تعمیر سازه های بتنی ذخیره آب ( ترمیم ، تعمیر و آب بندی مخازن بتنی آب و فاضلاب )

توصیه من این است که افت مایع می بایست توسط آزمایشی که درBS  تنظیم شده و برای جزئیات بیشتر به آن ارجاع میدهیم، بررسی گردد. برای یک سازه موجود، تا جایی که از لحاظ اجرایی امکان دارد، میبایست آزمایشی را بر اساس بندهای زیر ترتیب داد:

1.   بستن تمامی دریچه های خروجی

2.   پر نمودن سازه با آب تا تراز بالای مایع، که این تراز می بایست بهروشنی علامت زده/ ثبت شود.

3.   تعیین روشی برای اندازه گیری تبخیر در حین آزمایش توسط استوانه ای کهاز آب پر شده و به سازه متصل گشته به طوریکه تراز آب در سازه و استوانه منطبق برهم باشند. این روش در
سازه های سرپوشیده نیز کاربرد دارد.

4.   اگر سازه باز باشد، بارشی که در حین آزمایش صورت می گیرد، می بایستتوسط باران سنچ ثبت شود.

5.   آزمایش بایستی تا هفت روز ادامه داشته، همچنین تراز آب هم در سازه وهم استوانه می بایست به دقت در هر روز و در یک زمان ثبت گردد.

افت تراز آب ناشی از تراوش برابر است با افت کلی منهایتبخیر به اضافه بارش.

می بایست توجه داشت که اگر سازه خارج از سرویس دهی بودهو برای دوره قابل توجه ای خالی باشد (مثلاً بیش از شش ماه)، در آن صورت یک دورهخیساندن مقدماتی یا تثبیت کننده 7 الی 21 روزه (بسته به ارزیابی میزان خشکی کهاتفاق افتاده است) می بایست در آزمایش لحاظ نمود.

توصیه های آیین نامه ای در خصوص افت آب در سازه های جدیدعبارتند از:

·      500/1 عمق متوسط آب یا:

·      10میلیمتر یا :

·      سایر مقادیر معین

مورد آخری واقعی بوده و در سازه های جاری کاربرد دارد.

1-1-2-  تراوش سقف

سازه های ذخیره آب آشامیدنیمعمولاً دارای سقفی بوده که آلاینده ها را کاهش می دهد که
می بایست ضد آب بوده به ویژه اگر که اغلب هم همین طور است، بخشی از سازه مدفونبوده و سقف با خاک و علف پوشیده شده باشد.

در مورد سازه های موجود، مشاهدهمقداری تراوش از سقف غیر معمول نیست. اگر این تراوش شامل نواحی نمناک/ مرطوبی باشدکه میزان تراوش آنها کمتر از آن است که قابل اندازه گیری باشد و منجر به هیچ گونهخوردگی در آرماتورها نشود، آنگاه این احتمال وجود دارد که هزینه کار لازم جهت حذفکامل این رطوبت نفوذ کرده قابل توجیه نباشد.

در جاییکه تراوش بسیار جدی است،کار علاج بخشی ضروری خواهد بود. کد آیین نامه شامل
توصیه هایی در خصوص آزمایش سقف های بتنی مسطح جدید جهت بررسی ضد آب بودن آنها میباشد.

این بررسی شامل غرقاب کردن سقفتا عمق 25 میلیمتر و گذاشتن آن به همین وضعیت برای مدت 24 ساعت می باشد. اگر هیچتراوش یا قطعات نمناکی مشاهده نشد، در آن صورت سقف رضایت بخش قلمداد می شود. اگرغرقابی نمودن سقف برای مدت 24 ساعت دشوار باشد، در اینصورت به عنوان گزینه جایگزینمی بایست آب را به مدت 6 ساعت بر روی سقف جاری نمود و لایه زیر طاق سقف جهت تراوش وقطعات رطوبت مورد بازررسی قرار گیرند.

1-1-3-  محل تراوش

شناسایی محل هایی که در آنهاتراوش رخ می دهد در سازه های مرتفع نظیر برج های آب نستاً کار ساده ای است. درخصوص سازه های که به طور جزئی یا کلی در زیر زمین قرار دارند، مشکل قابل توجهیوجود دارد. سه تا از محتمل ترین محل های تراوش از میان درزها و ترکها و نواحی کهلوله ها از دل دیوار و در زیر تراز فوقانی مایع و نیز زیر کف می گذرند. از لحاظعملی تهیه چنین لوله هایی از بالهای آب بند امری معمول است، اما این کار تنها درصورتی که بتن تماماً در اطراف لوله متراکم شده باشد، موثر خواهد بود.

تمامی درزها می بایست آب بندیشده و شرایط آب بندی (اگر آب بندی تهیه شد)، می بایست به دقت مورد آزمایش قرارگیرد. درزهای بدون آب بند از نقطه نظر تراوش مورد تردید خواهد بود.

ممکن است دشوار باشد که صرفاًبا نگاه به ترک تصمیم بگیریم که آیا در حال تراوش است یا خیر. سعی در تصمیم گیریپیرامون نوع ترک مثلاً حرارتی، انقباضی، انقباضی ناشی از خشک شدگی یا خمشی امریضروری است. محل و عرض و طول آن نیز در این تصمیم گیری دخیل می باشند.

شناسایی تراوش از دال های کف کهبر روی زمین قرار دارند، امری دشوار است مگر اینکه سیستم دسترسی به زهکش هایتحتانی وجود داشته باشد. اگر چنین باشد، در اینصورت جریان عبوری از زهکشهای تحتانیبا حدود 1 متر هد آب بر روی دال کف در صورت ضد آّب نبودن آن افزایش می یابد. حتیزمانی که منطقاً واضح است که تراوش از طریق دال بتنی اتفاق می افتد، همچنان نیازبه تعیین محل نقاط تراوش و انجام تعمیرات موثر باقی است. این امر مشکلات بسیاری راایجاد می نماید.

