مواد، مصالح و شرکت های ترمیم کننده بتن

سازه های بتنی نیز مانند اغلب مخلوقات و مصنوعات برای حفظدوام بهره برداری نیازمند تعمیر ونگهداری می باشند . این امر به علل مختلف از جملهشرایط متنوع و متفاوت بهره برداری ، معایب ذاتی بتن ، عمر بالای مورد نیاز بهرهبرداری و سرمایه گذاری و اهمیت بالای اقتصادی و استراتژیک سازه های بتنی اهمیتمضاعفی دارد.

سازه های بتنی به دلایل گوناگون دچار آسیب های موضعی،  کوچک و گسترده می شوند که می تواند به مواردذیل اشاره کرد .

1- تخریب ناشی از اکسید شدن میلگردها و قطعات مدفون فلزی

2-خوردگی بتن و یا میلگرد ناشی از مجاورت با مواد اسیدی

3-خوردگی ناشی از کربناتاسیون

4-تخریب ناشی از حمله سولفاته

5-اشتباهات طراحی اجرائی و ساخت

6-تخریب ناشی از ضربه ،سایش و بارهای پیش بینی نشده

7-تبلور نمک

8-تخریب ناشی از فرآیند انجماد و ذوب در بتن

9-تخریب ناشی از تاثیر گونه ای از باکتری ها بر بتن  (1)

در بسیاری از موارد تخریب و آسیب سازه های بتنی ناشی از دویا چند عامل می باشد. امروزه روش های مختلف و متنوع استاندارد و یا غیر استانداردیبرای ترمیم و بازسازی سازه های بتنی وجود دارد. هریک از روشهای مذکور می توانندبسته به شرایط اجرا، بهره برداری و انتظارات بهره برداری موثر و موفقیت آمیز باشد.

برخی از روش های تعمیر استفاده از بتن یا ملات ماسه سیمان،ساب زدن سطح بتن ، استفاده از ملات یا بتن بهمراه چسب اپوکسی یا پلیمری، بتن پیشآکنده، شاتکریت، بتن پلیمری، استفاده از تزریق دوغاب رزین اپوکسی یا پلی یورتان ،استفاده از انواع پوشش های اپوکسی ، پلی یورتان و... ، اجرای لایه جدید بتن ،اجرایقالب بندی و بتن ریزی ، اجرای ملاتهای سیمانی و اکرلیکی ترمیم با الیاف پلیمری ،اجرای بتن پلیمری و چسب اپوکسی و... می باشد.

بدیهی است که تعمیر و بازسازی موفقیت آمیز و کارآمد ، علاوهبر ارزیابی صحیح وضعیت سازه و شناخت صحیح دلیل تخریب و ایجاد آسیب ، ناشی از گزینشصحیح و درست روش تعمیر می باشد.

عوامل و گزینه های مختلفی در انتخاب مناسب و صحیح روش تعمیروجود دارد که می توان به عوامل زیر در ای خصوص اشاره کرد. تعمیر های بهینه ومتناسب با افکار کارفرمایان و بهره برداران ارتباط مستقیمی به تسلط و شناخت اینموارد و البته اجرای صحیح فرآیند دارد :

-       علت ایجاد آسیب

-       ابعاد آسیب

-       نما یا غیرنما نبودن تعمیر

-       سازه ای و یا غیرسازه ای بودن آسیب و تعمیر

-       محل آسیب( افقی یا عمودی بودن و دسترسی به محل تعمیر )

-       زنده یا مرده بودن آسیب

-       محدودیت زمانی اجرای تعمیر

-       زمان تعمیر

-       شرایط بهره برداری از نظر سایش ، بارهای مکانیکی ، ضربه ، مشخصات شیمیایی واسیدیته

-       انتظارات روانی کارفرما

-       محدودیت ها  و شرایط مالی و اقتصادی

-       شرایط منطقه ای و محیطی ( میزان تغییرات دمایی و تابش مستقیم خورشید )

