تعریف بتن - تاریخچه و کاربرد انواع بتن و بتن ریزی

تعریف بتن ( تاریخچه و کاربرد انواع بتن و بتن ریزی )

بتن و فولاد دو نوع مصالحیهستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمانپلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی واداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرأت می توان گفت که بدون این دوپیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنادنبال می شود،بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند.فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید می شود و مشخصات و خواصآن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتناست. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامتر های مختلف از قبیل نوعسیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی ازخواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبرانناپذیری را به دنبال داشته باشد.

با توجه به پیشرفت علم وتکنولوژی در قرن اخیر، علم شناخت انواع بتن و خواص آنها نیز توسعه قابل ملاحظه ایداشته است، به نحوی که امروزه انواع مختلف بتن با مصالح مختلف تولید و استفاده میشود و هر یک خواص و کاربری مخصوص به خود را داراست.هم اکنون انواع مختلفی ازسیمانها که حاوی پوزولانها ،خاکستر بادی،سرباره کوره های آهنگدازی،سولفورها،پلیمرها،الیافهای مختلف،و افزودنیهای متفاوتی هستند،تولید می شد.ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشارهیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد.

بتن به طور کلی محصولی است کهاز اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایطمحیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است.

اولین سؤالی که پیش می آیداین است که چه رابطه ای بین تشکیل دهنده بتن باید وجود داشته باشد تا یک بتن خوببه دست آید و اصولا بتن خوب دارای چه شرایط و ویژگیهایی است. رابطه بین اجزاءتشکیل دهنده بتن،در خواص فیزیکی و شیمیایی و همچنین نسبت اختلاط آنها با هم است.چهاگر مصالح یا آب و سیمانی با خواصی مناسب بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط ومحیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است کهدارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه ورضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومتدربرابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت دربرابر سولفاتها و ... نیز همسو بامقاومت فشاری، بهبود یافته و متناسب می شوند.

اگر چه شناخت مصالح مورد مصرفدر ساخت بتن و همچنین خواص مختلف بتن کار آسانی نیست اما سعی می شود به خواص عمومیمصالح و همچنین بتن پرداخته شود.

بتن اینک با گذشت بیش از 170سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات وپیشرفتهای شگرفی شده است.در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساختو سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها، پل ها، تونل ها، سدها، اسکله ها،راه ها و سایر سازه های خاص دیگر، این ماده را بسیار پر مصرف نموده است.

اینک حدود سه تا چهار دهه استکه کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است.اکنون کاملاً مشخص شده است که توجه به مقاومت تنها به عنوان یک معیار برای طرح بتنبرای محیطهای مختلف و کاربریهای متفاوت نمی تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که دردرازمدت در سازه های بتنی ایجاد می گردد. چند سالی است که مسأله پایایی و دوام بتندر محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفتهاست.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان وبا شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگیخاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات ودستورالعمل ها واستانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحانو مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشتهاند.

در مواد تشکیل دهنده بتن نیزتحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنی های مختلف به عنوان ماده چهارمبتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره ای از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یکافزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمانهای مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشترشده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه ازنظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد. در سازه های بتنی مسلح نیزجهت پرهیز از خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری چون فولاد ضد زنگ و نیز موادپلاستیکی و پلیمری (FRP) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجهبه نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژهداشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد.کاربرد مواد افزودنی به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دودهسیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود. بتن هایخیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحملضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود. کوششهای فراوان برای مبارزه با مسأله خوردگی آرماتور در بتن و راه حل ها و ارائه موادجدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشارهخواهد شد.

افزودنی های خاص در شرایطویژه :

برای ساخت بتن های ویژه درشرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی های مختلفی می باشد. پس از پیدایش موادافزودنی حباب هواساز در سالهای 1940 کاربرد این ماده در هوای سرد و در مناطقی کهدمای هوا متناوباً به زیر صفر رفته و آب بتن یخ می زند، رونق بسیار یافت. این مادهامروز یکی از پر مصرف ترین افزودنی ها در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا وبعضی کشورهای اروپایی است.

ساخت افزودنی های فوق روانکننده که ابتدا نوع نفتالین فرمالدئید آن در سالهای 1960 در ژاپن و سپس نوع ملامینآن بعداً در آلمان به بازار آمد شاید نقطه عطفی بود که در صنعت افزودنی ها در بتنپیش آمد. ابتدا این مواد برای کاستن آب و به دست آوردن کارایی ثابت به کار گرفتهشد و چند سال بعد با پیدایش بتن های با مقاومت زیاد نقش این افزودنی اهمیت بیشترییافت. امروزه بتن های مختلفی برای منظور ها و خواص ویژه و نیز به منظور مصرف درشرایط خاص با این مواد ساخته می شود که ازمیان آنها به ساخت بتن های با مقاومتزیاد، بتن های با دوام زیاد، بتن های با مواد پوزولانی زیاد (سرباره کوره های آهنگدازی و خاکستر بادی) بتن های با کارایی بالا، بتن های با الیاف و بتن های زیر آبو ضد شسته شدن می توان اشاره نمود.

بتن های با کارآیی بسیار زیادکه چند سالی است از پیدایش آن در جهان و برای اولین بار در ژاپن نمی گذرد، تحولجدیدی در صنعت ساخت و ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشتهو خود به خود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محلهایمشکل برای ایجاد تراکم را حل نموده است. این بتن علیرغم کارایی بسیار زیاد خطرجدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارایی و اسلامپ تامدتیطولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایاپی مناسب ایجاد کند. در طرحاختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود 50 درصدحجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود 40 درصد حجم ملات انتخاب می شود.نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین 9/0 تا 1 می باشد. باروش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده فوق روان کننده مخصوص برایمصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگری که گرانرویبتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.

بتن های با عملکرد و دوامزیاد

از آنجا که رسیدن به مقاومتبالا در بتن از اهداف دست اندرکاران کارهای بتنی در دو دهه اخیر بوده است، ابتدااین نوع بتن با مقاومت بیش از MPA50 ساخته شد.با پایین آوردن نسبت آب به سیمان تا حد 3/0 رسیدن به چنین مقاومتهاییبسیار آسان است. برای ساخت بتن هایی با مقاومت بیشتر و در حد Mpa 110-80 و برای تقویت ناحیه فصل مشترک سنگدانهدرشت و خمیر سیمان مواد سیلیسی فعال و غیر بلوری به نام دوده سیلیس به کار گرفتهشد. همزمان سنگدانه هایی با مقاومت بیشتر و با دانه بندی مناسب تر و با کنترلحداکثر اندازه سنگدانه در این مخلوط ها به کار رفت.