1-1-4-  نفوذ

در خصوص تخلیه سازه، نفوذ عمدهای قابل رویت است، اما تا زمانی که سطح کف و داخل دیواره ها و نیز زیر طاق دال سقفخشک باشد، تشخیص تراوش اندکی دشوار خواهد بود. در صورتی که آب پس از تصفیه ذخیره شود، حتی میزان کم نفوذ به مخازن ذخیره آبآشامیدی غیر قابل قبول خواهد بود.

1-1-5-  خوردگی آرماتور

کل سطح داخلی (و بیرونی در صورترویت) می بایست جهت بررسی نشانه هایی از خوردگی آرماتور که معمولاً به صورت زنگزدن با ترک خوردگی و خرد شدن بتن جلوه می کند، مورد آزمایش قرار گیرد.

هنگامی که فولاد خورده شده و بهزنگ تبدیل می شود (اکسید آهن)، حجم زنگ زدگی سه تا پنج برابر حجم فلز اصلی شده وانبساط حاصل از آن می تواند در بتن ایجاد ترک نموده و آنر ا خرد نماید.

دو نوع خوردگی به نام هایخوردگی کلی و موضعی وجود دارد. خوردگی کلی بستر منجر به خرد شدن بتن می شود.خوردگی موضعی می تواند گاهی در قالب کرم خوردگی ظاهر شود که ممکن است برای مقاومتباقیمانده آرماتور که که متعلق به کاهش سطح مقطع میلگردها در " نقاط کرمخورده" بسیار جدی تر باشد. این نقاط کرم خورده ممکن است تا بیش از 50 % قطرمیلگرد به آرماتور نفوذ نماید. خوردگی موضعی احتمالا بیشتر از بابت حضور یون هایکلریدی در بتن در تماس با فولاد ناشی می شود، اما لزوماً باعث خرد شدن بتن نمیشود. از این رو، حتی آزمایش چشمی دقیق بتن ممکن است خوردگی
موضعی/ کرم خورده را شناسایی نکند.

یک پیمایش پوشش سنج، نواحی کهدر آن پوشش آرماتورها کمتر از حالت معمول باشد را نشان
می دهد که مقاومت کافی برای آنها می بایست 40 میلیمتر باشد. کد عملی انگلستان، BS 8007:1987، توصیه می کند که این عمق پوشش در صورتی کهبتن در تماس با مایعات خورنده (چه در مخزن و یا در بخش خارجی در لایه خاک زیرین)باشد، می بایست افزایش یابد. شکل 9-2 را که نمایش دهنده فرسایش یک مخزن دوغاب rcمی باشد مشاهد نمائید.

یک پیمایش نیم سلولی (فصل 4،بخش 4-5-5) محل هایی را که در آنها احتمال خوردگی فعال آرماتورها وجود دارد،  نشان می دهد، گرچه هیچ گونه نشانه های قابلرویتی از این فعالیت وجود ندارد.

برای سازه های که بر روی زمینقرار دارند، بررسی عمق کربناته دشده بنا به دلایلی که در فصل 3، بخش 3-25 ارائهگردید، ضروری است و همچنین در این باره، فصل 4، بخش 4-4-2 و 4-5-2 را ببینید وکربناته شدن خود به تنهایی باعث کاهش مقاومت و نیز کم شدن مقاومت بتن در برابرنفوذ آب می گردد، و تاثیرش بر خوردگی آرماتور فولادی است که از اهمیت برخورداراست.

1-1-6-  حمله شیمیایی به بتن

حمله شیمیایی می تواند از سویمایهپع ذخیره شده در سازه و یا از آب زیرزمینی در بتن رخ دهد. فصل 3، بخش 3-5،اطلاعاتی در خصوص تاثیر تعدادی از مواد شیمیایی که کاربرد عمومی در بتن دارند،ارائه می نماید. تا آنجا که به سازه های ذخیره آب مربوط می شود، حمله شیمیاییبیشتر در مخازن مربوط به امور تصفیه آب یافت می شود.

بهرحال، مخازن، خطوط لوله وکانالهای انتقال آب که نگهداری و انتقال آب با pHکم حاصله از نواحی گودالی نظیر زمین های جمع آوری آب وارده از زمین های بلند، ممکناست از حمله آسیب ببینند. pH چنین آبهایی می تواند به زیر 5/3 رسیده وگرچه این امر ناشی از اسیدهای آلی بوده اما اسیدهای کاملاً شدیدی در بتن نتیجه میشود. شکل 3-5 کانال های آب  بتنی آسیب دیدهای که آب مردابی نرم (حاوی اسید نرم) را انتقال می دهد، نشان می دهد. در این رابطهفصل 3، بخش 3-5-9 را ببینید. شکل 9-3 خسارت اعمال شده به لوله های فاضلاب بتنی راکه در اثر فضولات صنعتی اسید به وجود آمده نشان می دهد.

1-1-7-  خوردگی سولفید هیدروژن

مخازن کارهای تصفیه فاضلاب،مخازن تجزیه لجن و مخازن ایستگاه های پمپاژ می توانند در شرایط خاصی قرار داشتهباشند که در معرض حمله شدید در بالای تراز فوقانی سطح آب خود باشند. این موضوع بهطور خلاصه در فصل 3، بخش 3-5-11 که به خوردگی ناشی از سولفید هیدروژن مربوط بود،آمده است. گزارش هایی از این نوع حمله در انگلستان ارائه شده و من نمونه هایی رابررسی نموده و اطلاعات مختصری در خصوص نواحی که شرایط مساعدی بر این نوع حملهدارند یافته که می تواند برای خوانندگان مفید باشد.