-       تجهیزات و پرسنل تخصصی موجود

-       نوع و کیفیت سازه

در ارزیابی و گزینش روش تعمیر در هر سازه بتنی بسته بهشرایط خاص پروژه ممکن است یک ، دو و یا چندین آیتم از عوامل موثر در انتخاب روشتعمیرات ،تعیین کننده باشد. چراکه هر پروژه با شرایط ویژه می تواند روش منحصر بفردداشته باشد. هریک از عوامل ذکر شده به نوبه خود اثری پر رنگ در انتخاب فرآیندبازسازی خواهند داشت اما آنچه در این بین بخصوص در مورد پروژه های تعمیراتی  و استراتژیک دارای اهمیت چندگانه در انتخاب روشو مواد تعمیراتی و در نهایت موفقیت کلی عملیات می باشد ،زمان می باشد.زمان خود بهتنهایی دارای اهمیت چند بعدی در فرآیند بازسازی می باشد که این امر خود گواهی براهمیت زمان در کل روند تعمیر می باشد . عدم توجه مناسب به زمان در هر مرحله ازتعمیرات می تواند تمام فرآیند را با شکست مواجه نماید. از این رو با توجه به اهمیتزمان در این چارچوب به تاثیر ابعاد مختلف آن در تعمیرات سازه های بتنی می پردازیم.نقش زمان در مراحل مختلف بازسازی را میتوان به موارد ذیل تقسیم بندی نمود :

-       تاثیر زمان در انتخاب تعیین برنامه ریزی فرآیند تعمیر

-       تاثیر زمان بر انتخاب مصالح تعمیر

-       نقش زمان بر  انخاب روش تعمیر

این بدین معنی است که زمان نقش بدون مثالی در کلیه مراحلتعمیر سازه های بتنی برعهده خواهد داشت. اغلب سازه های بتنی تحت تعمیر ، سازه هایدر جریان بهره برداری میباشند(البته ممکن است خلاف این امر هم صادق باشد بطور مثالزمانی که نیاز به تعمیر سازه درحال ساخت بعلت مشکل اجرائی باشد) .

تاثیر زمان در برنامه ریزی فرآیند تعمیر :

 فرآیندهای تعمیر درسازه های بتنی بیشتر به شرایط بهره برداری ، کاربری سازه ، اهمیت سازه ، وجود سازههای جایگزین مشابه و برنامه جامع تعمیرات کارخانجات و سازه ها، دارای محدوده زمانیمی باشند . به طور مثال اکثر کارخانجات دارای برنامه تعمیرات سالانه یا دو سالانهیا چند سالانه میباشند . که می بایست تعمیرات سازه های بتنی نیز در آن بازه زمانیصورت گیرد . لازم به ذکر است در بسیاری از مواقع با توجه به حساسیت مستقیم بهرهبرداری و تولید ، اهمیت تعمیرات تجهیزات مکانیکی و برقی از منظر کار فرمایان وبهره برداران در اولویت بوده و زمان تعمیرات از نظر جایگاه سالیانه و یا مدت زمانتحت تاثیر تعمیرات بخشهای مورد اشاره می باشد.

از این رو کل فرآیند تعمیر سازه بتن ارتباط مستقیمی با طرحجامع تعمیرات دارد . این تعمیرات بسته به شرایط بهره برداری ، محدودیت های دمایی ومناسبات تولید و عرضه و تقاضا می تواند در فصول مختلف سال اتفاق بیافتد . از سویدیگر این تغییرات تاثیر مستقیم بر فرایند تعمیرات سازه های بتنی خواهد داشت. بهعنوان مثال برای تعمیر یک ترک به روش تزریق رزین اپوکسی بهترین زمان فصول سرد سالمی باشد که در حالی که ممکن است برنامه تعمیرات در فصول گرم برنامه ریزی شده باشد،و یا اینکه اگر تعمیرات سالانه به علت شرایط بهتر آب مورد نیاز فرآیند تولید درزمستان برنامه ریزی شده باشد استفاده از بتن های پلیمری یا پوشش های رزینی ماننداپوکسی ، یا فایبر گلاس با مشکلات اجرایی مواجه خواهد بود و عملا شاید با وجودتوجیهات فنی روش مناسبی به حساب نیایند. از این رو زمان تعمیرات تاثیر مستقیمی بربرنامه کلی تعمیرات خواهد داشت .