از آنجا که در کاربرد این بتنگاه مقادیر بالایی سیمان و بیش از 400 کیلوگرم (حتی تا 500 کیلوگرم) مصرف می شد،علاوه بر گرانی این بتن، ترک هایی نیز حین ساخت به دلیل جمع شدگی پلاستیکی و ناشیاز خشک شدن بیشتر این بتن ها و نیز ترک های حرارتی بوجود آمد. همچنین با افزایشاین مقاومت تردی و شکنندگی بتن نیز افزایش یافت. چنین بتنی نمی توانست در شرایطمحیطی سخت و محیطهای خورنده به علت وجود ترک های زیاد دوام قابل قبولی داشته باشد.

به منظور افزایش دوام حینافزایش مقاومت ضمن کاربرد دوده سیلیس و کم کردن آب و مصرف فوق روان کننده، مقدارسیمان کاهش یافته و در عوض مواد پوزولانی همچون دوده سیلیس، خاکستر بادی، سربارهکوره های آهن گدازی، خاکستر پوسته برنج و بالاخره پوزولان های طبیعی به صورت موادریزدانه جایگزین آن گردید. امروز شاهد ساخت بتن هایی با دوام که نفوذپذیری کمیدارند و در مقابل حملات شیمیایی کلرورها و سولفات ها و گاز کربنیک و بعضاً واکنش قلیاییپایدارتر می باشند، هستیم.

برای مصرف این بتن در سازههای بلند و رفع نقیصه شکنندگی در پاره ای موارد از الیاف های کوتاه استفاده شده تابدین وسیله نرمی این بتن ها افزایش یابد. از مزایای عمده این بتن ها کاهش وزنساختمان ها به علت کم کردن ابعاد ستون ها، صرفه جویی در میزان بتن و فولاد، کوتاهشدن دوران ساخت، تغییر شکل های وابسته به زمان کمتر و پایایی و داوم بشتر آنها میباشد.

به منظور کاستن وزن سازه هایبتنی که با بتن با مقاومت زیاد ساخته می شوند چند سالی است که با مصرف بخشی ازسنگدانه های سبک در آن، بتن های سبک تری تولید نموده اند. امروزه بتن هایی با وزنمخصوص 2 تن بر متر مکعب و مقاومت های mpa 80-60 در بعضی پروژه ها به کار رفته است. به علت دوام قابل قبولیکه این بتن ها در آزمایشات متعدد از خود نشان داده اند مصرف آنها در چند سازه بتنیدریایی در محیط های خورنده در کشورهای نروژ، کانادا، ژاپن، آمریکا و استرالیاگزارش شده است.

در کشور ما نیز اخیراً باتولید دوده سیلیس در کارخانه های داخلی کاربرد این ماده در بتن آغاز گشته است. درچند پروژه در جنوب کشور که به علت داشتن آب و هوای گرم و محیطی خورنده برای بتن ونیز فولاد از سخت ترین شرایط محیطی برای بتن است، بتن با سیمان دارای حدود 7 تا 10در صد میکرو سیلیس به عنوان جابگزین سیمان استفاده شده است. بایستی توجه داشت کهبه علت عدم آب انداختگی این بتن و واکنش های سریع و گرمای محیط خطر ایجاد ترک هایپلاستیک در ساعات اولیه و سپس ترک های ناشی از خشک شدن و حرارتی در این بتن هازیاد بوده و در صورت عدم کنترل و دقت و عمل آوری سریع و مناسب علیرغم مقاومت زیادوجود ترک در این بتن ها سبب افزایش نفوذ پذیری آنها گشته و در نتیحه املاح و موادخورنده به داخل بتن و خوردگی آرماتور خرابی بتن تشدید می گردد. در پاره ای از تونلهای انتقال آب و نیز تونل سدها نیز از این ماده در طرح اختلاط بتن برای بتن پاشیپوشش استفاده شده است. پیوستگی خوب این بتن و کم شدن مصالح بازگشتی و مقاومت ودوام خوب از خصوصیات آن درپوشش تونل ها است. این ماده در لایه نهایی سرریز بعضیسدهای کشور نیز در حال استفاده و یا در آینده استفاده نخواهد شد. مصرف میکرو سیلیسدر بتن سبب افزایش مقاومت سایشی و فرسایشی بتن می گردد.

بتن های با نرمی بالا

امزوزه کار برد بتن با نرمیبالاتر که بتواند تغییر شکل های زیاد را بدون شکست تحمل نماید، مورد توجه قرارگرفته است. تحقیقات در خصوص تأمین نرمی لازم در بتن با الیاف های مختلف و حتی حذفآرماتور در حال انجام می باشد. هدف از کاربرد الیاف در بتن افزایش مقاومت کششی،کنترل گسترش ترک ها و افزایش طاقت بتن می باشد تا قطعه بتنی بتواند در مقابلبارهای وارده در یک مقطع ترک خورده تغییر شکل های زیادی را پس از نقطه حداکثر تنشتحمل نماید.

بتن با الیاف مختلف در سالهای اخیر در سازه های عمده ای چون رو سازی راهها و فرودگاه ها، پی های عظیم باتغییر شکل های زیاد و به ویژه در پوشش بتنی تونل ها به کار رفته است. در ساخت پوششتونل ها بتن الیافی با پاشیدن بر جداره شکل می پذیرد. اخیراً برای حذف ترک ها درپوشش تونل هایی که به صورت چند تکه پیش ساخته اجرا می شود از بتن بدون آرماتور وتنها الیاف استفاده شده و این نوع بتن سبب حذف ترک ها در حین عمل آوری و حمل و نقلقطعات و نصب آنها برای کامل کردن مقطع تونل های مترو شده است.

در نوع بسیار جدید بتن الیافیکه می توان با آن به حداکثر نرمی در بتن رسید از روش ریختن دوغاب روی الیافاستفاده می شود . در این روش ابتدا الیاف ریخته شده و سپس فضای بین آنها با ملاتدوغابی پر می شود. میزان الیاف در این بتن حدود 10 در صد می باشد که حدود 10 برابرمیزان الیاف در بتن های الیافی متداول است. با این مصالح لایه های محافظی بدون ترکو تقریبا غیر قابل نفوذ می توان ایجاد نمود. به علت نرمی زیاد این قطعات ظرفیتتغییر شکل پذیری این قطعات به میزان ظرفیت دال های فولادی می رسد. مقاومت فشاریاین نوع بتن حدود 110-85 مگا پاسکال و مقاومت خمشی حدود N/m 45-35 می باشد. از این قطعات می توان نهتنها به عنوان لایه های محافظ کوچک استفاده نمود بلکه در باندهای فرودگاه در برابرضربات عملکرد خوبی نشان می دهند. در کارهای تعمیراتی دال ها می توان از آنها بهعنوان لایه روی بتن قدیم و بدون درز و در زمان کوتاهی استفاده نمود.