1.   امتدادهای طویل مجرای فاضلاب با شیب هموار و سرعتی که نمی تواند تحتآن خود را پاک نماید، و مخازن ایستگاه های پمپاژ که دریافت کننده دبی فاضلابهاهستند، یا نواحی که دوره نگهداشت در مخازن طولانی است.

2.   مجراهای فاضلاب که دریافت کننده فضولات صنعتی هستند که شامل غلظت هایبالایی از ترکیبات سولفیدی یا ترکیبات گوگردی آلی می‌باشند. برای مثال: فاضلاب خروجی از کارخانجات مشروباتالکلی. دمای بالای فاضلاب، عفونت و نیز تشکیل گاز سولفید هیدروژن  را تسریع می کند.

3.   مخازن ایستگاه های پمپاژ با دوره نگهداشت طولانی و نقاط تخلیه جریانهای اصلی پمپاژ شده از این مخازن.

4.   مخزن تجزیه لجن: از دید تئوری، زمانی که این مخازن به درستی کنترلشوند، نبایستی از این نوع حمله آسیب ببینند، اما برخی اوقات چنین اتفاقی رخ میدهد.

تاکید می گردد که حداکثر اقدامات احتیاطی را در زمانبازرسی مجراهای فاضلاب، دریچه های
آدم رو، مخازن ، تانک های سرپوشیده و ... می بایست لحاظ نمود. گاز سولفید هیدروژنو سایر گازهایی که در فاضلاب عفونی تولید می شوند، سمی هستند. به همین منظور،تهویه کافی قبل از ورود، حداقل توسط دو نفر که بر روی سطح دسترسی هستند و نیزاستفاده از یک  قلاب مناسب توسط آنهایی که وارد می شوند، و هوایدرون مجرای فاضلاب و ... می بایست از لحاظ میزان اکسیژن، دی اکسید کربن و سولفیدهیدروژن آزمایش گردد. غلظت این گازها می بایست مشابه هوای آزاد باشد. نیازهایاجرایی سلامتی و ایمنی نیز می بایست لحاظ گردد.

همانطور که در فصل سوم، عنوان شد،  حاصل از مجرای فاضلاب عفونی به فضای خیلی مرطوببالای تراز فوقانی مجرای فاضلاب حرکت کرده و در آنجا توسط باکتریهای هوازی به اسیدسولفوریک تبدیل می شود. اسید سولفوریک یکی خورنده ترین اسیدها در برابر بتن سیمانپرتلند بوده و می تواند باعث تخریب سازه های مذکور فوق گردد. من ستون rcرا در مخزن ایستگاه پمپاژ دیده ام که به طور کامل به این طریق تخریب شده بود.

1-1-8-  مخازن تجزیه لجن

تجزیه کننده های لجن اغلب درامور تصفیه فاضلاب به کار گرفته می شوند. آنها معمولاً در پلان به شکل دایره بودهو سقفهای گنبدی شکل دارند. دیواره ها و کف بتنی بوده (گاهی دیواره ها پس تنیدههستند) و سقف از فولاد گالوانیزه سنگین یا بتن آرمه یا شاتکریت می باشد. تجهیزاتگرمایشی و اختلاط در داخل مخزن فراهم شده است. لجن معمولاً در دمایی بین 25 تا 30در جه سانتیگراد با pH بهینه 7 تا 8/7 نگهداری می شود. تحت چنینشرایطی، لجن یا خنثی است یا قلیایی و حجم قابل توجهی از گاز حاصل از تجزبه لجن رهامی شود. این گاز شامل تقریباً 70 % متان و 25 % دی کسید کربن و 5 % باقیمانده همشامل سولفید هیدروژن و سایر گازها می باشد.

متاسفانه، اگر کنترل های شدیدبرداشته شود، در صورت تغییر خصوصیات لجن، pH ممکن است افت کرده ومقدار  به طرز قابل توجهی افزایش یابد.  این امر منجر به بوجود آمدن شرایطی در تجزیهکننده می شود که  محیط مناسبی برای چرخهسولفید هیدروژن – اسید سولفوریک بوده که در هوای بالای تراز فوقانی لجناتفاق می افتد.

1-1-9-  خسارت ناشی از انجماد و ذوب شدن به بتن

این نوع خسارت احتمالاً در سازههایی که خیلی در معرض اقلیم های معتدل یا سردتر قرار دارند، رخ می دهد و این خسارتبه صورت ضعیف شدن سطح بتن در معرض که در اثر گسیختگی ماتریس سیمان، دچار ظاهر ترکخورده کم عمق می گردد، جلوه می کند. شکل 3-1 فصل 3 را در این خصوص مشاهده نمائید.

1-1-10-         واکنش قلیا- سیلیس

اطلاعات راجع به این نوع حملهبه سازه های بتنی در فصل 3، بخش 3-5-13 و فصل 4، بخش
 4-6-3-5 و نیز فصل 6، بخش 6-19-7 ارائهشده است. من تنها از یک مورد واکنش قلیا- سیلیس در سازه ذخیره مایعات در انگلستانمطلع هستم (بجز سدی در جرسی)

سه نیازمندی اساسی برای آغازواکنش قلیا- سیلیس به شرح زیر می باشد:

1.   میزان کافی سود سوزآور در بتن

2.   حضور سیلیس واکنش دهنده در سنگدانه ها.

3.   تامین رطوبت کافی

در یک سازه ذخیره آب موجود،خیلی به ندرت اتفاق می افتد که تاثیر هر یک از سه شرایط فوق الذکر را مهار نمایند.بنابراین، در صورتی که ثابت شد واکنش قلیا - سیلیس در حال رخدادن است، تصمیماتی پیرامون تخریب اعضای متاثر و جایگزینیآنها و یا حذف مواد با فرض اینکه مقاومت اعضا به طور عمده کاهش نیابد، اتخاذ میشود.