تاثیر زمان بر انتخاب مصالح تعمیر :

بسیاری از فرآیند تعمیر از نظر زمان اجرا بسیار محدودیت بیشتریاز پروژه های ساخت دارند . این امر به خصوص در سازه های استراتژیک مانند اسکله ،پتروشیمی ها ، کارخانه های فولاد سازی سازه های بتنی تصفیه خانه ها و غیره شدتبیشتری دارد . بسیاری از سازه ها به لحاظ محدودیت های بهره برداری زمان تعمیراتآنها محدود به چند ساعت ، جند روز و یا چند ماه می باشد . برای مثال زمان تعمیر یکاسکله ممکن است محدود به جدا شدن یک کشتی یا پهلوگیری کشتی بعدی باشد . یا تعمیریک کولینگ تاور در یک پتروشیمی یا کارخانه فولاد محدود به چند روز گردد، و یاتعمیر بتن از یک سازه تصفیه خانه آب شهری محدود به چند ساعت در یک روز و یا یکتصفیه خانه پساب صنعتی در یک پالایشگاه محدود به یک ماه می باشد .

از همین رو یک طراح تعمیرات باید بداند که از چه مصالحیاستفاده نماید که زمان زیر سازی ، آماده سازی ، مراحل مختلف اجرا و عمل آوری در آنبازه زمانی با حداکثر کیفیت قابل انجام باشد. به عنوان مثال زمانی که فرآیندتعمیرات ، محدود به 5 روز می باشد . پر واضح می باشد که در این شرایط ما نخواهیمتوانست سطح و عمق بتن را به طور کامل خشک نماییم . همچنین نمی توانیم بخش زیادی ازاین زمان را برای انجام کیورینگ مصالح تعمیر در نظر بگیریم . یا تصور کنید کارخانهای را که برای تعمیر بتن کف سالن تولید صرفا امکان تحویل هشت ساعته و مرحله بهمرحله را به متخصصین تعمیرات در نظر می گیرند . بی شک در این شرایط استفاده ازملات های پایه سیمانی معمولی با وجود هزینه های پایین تر نمی توانند مورد استفادهقرارگیرند. یا کانالی را در نظر بگیرید که مسولیت انتقال آب به خط تولید کارخانهذوب آهن را به عهده داشته و روند کاری به صورت هشت ساعت به هشت ساعت پر و خالی میباشد. کاملا مشخص است که استفاده از محصولات رایج نمی تواند دراین فرآیند به کار گرفتهشود . چرا که نه امکان خشک شدن سطح وجود داشته ونه امکان کیورینگ هوازی مصالحتعمیری پس از اجرا میسر می باشد .

 کاملا مشخص است کهدر یک سازه آبی محدودیتهای زمانی تا چه حد در انتخاب مصالح موثر می باشد. اینمحدودیت ها تا حدی است که در بسیاری از مواقع با نظر کارفرمایان با وجود گزینه هایمناسب تر ( با توجه به شرایط بهره برداری ) به علت این محدودیت ها مصالح با قابلیتاجرای کار آمد تر انتخاب می گردد. حتی اگر این امر به تکرار فرآیند تعمیرات دربازه های مشخص منجر گردد. در این شرایط کارشناسان باید با مقایسه اولویت ها نسبتبه گزینش و به کار گیری بهترین روش اقدام نمایند .

نقش زمان در انتخاب روش تعمیر :

محدودیت های زمانی تاثیر مستقیمی بر تجهیزات پروژه خواهدداشت . محدودیت های زمانی از نظر نوع تجهیزات و تعداد تجهیزات می تواند بر فرآیندتعمیر و باسازی سازه های بتنی تاثیر بگذارد .

·      نوع تجهیزات به کار گرفته شده : از جملهعوامل موثر در روش تعمیرتجهیزات موجود و پرسنل بهره بردار از آنها می باشد . حالاگر محدودیت زمانی ما را به سوی پیش ببرد که استفاده از روشهای خاص غیر قابلاجتناب باشد می بایست تدارک لازم برای بکارگیری تجهیزات ویژه انجام گیرد . اینتجهیزات و پرسنل مجری آنها ممکن است بعضی در منطقه یا کشور نایاب و یا کمیاب باشد. و تهیه آنها همراه با هزینه های مضاعف باشد . مانند استفاده از پمپ های تزریقفشار بالا و یا دستگاه شاتکریت با قابلیت پاشش بتن در ضخامت های زیاد برای تعمیراتسازه های بتنی زیر آب و تعمیر سطح زیرین عرشه اسکله ها .