آرماتورهای غیر فولادی در بتن

در سال های اخیر استفادهمحدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعترآنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف بهآرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند.

خاصیت عمده این آرماتورها کهسبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که می تواند در محیط هایبسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت بهخستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایتمغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبیچون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساطحرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند.

اخیراً از الیاف مختلف شبکههایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردنعرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربردصفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژهدر پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصالداده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و درچندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

بتن سبک و اثر میکروسیلیسهادر افزایش مقاومت

تولید سیمان که ماده اصلیچسبندگی در بتن است در سال ۱۷۵۶ میلادی در کشور انگلستان توسط «Johnsmeaton » کهمسئولیت ساخت پایه برج دریایی «Eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهایت سیمان پرتلند در سال۱۸۲۴ میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin » به ثبت رسید . مردم کشور مانیز از سال ۱۳۱۲ با احداث کارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفتصنایع کشور ، امروزه در حدود ۲۶ الی ۳۰ میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . باآگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش رادر کشورمان پیدا کرد .

یکی از روشهای ساختمان سازیکه امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاباسلامی به علت کمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانیدر کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبتبه ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی وعوامل جوی ( خورندگی ) آسان بودن امکان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشکله بتونو عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند که توسعه روز افزون این نوع ساختمانهارا فراهم می سازد .

یکی از معایب مهم ساختمانهایبتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبتمستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده و پانل ها را از بتن سبک بسازیم وزنساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولیکم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهرهگیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میکروسیلیس در ساخت بتن سبک سبب شدهاست که مقاومت بتن سبک بالا رود و این محدودیت کاهش یابد . در این تحقیق ضمنتوضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر در باره بتن سبک وروشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میکروسیلس ، خواص مکانیکی و همچنین مواردکاربرد آن بحث می شود .

۱- سیمان

- سیمان تولید شده در کشور ما با سیمانتولید شده در کشورهای صنعتی متفاوت است که لازم است تفاوت آن تا حد ممکن بررسی شود .

- طبقه بندی سیمانها شناسایی شود .

- عدم تنوع در کیفیت سیمان نشانهضعفهایی از سیستم ساخت و ساز می باشد .

- عدم استفاده از سیمان با کیفیت بالااز عوامل اولیه عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .

۲- شن و ماسه

- معیارها و آئین نامه های تولید کلانشن و ماسه بررسی شود .

- تولید کلان شن و ماسه در کشور ما ازنظر معیار و رعایت آئین نامه های تولید بررسی شود .

- معایب شن و ماسه تولیدی در کشور در حدکلان بدلائل زیر آنرا در درجه دوم و یا سوم کیفیت قرار می دهد .

الف- وجود گرد و غبار

ب-عدم شستشو

ج- دانه بندی نا صحیح

د- استفاده از شن و ماسهرودخانه ای بجای شن و ماسه شکسته .

ه- استفاده از شن و ماسه درجه۲ و یا ۳ از عوامل ثانوی عمر کوتاه ساختمان در بحث مصالح می باشد .

افزایش مقاومت بتن مد نظرتمام دست اندرکاران صنعت تولید بتن می باشد .

ساختار بتن :

- بتن دارای چهار رکن اصلی می باشد کهبه صورت مناسبی مخلوط شده اند ، این چهار رکن عبارتند از :

الف- شن

ب- ماسه

ج- سیمان

د- آب

- در برخی شرایط برای رسیدن به هدفی خاصمواد مضاف به آن اضافه می شود که جز&#۶۵۱۵۲; ارکان اصلی بتن به شمار نمی آید .

- توده اصلی بتن مصالح سنگی درشت و ریز( شن و ماسه ) می باشد .

- فعل و انفعال شیمیایی بین سیمان و آبموجب می شود شیرابه ای بوجود آید و اطراف مصالح سنگی را بپوشاند و مصالح سنگی رابصورت یکپارچه بهم بچسباند .

- استفاده از آب برای ایجاد واکنششیمیایی است .

- برای ایجاد کار پذیری لازم بتن مقداریآب اضافی استفاده می شود تا بتن با پر کردن کامل زوایای قالب بتواند دور کلیهمیلگرد های مسلح کننده را بگیرد .

- جایگاه استفاده آب در بتن بهلحاظ انجام عمل هیدراتاسیون دارای حساسیت بسیار زیادی است .

ویژگیهای آب مصرفی بتن

- آب های مناسب برای ساختن بتن

۱- آب باران

۲- آب چاه

۳- آب برکه

۴- آب رودخانه در صورتی که بهپسابهای شیمیایی کارخانجات آلوده نباشد و غیره …

بطور کلی آبی که برای نوشیدنمناسب باشد برای بتن نیز مناسب است باستثنا&#۶۵۱۵۲; مواردی که متعاقبا توضیحداده خواهد شد .

آبهای نا مناسب برای ساختنبتن:

۱- آبهای دارای کلر ( موجب زنگزدگی آرماتور می شود)

۲- آبهایی که بیش از حد به روغنو چربی آلوده می باشند .

۳- وجود باقیمانده نباتات در آب .

۴- آب گل آلود ( موجب پایینآوردن مقاومت بتن می شود )

۵- آب باتلاقها و مردابها

۶- آبهای دارای رنگ تیره و بدبو

۷- آبهای گازدار مانند co۲و…

۸- آبهای دارای گچ و سولفات و یاکلرید موجب اثر گذاری نا مطلوب روی بتن می شوند .

ـ نکته : ۱- آبی که مثلا شکردر آن حل شده است برای نوشیدن مناسب است ولی برای ساخت بتن مناسب نیست .

ـ نکته : ۲- مزه بو و یا منبعتهیه آب نباید به تنهایی دلیل رد استفاده از آب باشد .

ـ نکته : ۳- ناخالصیهای موجوددر آب چنانچه از حد معین بیشتر گردد ممکن است بشدت روی زمان گرفتن بتن ، مقاومتبتن ، پایداری حجمی آن ، اثر بگذارد و موجب زنگ زدگی فولاد شود .