1-1-11-         نمونه برداری و آزمایش

این موضوع در فصل 4، بخش 4-4بحث شد و نظراتی که در ادامه می آید، مخصوص سازه های ذخیره مایع است.

این نظرات به طور کلی براینمونه های بتنی که از بابت میزان سولفات به خصوص در بتنی که در زیر سطح زمین در یکخاک رس قرار دارد، ارائه می شوند. اگر میزان سولفات بتن از 4 % جرم سیمان فراتررود، آنگاه بررسیهای بیشتر نیز توجیه پذیر است به صورتی که نشان از سولفات درسنگدانه ها و یا انتشار در بتن سولفاته ای که بر روی آب زیر زمینی قرار دارد،دارند. پیرامون تاثیر سولفاتها بر بتن سیمان پرتلند، فصل 3، بخش 3-5-5 را ببینید.

برای سازه هایی که در زیر تراززمین یا زیر خاکریز ها قرار دارند، بررسی عمق کربناته شدن لازم نیست.

آزمایش تعیین کربناته معمولاًمورد نظر است.

ممکن است نیاز باشد تا کیفیتعمومی بتن در قالب میزان سیمان، دانه بندی تقریبی سنگدانه ها و استاندارد تراکمبررسی گردد. همچنین، در صورتی که الگوی ترک حاکی از احتمال رخدااد
واکنش قلیا- سیلیس باشد، آزمایشهایی جهت تأیید یا رد وجود این واکنش توصیه میکردد.  فصل 3، بخش 6-5-13 را ببینید.

اگر علائم مربوط به حملهشیمیایی به سطح بتن مخازن ذخیره آب مشاهده شود، در اینصورت تحلیلی شیمیایی مایعدخیره شده در دستور کار قرار می گیرد و  میبایست به اطلاعاتی در خصوص اینکه آیا ترکیب مایع ذخیره شده با گذشت زمان تغییر مینماید یا خیر دست یافت. pH مایع مهم است. می بایست خاطر نشان نمود کهمقایس pH لگاریتمی بوده از این رو غلظت یون هیدروژندر یک مایع با 4=pH، 1000 برابر مایعی با 7=phمی باشد. میزان pH و ترکیب شیمیایی آب آشامیدنی متغیر است.اغلب آبهای آشامیدنی در انگلستان، در سه دسته زیر قرار می گیرند:

1.   بدون الکل، کمی اسیدی، قلیاییت و جامدهای حل شده کم، با pHبین 5 تا 5/6. این آب متعارف زمینهای جمع کننده آب حاصل از مناطق بالادست، نواحیمردابی و ... می باشد.

2.   آب با pH بین 5/6 تا 5/7، قلیایت و جامدهای حل شدهمتوسط

3.   آب با pH بین 5/7 تا 5/8، با قلیاییت و جامدهای حلشده بالاتر

مقدار pH را می توان به طورتقریبی توسط کاغذهای معرف و محلولهای معرف و یک مقایسه کننده تعیین کرد. برایتعیین دقیقتر آن می بایست از یک pH متر استفاده نمود.

آب موجود در بند (1) فوق، احتمالاً برای هر بتنی اتفاقمی افتد. و در طی یک دوره طولانی، اسیدی شدن بیشتر می شود (شکل 9-4 را ببینید)

مخازن مربوط به کارهایی تصفیهآب در نواحی که سولفات آهن اتفاق می افتد، از حمله کاملاً شدیدی آسیب دیده وپوششهای حفاظتی ممکن است نیاز باشد.

خسارت ناشی از خوردگی سولفیدهیدروژن در بتن معمولاً خیلی شدید است، (شکل 3-3 را ببینید) و معمولاً در قسمتبالای خط آب در مخازن و مجراهای فاضلاب و بخش های فوقانی دیواره ها و زیر طاق دالهای سقف در مخازن تجزیه لجن قرار دارد. از آنجا که هزینه کار علاج بخشی احتمالاًخیلی بالاست، اطلاعات کاملی در خصوص مشخصات مجرای فاضلاب و تجزیه لجن می بایستبدست آورد.

1-1-12-         پیمایش رادار ضربه ای

زمانی که ترکهای جدی شناساییشد، یمایش رادار ضربه ای می تواند بسیار سودمند باشد. این پیمایش قادر است کهتفاوت های موجود در چگالی بتن، محل آرماتورها، تفاوت در تکیه گاه های حاصل از لایهخاک زیرین را مکانیابی نماید..

شکل 9-1 بخش از یک پیمایشراداری برای یک استخر شنای روباز بزرگ را نشان می دهد.

1-2-   شناسایی عیوب

یک شناسایی عملی و ملموس ازدلایل گسیختگی ها و فرسایش سازه های ذخیره مایع نیازمند تجربه بسیار زیادی میباشد.

من پیشنهاد می کنم که فهرستی ازتمامی گسیختگی ها و فرسایشها تهیه شده و برای هر یک، نظری در خصوص اهمیت آن دررابطه با اجرای موثر و کارامد سازه و نیز برآوردی از هزینه احتمالی کار
علاج بخشی آن فراهم گردد. سپس کارفرما با مشورت مهندس، قادر خواهد بود تا در خصوصاینکه چه کاری می بایست انجام گیرد، تصمیم گیری کند.

وجود ترک های سازه ای- ترکهاییکه نشان می دهد فاکتور ایمنی عضو (اعضا)ی مورد نظر کاهش یافته- نیازمند ملاحظاتویژه ای است و ممکن است منجر به از رده خارج کردن سازه شود.

