ترمیم و تعمیر بتن چیست ؟
تعمير، جايگزيني يا اصلاح مصالح، اجزاء يا اعضاي خراب شده، آسيب ديده، يا معيوب يك سازه است. به عبارت ديگر، تعمير در واقع شيوه‌اي است كه به طولاني‌تر شدن عمر مفيد واقعي سازه و رسيدن به عمر مفيد طراحي آن كمك مي‌كند.
در واقع ما در ترمیم بتن می خواهیم شرایط را به نحوی فراهم سازیم تا سازه مشخصات خود را در دوره بهره برداری حفظ نماید.
انواع سازه های بتنی بنا به مشکلات بهره برداری ، شرایط محیطی و اشکلات ساخت نیازمند ترمیم و بازسازی می باشند. امروزه روش های استاندارد متنوعی برای ترمیم و بازسازی سازه های بتنی وجود دارد که هر یک دارای مزایا ، معایب و مجدودیت هایی می باشند. به کارگیری هر یک از این روش های ترمیم و بازسازی نیازمند شناخت دقیق پتانسیل هر یک از این روش های ، معایب آنها ، علت ایجاد عیب و تخریب ، ابعاد ، اکسپوز یا غیر اکسپوز بودن ، شرایط بهره برداری ، محدودیت های اقتصادی و زمانی ، محدودیت های اجرایی ، توقعات از عملیات می باشد.
عضوهای سازه بتنی و ترمیم آن ها
- ترمیم ستون های بتنی
عمده مشکلات موجود در ستون های بتنی به دو نوع زیر تقسیم می شوند
- سازه ای
- غیر سازه ای
مشکلات سازه ای ستون
- ترک های با عرض و عمق زیاد بر اثر حوادث ، خوردگی و …
- شکستی بتن با ابعاد زیاد
- درزهای اجرایی به علت قطع بتن
- کپ موجود در اتصال بتن ستون به تیر یا دال و…
مشکلات غیر سازه ای ستون
- کرمو بودن و تخلخل در بتن
- شکستگی کم عمق
- ترک های سطحی
روش های ترمیم ستون های بتنی
- ترمیم ترک های ستون ها با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
- ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی و ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر در شکستی و خوردگی ستون ها
- ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی اتصال قدیم به جدید و ملات منبسط شونده در کپ های اتصال
- ترمیم سطحی و دوامی با استفاده از ملات ترمیم کننده پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر
- پوشش ترک های سطحی با پوشش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ دوام
- استفاده از الیاف هایCFRP به صورت ترکیبی با سایر روش ها با توجه به حجم آسیب
- ترمیم با استفاده از دوخت سازه به وسله تزریق رزین و کاشت میلگرد
- ترمیم دیوار های بتنی
مشکلات موجود در دیوار های بتنی به دو نوع زیر تقسیم می شوند.
- نوع سازه ای
- غیر سازه ای
مشکلات سازه ای دیوارهای بتنی
- ترک های با عرض و عمق زیاد بر اثر حوادثی چون زلزله و آتش سوزی ، خوردگی و …
- شکستی بتن با ابعاد زیاد
- درزهای اجرایی به علت قطع بتن
- کپ موجود در اتصال بتن دیوار به تیر یا دال و…
مشکلات غیر سازه ای دیوارهای بتنی
- کرمو بودن و تخلخل در بتن
- شکستگی کم عمق
- ترک های سطحی
روش های ترمیم دیوار های بتنی
- ترمیم ترک های ستون ها با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
- ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی و ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر در شکستی و خوردگی دیوارها
- ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی اتصال قدیم به جدید و ملات منبسط شونده در کپ های اتصال
- ترمیم سطحی و دوامی با استفاده از ملات ترمیم کننده پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر
- پوشش ترک های سطحی با پوشش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ دوام
- استفاده از الیاف هایCFRP به صورت ترکیبی با سایر روش ها با توجه به حجم آسیب
- ترمیم با استفاده از دوخت سازه به وسله تزریق رزین و کاشت میلگرد
- ترمیم سقف ،تیر و پل های بتنی
مشکلات موجود در سقف ، تیر و پل های بتنی به دو نوع زیر تقسیم می شوند.