ـ نکته : ۴- استفاده از آبمغناطیسی بعنوان یکی از چهار رکن اصلی مخلوط بتن می تواند بعنوان تاثیرگذار بر روییارامترهای مقاومت بتن انتخاب گردد .

تمایز بتن از نظر چگالی :

الف- بتن معمولی : چگالی بتنمعمولی در دامنه باریک ۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ kg/m۳ قراردارد زیرا اکثر سنگها در وزن مخصوص تفاوت اندکی دارند

ب- بتن سنگین : از این بتنهادر ساختمان محافظهای بیولوژیکی بیشتر استفاده می شود مانند ساختار ، آکتورهای هستهای و پناهگاههای ضد هسته ای که مورد بحث ما نمی باشد که چگالی آن معمولا بیشتر از۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد .

ج- بتن سبک : مصرف بتن سبکاصولا تابعی از ملاحظات اقتصادی است ضمن اینکه استفاده از این بتن بعنوان مصالحساختمانی دارای اهمیت بسیار زیادی است این بتن دارای چگالی کمتر از ۲۲۰۰ تا ۲۶۰۰کیلوگرم در متر مکعب می باشد . بدلیل اینکه دارای چگالی کمتر از بتن سنگین استدارای امتیاز قابل توجهی از نظر ایجاد بار وارده بر سازه می باشد چگالی بتن سبکتقریبا بین ۳۰۰ و ۱۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد یکی از امتیازات مهم امکاناستفاده از مقاطع کوچکتر و کاهش مربوطه در اندازه پی ها می باشد ضمن اینکه قالبهافشار کمتری را از حالت بتن معمولی تحمل می کنند و همچنین در کاهش جابجایی کل وزنمصالح بدلیل افزایش تولید جایگاه ویژه ای دارد .

روش های کلی تولید بتن سبک :

روش اول : از مصالح متخلخلسبک با وزن مخصوص ظاهری کم بجای سنگدانه معمولی که تقریبا دارای چگالی ۶/۲ می باشداستفاده می کنند .

روش دوم : بتن سبک تولید شدهدر این روش بر اساس ایجاد منافذ متعدد در داخل بتن یا ملات می باشد که این منافذباید به وضوح از منافذ بسیار ریز بتن با حباب هوا متمایز باشد که بنام بتن اسفنجی، بتن منفذ دار و یا بتن گازی یا بتن هوادار می شناسند .

روش سوم : در این روش تولید ،سنگدانه ها ی ریز از مخلوط بتن حذف می شوند . بطوریکه منافذ متعددی بین ذرات بوجودمی آید و عموما از سنگدانه های درشت با وزن معمولی استفاده می شود . این نوع بتنرا بتن بدون سنگدانه ریز می نامند .

ـ نکته : کاهش در وزن مخصوصدر هر حالت به واسطه و جود منافذ یا در مصالح یا در ملات و یا در فضای بین ذراتدرشت موجب کاهش مقاومت بتن می شود .

طبقه بندی بتن های سبک بر حسبنوع کاربرد آنها :

- بتن سبک بار بر ساختمان

- بتن مصرفی در دیوارهای غیر بار بر

- بتن عایق حرارتی

مثال : طبق استاندارد ۷۷ – ۳۳۰ ASTM C در بتن سبک ---- مقاومت فشاری بر مبنای نمونه های استوانه ای استاندارد از شدهپس از ۲۸ روز نباید کمتر از Mpa ۱۷ باشد . و وزن مخصوص آن نباید از ۱۸۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب تجاوز نماید که معمولا بین ۱۴۰۰ او ۱۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است .

نکته : ۲- بتن مخصوص عایقکاری معمولا دارای وزن مخصوص کمتر از ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب و مقاومت بین ۷/۰ و Mpa ۷میباشد .

انواع سبک دانه هایی که بهعنوان مصالح در ساختار بتن سبک استفاده می شود :

الف- سبک دانه های طبیعی :مانند دیاتومه ها ، سنگ پا ، پوکه سنگ ، خاکستر ، توف که بجز دیاتومه ها بقیه آنهامنشا&#۶۵۱۵۲; آتشفشانی دارند .

ـ نکته :۱- این نوع سبک دانهها معمولا بدلیل اینکه فقط در بعضی از جاها یافت می شوند به میزان زیاد مصرف نمیشوند ، معمولا از ایتالیا و آلمان اینگونه مصالح صادر می شود .

ـ نکته : ۲- از انواعی پوکهمعدنی سنگی که ساختمان داخلی آن ضعیف نباشد بتن رضایت بخشی با وزن مخصوص ۷۰۰ تا۱۴۰۰ کیلو گرم بر متر مکعب تولید می شود که خاصیت عایق بودن آن خوب می باشد اماجذب آب و جمع شدگی آن زیاد است . سنگ پا نیز دارای خاصیت مشابه است .

ب- سبک دانه های مصنوعی : اینسبک دانه ها به چهار گروه تقسیم می شوند:

- گروه اول : که با حرارت دادن و منبسطشدن خاک رس ، سنگ رسی ، سنگ لوح ، سنگ رسی دیاتومه ای ، پرلیت ، اسیدین، ورمیکولیتبدست می آیند .

- گروه دوم : از سرد نمودن و منبسط شدندوباره کوره آهن گدازی به طریقی مخصوص بدست می آید

- گروه سوم : جوشهای صنعتی ( سبکدانههای کلینکری) می باشند .

- گروه چهارم : مخلوطی از خاک رس بازباله خانگی و لجن فاضلاب پردازش شده را می توان به صورت گندوله در آورد تا باپختن در کوره تبدیل به سبک دانه شود ولی این روش هنوز به صورت تولید منظم درنیامده است.

الزامات سنگدانه ها بتن سازه

الزامات سبکدانه ها در آییننامه های ASTM C۳۳۰-۸۹ ( مشخصات سبکدانه ها برای بتنسازه ای در آمریکا ) و BS ۳۷۹۷:۱۹۹۰ ( مشخصات سبکدانه ها برای قطعاتبنایی و بتن سازه ای در بریتانیا ) دادهشده اند . دراستاندارد بریتانیایی مشخصات واحدهای بنایی نیز مورد بحث قرار گرفته است . این آیین نامه ها محدودیتهاییبرای افت حرارتی ( ۵% درASTM و۴% در BS)و همچنین در BS برای مقدار سولفات (% ۳ so )به صورت جرمی را مشخص نمودهاند .

▪ ذکراین نکات برای فهم بهتر مفید است :

1-آییننامه BS۱۰۴۷:۷۹۸۳ مشخصاتدوباره در هوای سرد شده ، که منبسط نشده است را در بر می گیرد .