اگر حمله شیمیایی وارده توسطمایع ذخیره شده صورت گیرد یا به نوعی مایع ذخیره شده عامل آن باشد، مثلاً خوردگیسولفید هیدروژن در بالای تراز فوقانی مایع در مخزن، در اینصورت می بایست به منظورکاهش یا حذف علت حمله، ملاحظاتی را ترتیب داد. تصمیم گیری در خصوص اینکه آیا چنینگامی می بایست برداشته شود، عمیقاً به درجه حمله و زمان برآورد شده ای که حمله درآن مدت اتفاق می افتد و نیز سهولت اجرایی تصفیه مایع مربوطه به منظور کاهش مشخصاتخورندگی آن بستگی دارد. در مورد حمله سولفید هیدروژن- اسید سولفوریک، کار علاجبخشی احتمالاً پیچیده بوده و ممکن است نیاز به تغییر در عملکرد سیستم مجرای فاضلابباشد.

1-3-   تعمیرات و کارهای علاج بخشی

1-3-1-  کارهای مورد نیاز جهت اصلاح / کاهشتراوش / نفوذ

همانطور که قبلاً مطرح گردید،عمده افت آب احتمالاً بیشتر از طریق درزها و ترکها اتفاق می افتد تا نواحی بتنلانه زنبوری. تعمیر بتن تگری در شکل 9-4 نشان داده شده است.

در خصوص مخازن ذخیره آبآشامیدنی، تمامی مصالح تعمیری می بایست غیرسمی، غیر آلوده بوده و زمینه رشد باکتریدر آنها وجود نداشته و تاثیر منفی بر کیفیت آب نگذارد.

1-3-2-  کار علاج بخشی در خصوص درزها

معمول است که درزها از شیار آببندی که با مصالح درزگیر با دوام انعطاف پذیر و ضد آب ساخته
می شود، تامین شوند. من مواردی را دیده ام که در آنها مصالح درزگیر حذف شده است.درزها برای کل ضخامت دیواره، کف یا سقف گسترش یافته و از این رو می بایست ضد آبباشند.

اگر یک شیار درزگیر تهیه نشدهباشد، آنگاه توصیه می شود که بسته به نوع درز، شیار برش داده شده و در برابر آب آببندی شود. گزینه دیگر تزریق در ترک به گونه ای که در قسمت بعد توضیح داده می شود،می باشد.

اگر یک شیار درزگیر تهیه شدهباشد، درزگیرهای قبلی می بایست حذف گردد و درز به دقت تمیز شده و آنگاه درزگیرجدید را اجرا نمود. درزگیر جدید می بایست تحت شرایط زیست محیطی که قرار است برایآن بکار رود، با دوام باشد. (شکل های 9-5 و 9-6 را ببینید).

درزگیرهای بکار رفته در سطحخارجی یک مخزن مرتفع، در محلی که که در معرض شرایط انجماد و ذوب شدن زمستانی وجوددارد، می بایست تحت چنین شرایطی عملکرد موثری داشته باشد.

درزگیرهای بکار گرفته شده درمخازن دخیره فاضلاب و فضولات صنعتی و مخازن تجزیه لجن در شرایط دشوار خاصی کار میکنند. این "شرایط" می بایست به دقت ارزیابی شده و کل اطلاعات آن بهسازندگان درزگیر داده شود.

درزگیرها معمولاً با یک آستربکار می روند که برای کار با بتن نمناک مناسب است. بعید است که سطح درز به طورموثری خشک شده باشد.

برخی اطلاعات کلی در خصوص انواعمصالح درزگیر در فصل 2، بخش 2-13 ارائه شده است.

1-3-3-  کار علاج بخشی در خصوص ترک ها

ترکها، درزهای نامطلوب، لزوماًعمود بر دیوارها، کف یا سقف گسترش نمی یابند. از این رو، نیاز به تعمیر آنهامعمولاً به عوامل زیر بستگی دارد:

1.   آیا آنها در ارتباط با خوردگی آرماتورها که ناشی از زنگ زدگی و/ یاخرد شدن یا پیمایش
نیم سلولی می باشند.

2.   آیا آنها در سرتاسر سازه گسترش یافته و منبع افت مایع در زمانیکهمخزن پر است یا منبع نفوذ در زمان خالی بودن آن، هستند.

به تجربه بر من ثابت شده که ترک هایی که نه به خوردگی آرماتورهامربوطند و نه به تروارش، نیازی به تعمیر نداشته و می توان آنها را به حال خودوانهاد. مگر اینکه چنین ارزیابی شود که موجب ضعف
سازه ای می گردند.

هنگامی که تصمیم به تعمیر گرفتیم، روش تعمیر به نوع ترک، اینکه آیاجایجایی بیشتر در عرض ترک پیش بینی می گردد یا خیر، بستگی دارد که اگر این اتفاقپیش بینی شود، مقدار برآورد شده جابجایی چه میزان خواهد بود.

در خصوص ترکهایی که مرتبط با جابجایی های بیشتر نیستند، روش تعمیرزیر پیشنهاد می گردد:

1.   حبابهای تشکیل شده از بتن تا فاصله 75 میلیمتر از هر طرف ترک مبایستحذف گردد. این کار را می توان با برس های سیمی برقی، شن پاشی سبک یا جت های آب فوقسریع انجام داد . تمامی شن و گرد خاک را می بایست از سطح آماده شده پاک کرد.

2.   برس کشی در میان ترک و بر روی سطح آماده با سه پوشش که متشکل ازفرمولاسیون مناسبی از رزین اپوکسی با انعطاف پذیری کم و لزجت پایین که پس ازاستفاده از آستر مناسب،
اجرا می گردد.

