ترمیم و حفاظت از بتن
حفاظت بتن در بر گیرنده تمامی موارد فنی و اجرائی در حد جزئیات است که طرح ، اجرا و بهره برداری از سازه های بتنی را در بر می گیرد .
اجزای تشکیل دهنده مدیریت حفاظت بتن:
می توان اجزای تشکیل دهنده مدیریت حفاظت بتن را به طریق زیر فهرست بندی کرد:
الف – تامین سرمایه
ب- تامین دانش فنی و نیروی انسانی متخصص
پ- شناخت مصالح و مواد اولیه
ج- شناخت عوامل فساد بتن
چ – شناخت اقلیم و عوامل محیطی
ح- تهیه مصالح و مواد مناسب و نگهداری آنها در شرایط خوب و استاندارد
د- تحقیقات:
ر- طرح اختلاط بتن
ل- تولید، اجرا و عمل آوری
ن- نگهداری
الف – تامین سرمایه:
تامین سرمایه کافی به منظور انجام دقیق امر طراحی و اجرا و بهره برداری از سازه در اولویت قرار دارد . عدم امکان تامین بخشی از سرمایه یعنی عدمن تحقق بخشی از اهداف پروژه.
ب- تامین دانش فنی و نیروی انسانی متخصص
تامین دانش فنی و نیروی انسانی متخصص به عنوان دو بخشی که بطور متقابل یکدیگر را پوشش می دهند مطرح است و عدم تامین و یا حذف بخشی از آن سلامت سازه ای را زیر سوال خواهد برد.
پ- شناخت مصالح و مواد اولیه
شناخت مصالح و مواد اولیه مصرفی در بتن تعاریف و استانداردهای خاص خود را دارند و با در نظر گرفتن این استانداردها بایستی نسبت به تهیه و بکارگیری آن در امر احداث سازه های بتنی اقدام نمود.
ج- شناخت عوامل فساد بتن
شناخت عوامل فساد بتن که تا کنون شناسائی و طبقه بندی گردیده اند عبارتند از :
۱-نمکها ؛ ۲- اسیدها ؛ ۳- گازهایی نظیر گاز کربنیک ؛ ۴- پوشش نا کافی بتن بر روی فولاد ؛ ۵- کیفیت پایین عمل آوری بتن ؛ ۶- بار اضافی ؛ ۷- آب و رطوبت ؛ ۸- فرآیند یخبندان ؛ ۹- خوردگی میکروبی ( SRB )
چ – شناخت اقلیم و عوامل محیطی
بحث کلرورها و سولفاتها در سطح کشور همراه سایر عوامل فساد بتن را تحت الشعاع قرار داده و عوامل دیگری که به فساد منجر می شود مورد غفلت قرار گرفته است.
ح- تهیه مصالح و مواد مناسب و نگهداری آنها در شرایط خوب و استاندارد
آئین نامه های مجاز بتن در کشورهای مخحتلف و از جمله آئین نامه بتن ایران تهیه مصالح مرغوب و انبار نمودنآن در شرایط مطلوب را توصیه نموده است .تهیه مصالح مرغوب از مسافتهای دور را نباید به دلیل افزایش هزینه به تهیه مصالح نا مرغوب از مسافت نزدیک ترجیح داد.
د- تحقیقات:
بدیهی است که امر تحقیقات باید در دو زمینه بهسازی و جایگزینی مواد جدید و مقاوم در برابر عوامل فساد بتن ، از سویی پیدا کردن روشهای جدید مبارزه با فساد بتن از سوی دیگر انجام گیرد .
ر– طرح اختلاط بتن
طرح صحیح صورت مساله بر اساس شناخت دقیق اقلیم ، مکان ، مکصالح و نوع سازه ، امکان تهیه طرح مطلوب بتن را بدست می دهد . طرح اختلاط بتن به مانند هر گونه طراحی دیگر بایستی به صورت موردی و منفرد انجام گیرد و از استفاده عمومی طرح اختلاط واحد بتن اکیدا“ اجتناب شود .
ل– تولید، اجرا و عمل آوری
اجرا و عمل آوری بتن از مهمترین مباحث مربوط به بتن می باشد که مکمل طرح اختلاط بتن بوده و اجرای صحیح و دقیق آن امکان اتصال بتن با چگالی زیاد را بدست می دهد که به علت فشردگی زیاد اجزای بتن راه نفوذ عوامل را به درون بتن سد نموده و استحکام و دوام سازه ای را تضمین می نماید.
ن- نگهداری
نگهداری سازه های بتنی از مهمترین بحثهای مدیریت حفاظت بتن می باشد که بکارگیری آن در تمامی دوران بهره برداری توصیه گشته و امروزه در تمامی کشورهای پیشرفته به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است.
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.
از علل های شایع در تخریب بتن و مواد مناسب برای تعمیر موارد زیر می باشند:
۱- 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.
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.
۲- 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.
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.
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.
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.
۳- 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 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.
تعمیر، بهسازی و مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی
روشهای بهسازی و مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی بسیار متنوع و گسترده هستند و ممکن است در شرایط مختلف از روشهای متفاوتی استفاده گردد.
اما بر مبنای نتایج مطالعات فنی بهسازی و مهندسی ارزش، مقایسه چند معیار بر اساس تحلیل ریسک و تجربه برای انواع سازه‌های مورد نیاز به مقاوم‌سازی موثرترین و بهینه‌ترین روش انتخاب می‌گردد. ملاحظات اصلی ترمیم و بهسازی سازه‌ها مطابق ذیل میباشد:
- تثبیت و پایا سازی مصالح موجود
- ارضای معیارهای کفایت سازه‌ای
- سازگاری فیزیکی و شیمیایی و مکانیکی مصالح بهسازی با مصالح موجود
- پیوستگی و انتقال نیروی بین مصالح جدید و قدیم
- پایش دوام و مسائل نگهداری و بهره‌برداری
- امکان‌پذیری و سهولت و قابلیت اطمینان کیفیت اجرا
- اقتصاد طرح
- حداقل ریسک طراحی و اجرا و بهره‌برداری
- حصول حداکثر افزایش عمر مفید