- نوع سازه ای
- غیر سازه ای
مشکلات سازه ای سقف ، تیر و پل های بتنی
- وجود گرده ماهی ناشی از مشکلات اجرایی
- ترک های عریض و عمق زیاد
- خوردگی
- ضعف در اتصالات و نشیمن تیر به ستون تیرچه به تیر و …
- شکستی بتن به علت ضربه
- زلزله
مشکلات غیر سازه ای سقف ، تیر و پل های بتنی
- ناصاف بودن و لبه داشتن قالب در بتن های اکسپوز
- کرمو بودن و تخلخل در بتن
- شکستگی کم عمق
- ترک های سطحی
روش های ترمیم سقف ،تیر و پل های بتنی
- ترمیم ترک های سقف ، تیر و پل ها با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
- استفاده از بتن های پلیمری برای ترمیم سطح روی پل ها و عرشه عبور با تردد زود هنگام
- ساب زدن سطح بتن در سطوح ناصاف و نما
- ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی و ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر در شکستی و خوردگی تیر ، پل و سقف ها
- ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی اتصال قدیم به جدید و ملات منبسط شونده در کپ های اتصال
- ترمیم سطحی و دوامی با استفاده از ملات ترمیم کننده پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر
- پوشش ترک های سطحی با پوشش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ دوام
- استفاده از الیاف هایCFRP به صورت ترکیبی با سایر روش ها با توجه به حجم آسیب
- دوخت ترک با استفاده از تزریق رزین و میلگرد
- ترمیم فونداسیون های رادیه ( گسترده ) و نواری بتنی
مشکلات موجود در فونداسیون های رادیه ( گسترده ) و نواری بتنی به دو نوع زیر تقسیم می شوند.
- نوع سازه ای
- غیر سازه ای
مشکلات سازه ای سقف ، تیر و پل های بتنی
- انواع ترکها
- خوردگی
- شکستی بتن
مشکلات غیر سازه ای سقف ، تیر و پل های بتنی
- کرمو شدگی و تخلخل
- ترک های سطحی
روش های ترمیم فونداسیون های رادیه ( گسترده ) و نواری بتنی
- ترمیم ترک های فونداسیون و پی با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
- ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی و ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر در شکستی و خوردگی میلگرد فونداسیون
- ترمیم سطحی و دوامی با استفاده از ملات ترمیم کننده پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر
- پوشش ترک های سطحی با پوشش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ دوام
- دوخت ترک با استفاده از تزریق رزین و میلگرد
- ترمیم کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات، سوله ها و انبارها بتنی
مشکلات موجود در کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها بتنی به دو نوع زیر تقسیم می شوند.
- نوع سازه ای
- غیر سازه ای
مشکلات سازه ای کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها بتنی
- وجود ترک ها
- خوردگی
مشکلات غیر سازه ای کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها بتنی
- ناصافی و متخلخل بودن سطح بتن
- عدم تراز سطح بتن
- سایش و آسیب سطحی
- شکستی لبه درزها
- شستگی ناشی از ریزش اسید
روش های ترمیم کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات، سوله ها و انبارها ی بتنی
- ترمیم ترک های کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها بتنی با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
- استفاده از بتن پلیمری در ترمیم شکستی بتن ها
- استفاده از ملات خود تراز شونده برای لول کردن سطح
- استفاده از کف پوش های صنعتی برای جلوگیری و ترمیم سایش
- اجرای پوشش های آب بند به منظور جلوگیری از خوردگی و نخریب سطحی
- استفاده از پوشش های با ملات شیمیایی بالا
مراحل اجرای ترمیم ترک ها به روش تزریق رزین اپوکسی
- پاکسازی درون ترک با استفاده از فشار هوا و یا آب
- خشک کردن درون ترک در صورت شستشو با آب
- سوراخ کاری محل نصب پکر ها با فواصل معین و عمق لازم به وسط ترک به صورت مورب با زاویه 45 درجه
- بتونه کاری سطح ترک برای جلوگیری از فرار رزین تحت تزریق
- آماده سازی رزین و تزریق آن به درون ترک از پایین به بالا
- خارج کردن پکر ، تمیزکاری سطح بتن
مراحل اجرای ترمیم بتن های کرمو و سطحی
- حذف بتن های ضعیف
- مربوط کردن سطح کار
- اختلاط ملات ترمیم ریز دانه اصلاح شده با پلیمر ( یا ملات ترمیمی اپوکسی ) و اجرای آن بر روی سطح
- کیورینگ سطح تا سه روز برای ملات های پایه سیمانی
- در صورتی که بتن اکسپوز باشد ساب سطح بتنی
- در صورتی که بتن اکسپوز و نما باشد باید از ملات با حداکثر مطابقت رنگ برای ترمیم استفاده نمود.