۲- سبکدانه های به کار رفته دربتن سازه ای ، صرفنظر از منشأ آنها تولیداتی مصنوعی می باشند و در نتیجه معمولایکنواخت تر از سبکدانه طبیعی می باشند . بنابراینسبکدانه را می توان برای تولید بتن سازه ای با کیفیت ثابت مورد استفاده قرار داد .

نکته: سبکدانهها دارای خصوصیت ویژه ای هستند که سنگدانه های معمولی فاقد آن می باشند و در رابطهبا انتخاب نسبتهای مخلوط و خواص مربوط به بتن حاصل دارای اهمیت ویژه ای می باشند .این ویژگی عبارتست از تواناییسبکدانه ها در جذب مقادیر زیاد آب و همچنین امکان نفوذ مقداری از خمیر تازه سیمانبه درون منافذ باز ( سطحی) ذراتسبکدانه (مخصوصاذرات درشت تر ) درنتیجه این جذب آب توسط سبکدانه ، وزن مخصوص آنها زیادتر از وزن مخصوص ذراتی می شودکه در گرمچال خشک شده اند .

روشهای افزایش مقاومت بتن سبک:

کم بودن مقاومت بتن سبک عاملمهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بودهاست برای بدست آوردن بتن سبک با مقاومت زیاد روشهای زیادی مورد توجه قرار گرفتهاست .
ـنکته : عاملموثر و مشترک در کلیه این پژوهشها مصرف میکروسیلیس در بتن می باشد . در اینجا اجمالا به چند روشاشاره می گردد :

۱- تحقیقات مشترک V.Novokshchenov و W.Whitcomb جهت افزایش مقاومت بتن سبک وبهبود دیگر خواص آن با استفاده از سبکدانه های سیلیسی منبسط شده ، به اعتقاد آنانمقاومت بتن سبک تابعی از مقاومت سبکدانه ها و ملات است که این رابطه به صورت ذیلارائه گردید .
fc = fm (vm)+fa (۱-vm)

=fc مقاومتبتن = fa مقاومت سبکدانه

 
=fmمقاومتملات = vm حجم نسبی ملات  

بدین ترتیب مشاهده می شود کهمی توان با افزایش مقاومت سبکدانه و مقاومت و حجم ملات مقاومت بتن سبک را افزایشداد .

مقابله با خوردگی بتن

مسأله خوردگی فولاد در بتن ازمعضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. اینمسأله حتی در کشورهای پیشرفته همچون آمریکا، کانادا، ژاپن و بعضی کشورهای اروپاییهزینه های زیادی را برای تعمیر آنها به دنبال داشته است. به عنوان مثال درگزارش های اخیر بررسیپل ها در امریکا حدود 140،000 پل مسأله داشته اند. اینمسأله در کشورهای در حال توسعه و در کشورهای حاشیه خلیج فارس بسیار شدیدتر بوده وسازه های بتنی زیادی در زمانی نه چندان طولانی دچار خوردگی و خرابی گشته اند. بررسی ها در این مناطق نشانمی دهد که اگر مصالح مناسب انتخاب گردد، بتن با مشخصات فنی ویژه این مناطق طرحگردد، در اجرای بتن از افراد کاردان استفاده شود و سرانجام اگر عمل آوری کافیومناسب اعمال شود، بسیاری از مسائل بتن بر طرف خواهد گشت. به هرحال برای پیشگیری در سال هایاخیر روش ها و موادی توصیه و به کار گرفته شده است که تا حدی جوابگوی مسأله بودهاست.

استفادهاز آرماتورهای ضدزنگ و نیز آرماتورهای با الیاف پلاستیکیfrp یکی از این روش ها است که بهعلت گرانی آن هنوز کاملا توسعه نیافته است. به علاوه عملکرد دراز مدت این موادباید پس از تحقیقات روشن گردد.

ازروش های دیگر کاربرد حفاظت کاتدیک در بتن می باشد با استفاده از جریان معکوس با آندقربانی شونده می توان محافظت خوبی برای آرماتورها ایجاد نمود. این روش نیاز به مراقبت دائم داردونسبتا پرخرج است ولی روش مطمئنی می باشد.

برایمحافظت آمارتور در مقابل خوردگی، چند سالی است که از آرماتور با پوشش اپوکسیاستفاده می شود. تاریخچهمصرف این آرماتورها بویژه در محیط های خورنده نشان می دهد که در بعضی موارد اینروش موفق و در پاره ای نا موفق بوده است. به هرحال اگر پوشش سالم بکار گرفتهشود با این روش می توان حدود 10 تا 15 سال خوردگی را عقب انداخت.

استفادهاز ممانعت کننده ها و بازدارنده های خوردگی بتن نیز به دو دهه اخیر برمی گردد. مصرف بعضی از این مواد همچوننیترات کلسیم و نیترات سدیم جنبه تجارتی یافته است. به هر حال عملکرد این مواد در تاخیرانداختن خوردگی در تحقیقات آزمایشگاهی و نیز در محیط های واقعی مناسب بوده است. بازدارنده های دیگری از نوعآندی و کاتدی مورد آزمایش قرار گرفته اند ولی دلیل گرانی زیاد هنوز کاربرد صنعتیپیدا نکرده اند.

برایمحافظت بیشتر آرماتور و کم کردن نفوذپذیری پوشش های مختلف سطحی نیز روی بتن آزمایشو به کار گرفته شده است. اینپوشش ها که اغلب پایه سیمانی و یا رزینی دارند با دقت روی سطح بتن اعمال می گردند. عملکرد دوام این پوشش بهشرایط محیطی وابسته بوده و در بعضی محیط ها عمر کوتاهی داشته و نیاز به تجدید پوششبوده است. رویهم رفته پوشش های با پایه سیمانی هم ارزانتر بوده و هم به علت سازگاری با بتن پایهپیوستگی و دوام بهتری در محیط های خورنده و گرم نشان می دهند.
باپیشرفت روزافرون انقلاب تکنولوژیک به ویژه در تولید بتن های خاص برای مناطق وشرایط خاص می توان از این بتن ها در ساخت وسازهای آینده استفاده نمود. دانش استفاده صحیح از مصالح،اجرای مناسب و عمل آوری کافی می تواند به دوام بتن ها در مناطق خاص بیفزاید. تحقیفات گسترده و دامنه داریبرای بررسی دوام بتن های خاص در شرایط ویژه و در دراز مدت بایستی برنامه ریزی و بهصورت جهانی به اجرا گذاشته شود.