گزینه جایگزین، تزریق در ترک بوده اما احتیاط حکم می کندکه ابتدا به صورت آزمایشی انجام شود، مگر اینکه سطح خارجی دیواره قابل دسترسی بودهبه طوریکه بیرون درز قابل آب بندی می باشد. اگر چنین کاری صورت نگیرد، مقدارنامحدودی از رزین گرانقیمت ممکن است به داخل پمپاژ شده و بدون آب بندی موثر درز ازدست برود. رزین بکار رفته می بایست کمی انعطاف پذیر بوده و لزجت پایینی داشتهباشد.

جرئیات مربوط به تکنیک تزریق ترک را در فصل 6، بخش 6-3ببینید.

1-3-4-  کار علاج بخشی در خصوص بتن خرد شده

برای بتنی که در اثر خوردگیآرماتور خرد شده، کاری که می بایست انجام داد، به قرار زیر است:

1.   بتنی که در معرض آرماتورهای خرده شده قرار دارد می بایست حذف شده ودر ادامه تمامی زنگ ناشی از آرماتورها را از محل زدوده شود.

2.   دوغاب ریزی بر روی آماتورها و سطح بتن آماده با سیمان/ دوغاب SBR(حدود 25 لیتر SBR به 50 کیلوگرم OPC).

3.   استفاده از ملات تعمیر شامل سیمان و ماسه دانه بندی شده تمیز آماده،که با آب کافی
اندازه گیری شده و SBR جهت داشتن مخلوط سخت اما کارا. نسبت هایمناسب اختلاط به صورت زیر است:

50 کیلوگرم سیمان (OPCیا RHPC)

150 کیلوگرم ماسه تیز گوشه تمیز

10 لیتر SBR به ازای 50 کیلوگرمسیمان

4.   این تعمیرات قطعه ای می بایست بنا به شرایط محل اجرا، عملی آوری شود.

شکل 9-7 را که پوشش از دیوارهها و کف یک استخر شنای روباز را پس از کارهای علاج بخشی گسترده نشان می دهد،ببینید.

1-3-5-  بتن لانه زنبوری

تعمیر بتن لانه زنبوری یا  به روش تعمیر "سطح" مثلاً برش بتنآسیب دیده و جایگزین نمودن آن با بتن یا  ملات جدید بسته به محل و عمقی که در آن حالتلانه زنبوری گسترش یافته، انجام می شود.

تعمیر بتن لانه زنبوری در تیرهاو زیر طاق دال های معلق می بایست یا به صورت دستی و یا با ملات تحت فشار انجامشود.

مسأله اصلی، تضمین این مطلب استکه ترکیب جدید به خوبی به بتن قدیمی چسبیده و کاملاً متراکم گردد. ممکن است نیازباشد تا تکیه گاه موقتی را برای اعضای تحت تعمیر بسته به مقدار ناحیه لانه زنبوری و موقعیت آن فراهم نمائیم. همه بتنی کهلانه زنبوری شده و زیر وضعیت استاندارد قرار دارد، می بایست برش داده شده که اینکار توسط ابزارهای ضربه ای یا جت های آب فوق سریع انجام می شود. نوع قبلی با سر وصدا و تولید گرد و خاک همراه است، اما در مورد اخیر، اصلاح می بایست برای دفع آبصورت گیرد. بهتر است تا به اندازه کافی از بتن برش داده شود تا بتن جدید بتواندریخته شده و متراکم گردد. یکی از روشها در شکل 5-3 نشان داده شده است. ریختن ومتراکم کردن معمولاً دشوار بوده و از این رو در هنگام استفاده از فوق روان کنندهها می بایست عمل سرد کردن به منظور اسلامپ مناسب با نسبت آب به سیمان کم انجامشود. پس از حذف قالبها، بتن جدید می بایست بر اساس توصیه های فصل 5، بخش 5-3-5 عملآوری شود.

اگر واقعاً پوشش بتن رویآماتورها لانه زنبوری شود، در اینصورت در بسیاری از موارد می توان تعمیر با سیمانیا ماسه – ملات SBR با کیفیت بالا انجام داد. درصورت امکان،مصالح بسته بندی بهتر است استفاده شوند و نسبتهای اختلاط آنها نیز یک واحد OPCیا RHPC به سه واحد ماسه دانه بندی شده تمیز و نیز10 لیتر SBR به 50 کیلوگرم سیمان با آب اندازه گیری شدهکافی جهت دادن کارایی لازم به مخلوط می باشد. این نواحی تعمیر شده می بایست طبقتوصیه های فصل 5، بخش 5-3-5 عمل آوری شود.

اینکه اعضای تعمیر یافته لزوماًهمان مقاومتی را داشته باشند که در حالت اصلی قرار بود داشته باشد پیشنهاد نمیشود. بهرحال، اگر اجازه توزیع مجدد تنش بین بتن و آرماتور قدیمی و جدید باشد،مقداری کاهش در مقاومت مهم نخواهد بود.

هم بتن جدید و هم ملات در معرضانقباض ناشی از خشک شدگی خواهند بود و یک ترک محیطی ممکن است تشکیل شود.

از این رو توصیه می شود تا برسسیمی تا عرض 75 میلیمتر پیرامون ناحیه تعمیر یافته کشیده شود تا حبابهای تشکیل شدهحذف شوند و هم  دو پوشش از  سیمان یا دوغاب SBRبرس کشی شده تا جایی که تاخیر در دوره تعمیر از لحاظ اجرایی اجازه دهد، اعمالگردند.