مراحل اجرای بتن طبله شده ، شکسته با تخریب حجیم و عمق زیاد بیش از پنج میلیمتر
- تخریب بتن های ضعیف تا عمق حصول بتن سالم ، با پلان هندسی ، عمق یکنواخت و زوایای قائم
- زنگ زادیی و تقویت میلگرد ها در صورت خوردگی
- اعمال لایه پیوند زا از چسب لاتکس یا چسب اپوکسی بسته به سازه ای بودن یا غیر سازه ای بودن
- اجرای هر یک از ملات ترمیم کننده بسته به شرایط بهره برداری ، محدودیت مقاومتی و زمانی و شرایط اجرا
- کیورینگ و عمل آوری بسته به نوع ملات اجرا شده
عوارض کرمو شدن بتن
شیره بتن اصطلاحاً به بخش دوغاب و یا سیمان و ریزدانه های بتن گفته می شود که می توان به علت جداشدگی یا وجود درز در قالب ها ، از بتن جدا شده و با به جا ماندن سنگدانه های درشت ، بخشی متخلخل ایجاد گردد که به آن اصلاحا کرموشدن گفته می شود.
بتن کرمو علاوه بر نداشتن استحکام کافی و ضعف در مقاومت ، به علت تخلخل بالا ، محلی برای ورود عوامل خرونده و مخرب به داخل بتن و رسیدن ان به عمق و میلگردها بوده و باعث خوردگی میلگردها و تخریب زودرس بتن می گردد. این امر به خصوص در نواحی دارای پتاسنیل بالای خوردگی مانند سواحل خلیج و نواحی جنوبی از اهمیت مضاعفی برخودار بوده که باید به سرعت رفع و اصلاح گردد.
شیوع کرموشدگی ستون و دیوار در سازه‌های بتنی
کرموشدگی ناشی از جداشدگی در بتن در اکثر قریب به‌اتفاق ستون‌ها و دیوارهای برشی سازه‌های بتنی ایران مشاهده می‌شود.
دلایل اصلی و عمده کرمو شدن بتن:
- عوامل درونی: وجود استعداد جداشدگی مصالح مصرف‌شده در بتن.
- عوامل بیرونی: عدم به‌کارگیری روش مناسب در ریختن و جای دادن بتن در قالب.
قابل ذکر است که در بسیاری از موارد ترکیب دو عامل فوق باعث بروز کرموشدگی بتن می‌گردد.
عوامل بیرونی (استعداد جداشدگی مصالح در بتن):
- بالا بودن نسبت آب به سیمان.
- افزایش روانی بتن به‌ویژه برای پمپ کردن آن.
- کمبود ماسه در بتن و یا استفاده از ماسه با بافت درشت.
- کمبود ذرات ریزدانه در ماسه به دلیل شستشوهای غلط و زیاده از حد.
عوامل بیرونی (عدم به‌کارگیری روش مناسب در ریختن و جای دادن بتن در قالب):
- پرتاب کردن بتن با بیل به درون ستون یا دیوار.
- استفاده از جام‌های بغل ریز.