·      تعداد تجهیزات به کار گرفته شده : اجرایتعمیرات در محدودیت های زمانی زیاد نیازمند تاجهیزات غیر معمول نسبت به شرایطمعمول می باشد . چرا که در فشردگی زمانی به خصوص در مکانهای کوجک راندمان تجهیزاتتا 50% پایین می آید . ( به خصوص در شیفت های شب ) همچنین به لحاظ اهمیت زمانیهمواره می بایست تجهیزات کمکی و آماده به کار در پای کار و محل پروژه موجود باشدتا در صورت بروز هرگونه نقص فنی در تجهیزات در حال کار از تجهیزات جایگزین استفادهکرد . این امر به نوبه خود باعث افزایش هزینه تمام شده پروژه تعمیراتی می گردد.

تاثیر زمان بر هزینه های تعمیر سازه های بتنی :

به طور معمول استفاده از محصولات با شرایط اجرا  و عمل آوری کوتاه تر نسبت به سایر مصالح دارایهزینه بالاتری می باشند . بنابر این از آنجا که بخش اعظمی از هزینه های پروژهیتعمیراتی مربوط به مصالح مصرفی و تجهیزاتی می باشد ، محدودیت های زمانی باعثافزایش هزینه های تعمیرات می شود . البته در برخی مواقع زمان کوتاه اجرا ما راملزم به استفاده از محصولات گران قیمت مانند اپوکسی ها نمی کند . به عنوان مثالزمانی که تعمیر ات بسیار کوتاه مدت ( در حد چند ساعت ) می شود معمولا بهترین مصالحاستفاده از رزین ها از جمله اپوکسی با تمهیدات خاص می باشد . اما زمانیکه این زمانبه چند روز افزایش می یابد به لحاظ زمانی و کیفی استفاده از انواع مصالح پایهسیمانی مناسب تر می باشد .

 تاثیر زمان برهزینه های تعمیر مربوط به تجهیزات می باشد . چرا که امکان اجرای تعمیرات در بازههای بسیار کوتاه نیازمند به کار گیری تجهیزات ویژه و پرسنل متخصص با تعداد زیاد دردو یا سه شیفت کاری می باشد که این امر به علت پرت  تا 50% ناگزیر بهره وری باعث افزایش هزینه هابه صورت تصاعدی می گردد. این امر معمولا به علت اهمیت موضوع و اجباری بودن محدودیتاز سوی کار فرمایان مورد توافق قرار می گیرد .          

نتیجه گیری :

متاسفانه در تعمیرات امکان به کار گیری بهترین و فنی ترینروش تعمیرات وجود ندارد و در اغلب اوقات محدودیت هایی همراه با تعمیرات وجود داردکه صرفا کارشناسان را به سمت بهترین روش ممکن پیش می برد . آنچه گزینش انتخاب روشو مصالح تعمیرات چند بعدی می کند پارامتر زمان می باشد . چرا که همانطور که گفتهشد محدودیت های مختلف ناشی از آن با گشایش معادلات چند مجهولی باعث می گردند تااولویت ها به گونهای تعریف شود که محدودیت های تعریف شده اولیو یت  ها در نظر گرفته شود .  عدم توجه به این امر باعث می گردد که متاسفانهدر بسیاری از کارخانجات شاهد باشیم با عدم تطابق بهینه عوامل موثر شاهد تکرارتعمیرات در بازه های زمانی کوتاه مدت با صرف هزینه های بالا باشیم . چرا که بسیاریاز مصالح تعمیری مانند اپوکسی ها با وجود خصوصیات کیفی بالا ، اغلب در محدودیت هایزمانی دارای مشکلاتی می باشد که در صورت استفاده از آنها تعمیرات با دوامی را شاهدخواهیم بود . بنابراین همواره استفاده از مصالح با کیفیت از نظر پایه با مشخصاتویژه و هزینه بالا نمی تواند کارآمد باشند بلکه گزینش هرگونه مصالح و روش صرفا بالحاظ تاثیر زمانی بر آن می توانند تعیین کننده کیفیت فرآیند تعمیرات موفقیت آمیزباشد .