در جایی که تشخیص داده شود حالتلانه زنبوری نزدیک مرکز مقطع عرضی عضو قراردارد،
دوغاب ریزی تحت فشار با استفاده از دوغاب غیر انقباضی ویژه ای با اساس سیمانی شایدراه حل بهتری باشد. این کارمی بایست تنها به کادر متخصص مجرب با سابقه اجراییرضایتبخش سپرده شود تا تضمینی بر کیفیت کار انجام شده باشد.

کاهی اوقات، حالت لانه زنبوریقابل رویت نبوده و توسط پیمایش UPV یا رادار ضربه ایشناسایی
می گردد. به منظور برخورد موثر با چنین وضعیتی، نیازمند این هستیم که یا مقدارمحسوسی از بتن را به منظور رسیدن به ناحیه لانه زنبوری شده برش داده و یا تعمیریرا با دوغاب تحت فشار انجام دهیم. این مسأله نیاز به تحربه خاص و انتخاب دوغابسیمانی مناسب دارد. مشخصه های مورد نیاز دوغاب اساساً به شرایط محل بستگی دارد،اما شامل انقباض کم، بدون هیچ گونه تجزیه، راحتی در پمپاژ و نیز زمان گیرش کنترلشده می باشد.

نتیجه دوغاب ریزی تحت فشار درپر کردن حفره های بتن لانه زنبوری می بایست بجای برش نمونه های استوانه ای توسط UPVیا رادار ضربه ای بررسی شود.

1-3-6-  کار علاج بخشی مورد نیاز برای  خوردگی سولفید هیدروژن

1-3-6-1-        مقدمه

خسارت وارده به بتن در اثر اینشکل از حمله می تواند خیلی مهم باشد، مگر اینکه در مراحل خیلی ابتدایی شناسایی شدهو اقدامات علاج بخشی موثری را در دستور کار قرار داد.

گامهای عملی به منظور اصلاحچنین شرایطی شامل موارد زیر است:

1.   تغییر در بهره بردای از سیستم مجرای فاضلاب در جایی که خسارت رخ دادهاست. این یک هدف دراز مدت بوده و دقیقاً یک تعمیر نیست؛ شامل مواردی همچون تزریقاکسیژن یا هوای فشرده به خطوط اصلی پمپاژ می باشد.

2.   تصفیه شیمیایی فاضلاب / لجن به منظور اینکه سیر تکاملی  به طور موثری کاهش یابد. در صورتی که  در هوای بالای فاضلاب وجود نداشته باشد، خوردگیسولفید هیدروژن رخ
نمی دهد. کلر با سولفید موجود در فاضلاب عفونی واکنش خواهد داد و بدین ترتیب جلویتشکیل  را می گیرد.

3.   نصب تهویه موثر و پیوسته هوای بالای فاضلاب به طوریکه  که به بالای تراز فاضلاب حرکت کرده، حذف گردد.

4.   تعمیر بتن آسیب دیده که به اختصار در زیر شرح داده شده یا تعویض واحددر صورتی که خسارت به حدی جدی باشد که اجازه تعمیر موثر را ندهد. تعمیرات می بایستشامل استفاده از پوششهای مانع به منظور حفاظت از بتن جدید می باشند.

تاکید می گردد که بعید به نظر می رسد تعمیرات بادوام باشد مگر اینکهگامهای (1) تا (3) پیشنهادی بالا را انجام دهیم.

بررسی و آزمایش می بایست شامل ارزیابی عمقی باشد که در آن اسیدسولفوریک به بتن نفوذ
می کند. تاثیر حمله   بر بتن به صورت تغییر خمیر سیمان هیدراته بهترکیبی که استحکام و مقاومت یک ملات آهکی را داشته صورت می گیرد.

1-3-6-2-        روش های تعمیر

با مراجعه بخش 9-2-7، ضرورتحداکثر اقدامات اختیاری ایمنی که قبل از ورود به بخش سربسته سیستم فاضلاب می بایستانجام داد، را پی می گیریم.

با تعیین عمق محتمل حمله اسیدیبه بتن در خلال بررسیها، همه بتنی که حاوی عیب/ اسید می باشد را می بایست برش دادهو دور انداخت. بتنی که pH زیر 5/11 دارد، بهتر است حذف شود. از آنجاکه مقداری از بتن قرار است حذف شود، بهتر است تا در تعمیر بجای استفاده از ملات،بتن را بکار ببریم. یک ترکیب اختلاط پیشنهادی به قرار زیر است:

 OPC، سنگدانه دانه بندی شدهبه قطر 10 میلیمتر (سنگ آهک با کیفیت بالا در صورتی که موجود باشد) و ماسه بتنیتمیز، نسبت آزاد w/c که از 4/0 تجاوز نکند و یک
روان کننده انتخاب شده به منظور تضمین کاراریی کافی جهت حداکثر تراکم.

برای ملات تعمیر، ترکیب اختلاط بایستی نسبت جرمی 1 : 5/3OPC به ماسه دانه بندی شده تمیز باشد. بهتر استهم سیمان و هم ماسه به صورت بسته بندی بوده و آب و روان کننده در محل به آن اضافهشود.

استفاده از بتن نیاز به کاربرد قالب داشته و زمانی کهبرای قالب صرف می شود ممکن است مانع استفاده از یک پوشش چسبنده به بتن آماده شودچراکه بتن جدید می بایست 20 تا 30 دقیقه مانده به پوشش چسبنده ریخته شود.

یک پوشش چسبنده OPC و SBRمی بایست برای ملاتهای تعمیر استفاده شود. من علاقه مند به استفاده از پوشش مانعرزین اپوکسی بر روی سطح بتن هستم به نوعی که از 1 متر زیر تراز متوسط مایع به سمتبالا گسترش یابد.

بتن می بایست به طور صحیح آماده شود تا بتواند آستراپوکسی که در ادامه با حداقل دو پوشش از رزین اجرا می شود را دریافت نماید.