- استفاده از شوت مایل.
- افقی گرفتن لوله پمپ برای ریختن بتن درون ستون یا دیوار.
- استفاده از جام‌های معمولی و ریختن بتن به‌نحوی‌که با میلگردهای افقی ستون و دیوار، پی‌درپی برخورد نماید و ارتفاع زیادی را طی کند.
- طراحی و یا اجرای غیراصولی آرماتوربندی اعضاء.
توجه: پرتاب کردن بتن با بیل به درون ستون یا دیوار، یکی از اصلی‌ترین علل بروز جداشدگی و کرموشدن بتن در کشور است. این روش بتن‌ریزی معمولاً در کارگاه‌های کوچک به‌ویژه در شرایطی که بتن با دست یا بتونیر در کارگاه مخلوط می‌گردد مشاهده می‌شود.
راهکارهای مقابله با کرموشدگی
قسمت اول
طراحی مناسب قطعه و میلگردگذاری مطلوب و قالب بندی بدون درز شامل تمهیداتی به شرح زیر:
- طراحی قطعه با ابعاد مناسب برای بتن مصرفی.
- رفع پیچیدگی ها از شکل و ظاهر قطعه.
- فاصله مناسب میلگرد تا قالب.
- قالب بندی بدون نقص و بدون درزهایی که باعث نشت شیره و ملات بتن شود.
- کاهش شلوغی و درهمی میلگردها با تدابیری نظیر:
- افزایش مقاومت میلگردها.
- عدم ایجاد وصله پوششی در یک مقطع.
- کاهش میلگردهای عرضی بویژه در ستون و دیوار.
قسمت دوم
کاهش استعداد درونی جداشدگی بتن
- در ستون یا دیوار حداکثر اندازه سنگدانه ها به 15 تا 20 میلیمتر محدود گردد (حذف شن بادامی).
- از سنگدانه هایی با بافت دانه بندی نسبتاً ریز استفاده گردد (استفاده از ماسه بیشتر در طرح اختلاط).
- استفاده از ترکیب سنگدانه هایی شامل شن شکسته یا نیمه شکسته و ماسه گردگوشه در طرح اختلاط.
- محدوده اسلامپ (روانی) بتن در بتن‌ریزی دیوار یا ستون 10 تا 12.5 سانتی‌متر لحاظ گردد.
- پرهیز از استفاده بیش‌ازحد مجاز مواد روان کننده یا فوق روان کننده که می‌تواند باعث جداشدگی شدید قبل از ریختن بتن که غالباً همراه با آب انداختن زیاد و کندگیری شدید بتن است.
- پیشنهاد می‌گردد در طرح اختلاط بتن ستون و دیوار حداکثر “نسبت آب به سیمان” از 0.55 فراتر نرود.
- پیشنهاد می‌گردد به‌منظور کاهش استعداد جداشدگی بتن در طرح اختلاط از پودر سنگ یا ماسه خیلی ریز استفاده شود که هرچند نیاز به آب و سیمان را افزایش می‌دهد ولی با استفاده از روان کننده یا فوق روان کننده می‌توان این نسبت را کنترل نمود.
نکات مهم در محدوده اسلامپ
با لحاظ محدوده اسلامپ (روانی) بتن در بتن‌ریزی دیوار یا ستون 10 تا 12.5 سانتی‌متر نکات زیر را دارا است:
- سهولت در تراکم ضمن پرهیز از افزایش استعداد جداشدگی از جمله مزایای این حدود روانی و کارآیی است.
- این روانی برای پمپ کردن بتن هم مناسب است.
- پیشنهاد می‌گردد ایجاد روانی با مواد روان کننده و کاهنده آب حاصل گردد تا نسبت آب به سیمان بالا نرود.
- قابل‌ذکر است که مواد روان کننده مناسب معمولاً ضمن ایجاد روانی و قوام بتن، انسجام درونی آن را نیز بهبود می‌بخشند.
