WR بهره گرفت.

خوردگی شبکه فولادی سازه بتنی

 خوردگی شبکه های آرماتوری که درون سازه بتنی به کار رفته اند نشان میدهد که بتن به دلایل دیگری تخریب شده است. علل مخرب زیادی وجود دارند که میتوانند در خوردگی و فرسایش بتن نقش داشته باشند. ترک هایی که به دلایلی بر روی پوشش بتنی ایجاد میشوند میتوانند باعث نفوذ آب به درون آن شوند که این آب خوردگی و فرسایش آرماتورها و شبکه های فلزی داخل بتن را به همراه خواهد داشت. خوردگی آرمتور ها و اکسید شدن آنها باعث افزایش ضخامت آنها خواهد شد که این افزایش ضخامت آن ها نیز میتواند کاور بتن را لایه لایه  کرده و تنش کششی را بوجود آورد. برای تشخیص زنگ زدگی و خوردگی میتوان از پتانسل هافسل کمک گرفت تا آنچه واقعا باعث خوردگی میشود را شناسایی کرد. دلیل خوردگی آرماتورها مشخص خواهد کرد که چه روشی برای ترمیم و بازسازی بتن مناسب تر میباشد.

بعد از شناسایی علل خوردگی کار تا حد زیادی برای ترمیم بتن آسانتر خواهد شد. در صورت لزوم آماده سازی و همچنین حفاظت شبکه های آرماتوری در هنگام برداشتن بتن های فرسوده اهمیت می یابد.  طبق استاندارد در تعمیر و بازسازی بتن  در صورتیکه نصف فلز خورده و از بین رفته باشد باید آنرا  حذف و جایگزین کرد. باقی مانده فولاد نیز باید از هر گونه خورده زنگ ها و دیگر اجزا جانبی تمیز شود. همین موضوع یعنی حذف قسمت های آسیب دیده باعث میشود تا شناسایی بخش های آسیب دیده و نوع آسیب دیدگی اهمیت زیادی پیدا کند.

۶- قرار گرفتن بتن در معرض اسید

تشخیص بتنی که توسط اسید آسیب دیده است به مراتب آسان تر میباشد. اسید ها با سیمان های پرتلند واکنش نشان میدهند و در صورتی که این دو در مواجهه با یکدیگر قرار گیرند سیمان بعد از مدتی به نمک کلسیم تبدیل میشود که این نمک نیز بوسیله آب جاری ریرش و به مرور شسته خواهد شد. تخریبی که به دلیل برخورد اسید با بتن ایجاد میشود بیشتر از هر چیز در سطح بتن خود را نمایان میکند و هر چه به هسته بتن نزدیک تر شویم میزان و حجم تخریب نیز کاهش خواهد داشت.

برای تعمیرات آسیب های بتنی که بر اثر اسید ها ایجاد شده باید از ترمیم کننده های مخصوص مانند اپوکسی KBIRef-EP استفاده نمود. همچنین در مواردی باید از چسب های اپوکسی بتن، ملات های ترمیم بتن از نوع پلمیری و همچنین چسب های اپوکسی به همراه ملات اپوکسی استفاده شود.

ترک در بتن(بتن سازه ای )

برای ترمیم بتن های سازه ای ترک خورده میتوان از روش های به شرح زیر استفاده نمود:

با تزریق رزین اپوکسی میتوان سازه بتنی را به صورت یکپارچه و در آورده و همچنین در صورتیکه هدف ترمیم سازه و با آب بندی کردن آن باشد در نتیجه باید ترمیم بطور کامل انجام شود که این تعمیر کامل نیز با تزریق پلی یورتان امکان پذیر خواهد بود.

در برخی از موارد که حجم نشت آب سازه تا حدی کاهش یافته باشد بمنطور آب بندی و در راستای چسباندن مجدد ترک های اعضای سازه از روش تزریق اپوکسی استفاده میشود.

رزین های اپوکسی بعد از آنکه به بتن تزریق شدند به ماده ای سخت و همچنین شکننده تبدیل خواهند شد و این موضوع مقاومت آنها را در برابر ترک ها کمتر خواهد کرد. اما در مقابل رزین های پلی یورتان نیز وجود دارند که از انعطاف پذیری بالاتری برخوردار هستند و مقاومت کششی آنها به مراتب پایین تر است و در صورت خشک شدن به فومی تبدیل خواهد شد که کاملا مناسب برای آب بندی و جلوگیری از نشت میباشد.

سازه های بتنی به هر دلیلی و در طی مراحل ساخت و بهره برداری خود میتوانند با خوردگی و نفوذ آب، حمله سولفات و کلرها، کربناتاسیون،‌قلیایی بتن، حوادث، ترک های ناشی از جمع شدگی، عدم اجرای نا مناسب بتن، عدم فراهم بودن شرایط مناسب مواجه شوند که این موضوع افت و نقص کیفی را برای سازه به همراه خواهد آورد. این موضوع میتواند مقاومت سازه بتنی را تا حد زیادی کاهش دهد و موجبات از بین رفتن عضو را فراهم کند.

هر گونه ترمیم اصولی نیاز به تشخیص و کارشناسی عوامل موثر در ایجاد مشکل و نقص دارد. تشخیص آسیب های وارد آمده تنها یکی از مواردی است که باید برای رفع مشکل صورت گیرد و استفاده از ابزارآلات و تجهیزات به جا و مناسب نیز جز دیگری از اموری است که باید برای ترمیم مورد استفاده قرار گیرد. عدم استفاده از ابزارهای مناسب  و عدم بررسی ها بمنظور تشخیص درست آسیب دیدگی نه تنها نمیتواند در رفع مشکل موثر باشد بلکه ممکن است مشکل را دو چندان کند. یک عملیات ترمیمی کاملا اصولی و با کیفیت و با دوام که همراهی کارشناسان زبده را به همراه داشته باشد کاملا ضروری و الزامی میباشد.

شرکت بتن ایران با در اختیار داشتن تیمی متخصص و با تجربه و همچنین  بهترین و پیشرفته ترین تجهیزات روز دنیا توانسته پروژه های زیادی را تا کنون با موفقیت و با رضایت کامل کارفرما به انجام برساند.

ثبت نظر
عنوان نظر :
نام شما :
ایمیل :