تکنولوژی بتن

ضرورت تحقیق در خصوص مصالحساختمانی بویژه بتن به عنوان عنصر شاخص در ساخت و ساز، از چند دهه گذشته در کانونتوجه موسسه های تحقیقاتی در کشورهای مختلف بوده است. در کشور ما با توجه به حجم انبوه ساختو سازها در بخش عمومی و در بخش خصوصی و همچنین سرمایه گذاری های عظیم برای ساختفرا سازه ها، که بخش بزرگتر آنها را سازه های بتنی تشکیل می دهند، پرداختن بهموضوع پژوهش در زمینه مصالح ساختمانی و خصوصا بتن از اهمیت زیادی برخوردار است. در کشورهای پیشرفته، امروزهبخش قابل ملاحظه ای از بتن های مصرفی را بتن های خاص تشکیل می دهد؛ و با توجه بهقابلیت های شگرف این مصالح ساختمانی ، تحول های اساسی در تکنیک ها و روش های ساختو سازه ها ایجاد شده است.
آزمایشگاهمصالح ساختمانی دانشکده ی فنی دانشگاه تهران از بدو تاسیس به عنوان یکی از مراکزمعتبر آزمایشگاهی مصالح ساختمانی در کشور محسوب می شده و هم اکنون به عنوانآزمایشگاه مرجع مورد قبول سازمانها و رسمی است . موسسه ی مصالح ساختمانی دانشکده فنیدانشگاه تهران در همکاری با آزمایشگاه مصالح ساختمانی با هدف ارتباط با صنعتساختمان و انجام پروژه های علمی، تحقیقاتی، مشاوره ای، مدیریتی و اجرایی بهمنظورارتقای کیفی و کمی دانش مربوط به مصالح و فراورده های ساختمانی و نیز کاربردآنها شامل : مطالعاترفتاری، فن آوری تولید، کاربرد مصالح و فرآورده های بتنی، ترمیم و نگهداری سازه هاو طراحی سازه های بتنی محافظ شروع به کار کرده است. این مرکز تاکنون توانسته است بیش از۲۰نفر از نخبگان ( دانشجویانافتخار آفرین در مسابقات بین المللی انجمن بتن آمریکا در سه سال اخیر) و فارغ التحصیلان دانشکده فنیرا جذب کند.

موسسهی مصالح ساختمانی با بهره گیری از تجهیزات کامل آزمایشگاه مصالح ساختمانی ،مسوولان مجرب، نخبگان و فارغ التحصیلان دانشکده ی فنی آماده ارائه خدمات گسترده بهصنعت ساختمان کشور می باشد و هم اکنون مورد توجه صاحبان صنایع ساختمانی در زمینههای مختلف قرار گرفته و قراردادهای پژوهشی و تحقیقاتی متعددی را منعقد نموده است.

موسسهی مصالح ساختمانی دانشکده ی فنی با همکاری آزمایشگاه مصالح ساختمانی با توجه بهظرفیت قابل ملاحظه ی خود توانایی ارایه ی خدمات مشاوره ای_ پژوهشی و آزمایشگاهی وسیعی در زمینههای مختلف صنایع ساختمانی را داراست.

حفاظتکاتدیک فولاد در سازههای فولادی و نیز میلگردهای فولادی در سازههای بتنی
اگرچهحفاظت کاتدیک فولاد از دیرباز در دنیا مطرح بوده است؛ در ایران و به خصوص درسازههای دریایی و ساحلی خلیجفارس این مسئله کمتر مورد توجه قرار گرفته است. عمدهترین حفاظت به کار گرفتهشده در ایران معمولاً استفاده از رنگهای مخصوص بوده که این مساله در موردمیلگردهای به کار رفته در سازههای بتن مسلح قابل استفاده نیست. به همین جهت در سازههای بتنمسلح ساحلی و دریایی خلیجفارس، بزرگترین مساله، خوردگی میلگردها و مترادف با آنزوال و خردشدگی بتن بوده است؛ به طوری که گاه عمر سازه ی بتن مسلح را به کمتر از ۵سال نیزکاهش داده است. بررسیهای مناسب در این ارتباط و تنظیم توصیهنامه و دستورالعمل مناسب در جهت حفاظتکاتدیک فولاد به خصوص در سازههای بتن مسلح، میتواند در این راستا بسیار راهگشاباشد. اجباریکردن رعایت چنین دستورعملهایی در سازههای بتن مسلح ساحلی و دریایی جنوب توسط مقامهای ذیصلاح، به صرفهجویی کلانی در سرمایههای کشور منجر خواهد شد.

فرسودگی بتن

علل مختلفی که باعث فرسودگی وتخریب سازه های بتنی می شوند - علائمهشدار دهنده که کار مرمت را الزامی می دارند.

۱( علل فرسودگی و تخریب سازه هایبتنی

علل مختلفی که باعث فرسودگی وتخریب سازه های بتنی می شود همراه با علائم هشدار دهنده دیگری که کار تعمیرات راالزامی می دارند، در نخستین بخش از کتاب مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرند:
۱-۱( نفوذ نمکها

نمکهای ته نشین شده که حاصلتبخیر و یا جریان آبهای دارای املاح می باشند و همچنین نمکهایی که توسط باد در خللو فرج و ترکها جمع می شوند، هنگام کریستالیزه شدن می توانند فشار مخربی به سازه هاوارد کنند که این عمل علاوه بر تسریع و تشدید زنگ زدگی و خوردگی آرماتورها بهواسطه وجود نمکهاست. تروخشک شدن متناوب نیز می تواند تمرکز نمکها را شدت بخشد زیرا آب دارای املاح، پس ازتبخیر، املاح خود را به جا می گذارد.

۱-۲( اشتباهات طراحی

به کارگیری استانداردهاینامناسب و مشخصات فنی غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهای اجرایی و عملکرد خودسازه، می تواند به خرابی بتن منجر شود. بهعنوان مثال استفاده از استانداردهای اروپایی و آمریکایی جهت اجرای پروژه هایی درمناطق خلیج فارس، جایی که آب و هوا و مواد و مصالح ساختمانی و مهارت افراد متفاوتبا همه این عوامل در شمال اروپا و آمریکاست، باعث می شود تا دوام و پایایی سازههای بتنی در مناطق یاد شده کاهش یافته و در بهره برداری از سازه نیز با مسائلبسیار جدی مواجه گردیم.
۱-۳( اشتباهات اجرایی

 کم کاریها، اشتباهات و نقصهایی که به هنگام اجرایپروژه ها رخ می دهد، ممکن است باعث گردد تا آسیبهایی چون پدیدهء لانه زنبوری، حفرههای آب انداختگی، جداشدگی، ترکهای جمع شدگی، فضاهای خالی اضافی یا بتن آلوده شده،به وجود آید که همگی آنها به مشکلات جدی می انجامند.
اینگونه نقصها و اشکالات را می توان زاییدهء کارآئی، درجهء فشردگی، سیستم عمل آوری،آب مخلوط آلوده، سنگدانه های آلوده و استفاده غلط از افزودنیها به صورت فردی و یاگروهی دانست.