1-4-    تعمیرات دال های سقف

دالهای بتنی سقف به دلایل زیربایستی ضد آب باشند:

1.   تراوش اجتناب ناپذیر است و در دراز مدت باعث خوردگی آرماتور می گردد.

2.   تراوش صورت گرفته از بتن قلیاییت بالایی داشته و ممکن است تاثیر منفیبر مایع ذخیره شده در مخزن بگذارد.

3.   اگر مخزن حاوی آب آشامیدنی باشد، آلودگی جدی آب اتفاق می افتد.

این فرض که دال سقف کاملاً ضد آب لاشد، غیر واقعی خواهد بود مگراینکه غشای ضد آب با دوامی برای آن تامین شود. اگر بررسیها حاکی از تراوش در سقفباشد،  به آن معناست که غشا آسیب دیده است(با فرض اینکه در یک دال بتنی از غشایی استفاده کرده ایم که این امر در مورد سازههای قدیمی لازم
نمی باشد).

در اغلب موارد، حل عملی، تامین یک غشای جدید داست. غشای مورد نظر میتواند یا از مصالح صفحه ای و یا از ترکیب درجا باشد. این غشا چه صفحه ای باشد چهدر جا، می بایست در برابر سوراخ شدن مقاوم بوده و مقاومت بالایی نیز در برابرجابجایی طبیعی ساختمان داشته و بایستی به خوبی به بتن بچسبد. یک مصالح صفحه ای باکیفیت بالای معمول بیتوتن DW بوده که ورقه ای از پلی اورتان با چگالیبالا (HDPE) با یک چسب قیری لاستیکی می باشد.

یک ترکیب معروف و موفق آن که به صورت درجا استفاده می شود، ترتودکاست که یک پلی اورتان حاوی رنگدانه دو بسته ای می باشد.

توجه به گوشه های سقف و اطراف هر عارضه ای که به دال سقف نفوذ می کندنظیر دریچه های آدم رو، تهویه کننده های هوا، لوله ها و ... از اهمیت بسزاییبرخوردار است.

بسیار احتمال دارد که ترک یا خرد شدگی بتن از تراوش ناشی شود که اینمورد می بایست مطابق با
آیین نامه های اجرایی خوبی که در بخش 9-4-4 ارائه شد، تعمیر شود.

اگر ارزیابی ما از خوردگی آرماتور این باشد که در اثر حضور کلریدهادر بتن رخ داده اند، آنگاه می بایست پیرامون نصب یک سیستم حفاظت کاتدی و یا روشیجهت حذف کلرید ملاحظاتی را مد نظر قرار داد.

این روشها به طور خلاصه در بخش 9-6-1 و 9-6-2 زیر آمده اند.

1-5-    روشهای تعمیر خاص

1-5-1-  حاظت کاتدی

حفاظت کاتدی (cp)در فصل 6، بخش 6-6 توضیح داده شد. علت اصلی استفاده از cpدر تعمیر
بتن آرمه، تامین حفاظت دائمی در برابر خوردگی ناشی از یونهای کلریدی در آرماتوربتن می باشد. هزینه نصب cp گران است اما کمتر از برنامه منظم تعمیر بتندر کل عمر مفید سازه می باشد.

1-5-2-  استخراج کلرید

برای زمانی که هدف تامین حفاظتدائمی برای آرماتورها به کمک حذف / استخراج کلریدها از بتن باشد، این سیستم نسبتاًجدید را می توان به عنوان گزینه جایگزین برای حفاظت کاتدی به شمار آورد. تجربهبکارگیری این سیستم در انگلستان محدود می باشد و به طور مختصر در فصل 6، بخش 6-7-3تشریح شده است.

این سیستم کلریدها را بیرونکشیده و از این رو غلظت یون کلرید را در سطح تعرض بتنی که تا آرماتورها و در حالتخوشبینانه، بین آرماتورها گسترش یافته، کاهش می دهد. این سیستم با هدف اجرا درشرایطی که در آن کلریدها در سطح تعرض در بتن پخش شده اند، به کار گرفته می شود.برای مثال دال بدنه پل بزرگراه. برای آنکه این سیستم موثر باشد، غلظت کلرید بتن دراطراف آرماتورها نبایستی از حداکثر غلظت تعریف شده درآیین نامه BS 5328،بخش 1، جدول 4 بیشتر شود.

با فرض اینکه سیستم همانطور کهمی خواهیم عمل می کند، اگر پس از تکمیل فرایند استخراج کلرید، هیچگونه پخش بیشتریدر بتن اتفاق نیافتد، این روش تنها حل دائمی خواهد بود.

1-5-3-  قلیایی نمودن مجدد بتن

این روش سیستمی ویژه برایبرخورد با تاثیرات کربناته شدن بتن در زمانی که به سمت آرماتور نفوذ می کند میباشد. جزئیات بیشتر در خصوص روشهای برخورد با بتن کربناته شده در فصل 3،
بخش 3-2-5 آمده است. همچنین قلیایی نمودن مجدد بتن به طور مختصر در فصل 6، بخش6-7-2 ارائه شده است.

کربناته شدن تنها احتمال دارددر بتنی رخ دهد که در معرض هوا قرار داشته باشد و از این رو تنها به عنوان تهدیدیبالقوه برای آرماتورها در بخش هایی از سازه ذخیره آب که در بالای تراز زمین قراردارد،  می باشد.

قلیایی نمودن مجدد به منظوربازیابی pH بتنی که در تماس با آرماتورهاست تا میزان pH10 یا بالاتر انجام می شود. آرماتورهای خورده شده و هر خسارت حاصله از آن به بتن(ترک خوردکی و خرد شدگی) می بایست به روش معمول تعمیر شود.