قسمت سوم
استفاده از وسایل و روش‌های مناسب جهت ریختن و جای دادن بتن در قالب
تجهیزات و روش‌های مناسب در جلوگیری از ایجاد جداشدگی بتن تأثیر زیادی دارند که در این موردتکنیک ها و روش های زیر معمول است:
- استفاده از قیف هادی یا لوله یا شوت سقوطی به همراه جام (باکت) و ریختن بتن در “راستای قائم” و هدایت‌شده.
- 2- استفاده از شوت سقوطی در انتهای لوله پمپ به‌ویژه پمپ‌های دکلی و حتی‌الامکان فروبردن آن در دیوار یا ستون.
- 3- استفاده از دریچه‌های جانبی در ارتفاع‌های مختلف در بدنه قالب و به فواصل حدود 1.5 متر از یکدیگر و ریختن بتن بدون استفاده از شوت شیب‌دار و به‌صورت قائم بر روی سکوی زیر دریچه و اجازه برای سرازیر شدن بتن به درون ستون یا دیوار و بستن دریچه پس از پرشدن و متراکم کردن بتن و پس‌ازآن بتن‌ریزی از دریچه بالاتر.
انواع عیوب سازه های بتنی
انواع عیوب را می توان به عیوب و تخریب اجزای سازه ای و غیر سازه ای تقسیم بندی کرد. عیوب و تخریب های سازه ای به مشکلاتی اطلاق می شود که بر ظرفیت باربری سازه تاثیر داشته و باعث اختلال در باربری سازه می شوند. این تعمیرات و ترمیم ها باید به نحوی باشد که بتواند بخشی از بار وارده به خود و سازه را بدون مشکل تحمل کند.
از جمله منشا و عوامل تخریب بتن می توان به این موارد اشاره کرد : خوردگی میلگردها ، سولفات شدن ، کربناتاسیون ، فرآیند ذوب و یخ ، تبلور نمک ، تماس اسیدی ، حوادث طبیعی مانند زلزله و آتش سوزی ، واکنش قلیایی سنگ دانه ها ، سایش و پدیده کاویتاسیون ، مشکلات اجرایی و عمل آوری و …
در ترمیم بتن و تعمیرات غیر سازه ای ، عملیات انجامی باربر نبوده و صرفا به منظور زیباسازی ، جلوگیری از معضلات بهره برداری مانند نشت آب ، حفظ دوام دارای اهمیت می باشد.
روش های تعمیر و ترمیم سازه های بتنی
از جمله روش های تعمیر و ترمیم سازه های بتنی می توان به موارد زیر اشاره نمود
- قالب بندی و بتن ریزی با بتن حاوی افزودنی های بتن.
- بتن پیش آکنده.
- بتن پاشی یا شاتکریت.
- ترمیم دستی.
- تزریق رزین اپوکسی و پلی یورتان.
- بتن اصلاح شده با پلیمر و چسب اپوکسی یا لاتکس.
- بتن های پلیمری.
عوامل موثر در انتخاب روش و مواد ترمیم
از جمله عوامل موثر در انتخاب روش ترمیم می توان به موارد ذیر اشاره نمود
- ابعاد منطقه تخریب شده.
- اکسپوز یا غیر اکسپوز بودن.
- محدودیت زمان اجرا.
- محدودیت بهره برداری.
- شرایط دمایی بهره برداری.
- شرایط شیمیایی بهره برداری.
- شرایط اقتصادی.
- دوام مورد نظر.
- اکیپ تخصصی در دسترسی.
- تجهیزات در اختیار.
- شرایط دمایی و فصلی.
- مشخصات مکانیکی مورد نیاز.
عوامل کلیدی موثر در موفقیت عملیات ترمیم و بازسازی
از جمله عوامل کلیدی موثر در موفقیت عملیات ترمیم و بازسازی می توان به موارد زیر اشاره نمود.
- استفاده از مصالح و روش استاندارد.
- شناسایی درست علل تخریب و نوع آسیب.
- استفاده از اکیپ تخصصی.
- رعایت روش و شرایط اجرایی.
- کیورینگ مناسب و کامل فرآیند ترمیم.
دیدگاه خود را بنویسید