۱-۴(حملات کلریدی

وجود کلرید آزاد در بتن میتواند به لایهء حفاظتی غیر فعالی که در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسیب واردنموده و آن را از بین ببرد.

خوردگی کلریدی آرماتورهایی کهدرون بتن قرار دارند، یک عمل الکتروشیمیایی است که بنا به خاصیتش، جهت انجام اینفرآیند، غلظت مورد نیاز یون کلرید، نواحی آندی و کاتدی، وجود الکترولیت و رسیدناکسیژن به مناطق کاتدی در سل (CELL)خوردگی را فراهم می کند.

گفتهمی شود که خوردگی کلریدی وقتی حاصل می شود که مقدار کلرید موجود در بتن بیش از ۶/۰ کیلوگرم در هرمتر مکعب بتن باشد. ولیاین مقدار به کیفیت بتن نیز بستگی دارد.

خوردگیآبله رویی حاصل از کلرید می تواند موضعی و عمیق باشد که این عمل در صورت وجود یکسطح بسیار کوچک آندی و یک سطح بسیار وسیع کاتدی به وقوع می پیوندد که خوردگی آننیز با شدت بسیار صورت می گیرد. ازجمله مشخصات (FEATURES ) خوردگی کلریدی، می توان موارد زیر را نام برد:
الف- هنگامی که کلرید در مراحلمیانی ترکیبات (عملو عکس العمل) شیمیاییمورد استفاده قرار گرفته ولی در انتها کلرید مصرف نشده باشد.

ب- هنگامی که تشکیل همزمان اسیدهیدروکلریک، درجه PH مناطقخورده شده را پایین بیاورد. وجودکلریدها هم می تواند به علت استفاده از افزودنیهای کلرید باشد و هم می تواند ناشیاز نفوذیابی کلرید از هوای اطراف باشد.

فرضبر این است که مقدار نفوذ یونهای کلریدی تابعیت از قانون نفوذ FICK دارد. ولی علاوه بر انتشار (DIFFUSION)بهنفوذ (PENETRATION) کلرید احتمال دارد به خاطر مکش موئینه (CAPILLARYSUCTION) نیزانجام پذیرد.

۱-۵( حملات سولفاتی (SULPHATEATTACK)

محلول نمکهای سولفاتی از قبیلسولفاتهای سدیم و منیزیم به دو طریق می توانند بتن را مورد حمله و تخریب قرار دهند. در طریق اول یون سولفات ممکناست آلومینات سیمان را مورد حمله قرار داده و ضمن ترکیب، نمکهای دوتایی از قبیل:THAUMASITEو ETTRINGITEتولید نماید که در آب محلولمی باشند. وجوداین گونه نمکها در حضور هیدروکسید کلسیم، طبیعت کلوئیدی(COLLOIDAL) داشته که می تواند منبسط شده و باازدیاد حجم، تخریب بتن را باعث گردد. طریقدومی که محلولهای سولفاتی قادر به آسیب رسانی به بتن هستند عبارتست از: تبدیل هیدروکسید کلسیم بهنمکهای محلول در آب مانند گچ (GYPSUM) و میرابلیت MIRABILITE که باعث تجزیه و نرم شدن سطوح بتن می شود و عمل LEACHING یا خلل و فرج دار شدن بتن بهواسطه یک مایع حلال، به وقوع می پیوند.

تعمیر بتن در مناطق دریایی

در مناطق گرمسیری و دریایی،به سبب وجود شرایط محیطی حاد و خورنده، سازههای بتن مسلح در معرض ابتلا به انواعخرابیها قرار دارند. درحال حاضر سالانه برای ترمیم خرابیهای آرماتور و خسارت ناشی از آن، میلیاردها دلاردر سراسر دنیا هزینه میشود. تعمیربتن در مناطق دریایی شامل تعمیر بتن در خارج از آب و تعمیر آن در داخل آب میگردد. در خارج از آب عمدهترینخرابیها ناشی از خوردگی میلگرد در بتن، خرابی سولفاتی، واکنش قلیایی سنگدانهها وکربناتی شدن بتن میباشد که سبب خوردگی فولاد میگردد. تعمیر سازههای بتنی در زیر آب مسائلپیچیده و مشکلی را در بردارد. هرچند که روشهای تعمیر و نوع مصالحی که به کار میرود شبیه به حالتهای تعمیر بتن درخارج از آب است، ولی شرایط سخت محیطی و مشکلاتی که کار در زیر آب و یا در ناحیه یپاشش آب به همراه دارد، تفاوتهای عمدهای را ایجاد میکند. فرسایش و تخریب بتن در نواحی جزر و مدو یا در ناحیه ی پاشش آب نیز یک مساله ی جدی از نقطه نظر اقتصادی میباشد. موج آب که حاوی اکسیژن واملاح متعددی میباشد، اثر تخریبی مؤثری بر سنگدانههای بتن دارد.

ساختمانهای بتنی

یک مد خرابی معمول در سازههای بتنی بهنگام زلزله، فرو افتادن دال کف، تقریبا بدون شکست، بر روی کف زیرین خودمیباشد. دراین نوع خرابی که تحت عنوان " پن کیک " از آن یاد میشود، دالهای کف فرو افتاده از دسترسی و رهایی مصدومان جلوگیری میکند و لذا مشکلات زیادی را بخصوص درصورتی که موقعیت و وضعیت قربانی نا معلوم باشدایجاد می نماید. دالبتنی هر طبقه به ابعاد ۳۰ متر در ۳۰ متر و به ضخامت ۱۰ سانتیمتر وزنی بالغ بر ۲۵۰تن دارد که از ظرفیت جرثقیل های معمول فراتر است. لذا باید این دالهای بتنی به قطعاتکوچکتر بریده شوند تا قابل حمل و جابجائی بوسیله جرثقیل های عادی شوند.

ترمیم سازهای بتونی

خوردگی یکی از مؤثرترینفاکتورها در تعیین عمراقتصادی برای ساختمانها می باشد.خوردگی نتیجه یک سری فعل و انفعالاتشیمیایی در بتون و آرماتور ها می باشد . دربتون آرماتورها توسط محا فظت می گردد. (PH=۱۳) بالاکه از خصوصیات بتون می باشد PH بالا کاهش یابد، محافظت بتون از روی آرماتورها حذف می گرددو این جزء از PH زمانیکه این مقاطع بتونی زنگ می زند ،این زنگ زدگی باعث افزایش حجم میلگردها می گردد کهاین موضوع موجب ایجاد ترک در مقطع به موازات میل گردها خواهد شد. زمانیکه بتون ترک خورد میلگرد به طور کامل در معرض اثرات جوی و عوامل خوردگی قرار می گیرد که این خود باعثکاهش عمر ساختمان خواهد گردید . ازعوامل د یگرخوردگی در بتون یک واکنش شیمیایی با نام کربناسیون در مقطع بتونی استکه عامل آن یون های فعال کلسیم که ناشی از هیدراسیون سیمان است ، می باشد. این یون های فعال به سرعت باگازهای جو و رطوبت هوا واکنش انجام داده و باعث ایجاد ترکیبات شیمیایی پیچیده میگردد که سبب تغییرات درمشخصات مقطع خواهد گردید. این زنجیره از واکنشهای شیمیایی بهسرعت بتو ن را کاهش داده و بنابراین باعث شروع خوردگی در میل گردها می گردد. در ادامه PH سیمان نیز خواص خود را از دستمی دهد و قابلیت تحمل خمش در آن به شدت کاهش می یابد . در واقع یک روش ترمیم بتون است کهبرای مقاطع بتونی که مقاومت خود را در اثر Izo-BTS خوردگی از دست داده اند و یا آنکه درهنگام اجرا در اثر عدم دقت کافی به مقاومت مورد نظر نرسیده اند و یا در اثر زلزلهدچار تخریب شده اند ، استفاده می گردد . باتوجه به مراحل کار در این روش ابتدا قسمتهای ضعیف مقطع بتونی که مقاومت لازم راندارند توسط روشهای مکانیکی تخریب می گردد که لازمه آن، در ابتدای کار قبل ازتخریب ، تعیین عمق دقیق نفوذ خوردگی در مقطع است که توسط آزمایشات خاصی این عمق ونواحی که ترمیم باید در آن انجام شود مشخص می گردد.ترمیم می گردد،این ماده در مرحله بعدسطح بتون توسط ماده ای خاص با نام IZOMET-BRM دارای شباهت زیادی با بتون می باشد اما قابلیتها و خواصآن چه به لحاظ مشخصات ساختمانی و چه به لحاظ مقاومت در برابر عوامل خوردگی بسیاربالاتر از بتونهای معمولی است .

تقویت سازه های بتونی

هدف در این روش مقاوم سازیساز ه ها در مقابل زلزله و یا بالا بردن مقاومت سازه بنا به نیاز (مواردی همچون تغییر کاربریساختمان و یا اشتباه درمحاسبات اولیه طراح ) می باشد . در این روش علاوه بر بدست آوردنمشخصات مورد نظر به لحاظ ساختمانی مسائل معماری ساختمان و زیبایی بنا نیز مد نظراست بدین صورت که در این روش بعد از اتمام کار سطح مقطع اجزا ساختمان تغییراتینخواهد داشت . روشکار بدین صورت است که یک سری ورقهای فولادی با توجه به محاسبات انجام شده و مقاومتموردنظر ا ز خارج مقطع توسط یک نوع Steel-plates اپوکسی خاص به مقطع اضافه می گردد. طراحی این فولادها و مقادیر آن باتوجه به محاسبات اولیه ساختمان و نیز مشخصاتی از مقطع که در نظر داریم به آن برسیمانجام می گیرد. مراحلانجام کار و نیز مواد استفاده شده به صورتی است که بعد از پایان مقطع جدید و قدیمبه خوبی با یکدیگر کار می کنند .

جزئیات اجرایی ساختمان هایبتنی

▪ دیوار چینی

۱- دیواری که از آجر فشاری یا باسنگ مخلوط و یا با مصالح دیگر با ملات ماسه سیمان یا ماسه آهک ویا ملات باتاردچیده شده .

۲- نمای دیوار را می توان ازابتدا با نما سازی خارجی پیوسته ساخته و به تدریج بالا ببرد بطوری که هر رگ آجرچینی قسمت جلوی کار آجر تراشیده گذارده و پشت آنرا از آجر فشاری یا مصالح دیگر میچینند.کهضخامت و مقاومت هر دیوار بستگی به نوع کار بری آن دارد .که در این ساختمان بیشتر دیوار چینیهابه وسیله آجر لفتون و آجر فشاری انجام گرفته.

▪ نحوهشمشه گیری

ابتدا بالای یکی از گوشه هایهر قسمت ساختمان را مقدم گرفته و یک کروم گچی به یک زاویه نصب می شود، سپس شاغولیآن کروم را به پایین ارتباط داده کروم دیگری به پایین متصل می سازد بعد خط گونیا۹۰ درجه را به زاویه های دیگر انتقال داده به طوری که عمل کروم بندی چهار گوشه هرقسمت را زیر پوشش دهد بعد ریسمانی به بالای هر قسمت روی کروم ها گرفته و هر دو متریک کروم به زیر ریسمان به وجود آورده که این عمل پایین نیز انجام می شود بعد کرومهای قسمت وسط و گوشه ها از بالا به پایین با شمشه چوبی یا آلومینیومی شمشه گچیگرفته روی کروم گچی که سرتاسر ارتفاع دیوار را در چند قسمت گرفته از ملات گچ و خاکیا ماسه سیمان می پوشانند.

▪ فرشکف ساختمان

برای عمل فرش کف ابتدا درگوشه های هر قسمت یک قطعه سنگ ساییده شده یا موزائیک یک اندازه بطوریکه تراز رویچهار نقطه باشد قرارمی دهندسپس ریسمانی نازک و محکم به اضلاع بسته و خط گونیا ۹۰درجه را به گوشه ها انتقال میدهد.بعدملات را کف آن پهن می کنند و کف را فرش می نمایند البته ریسمان ها را به ترتیب جابه جا می کنند .

▪ نحوهاجرای خط گونیا معماری

ابتدا از گوشه ها دو ریسمانعمود بر هم بسته و ۶۰ سانتی متر به یک طرف نشان گذارده ضلع همجوار را۸۰ سانتیمترعلامت گذاری می کنیم در این حالت خط ارتباط بین این دو باید ۱۰۰ سانتیمتر کاملباشد که در مغایرت ریسمان را جا بجا کرده تا نقطه ۱۰۰ سانتیمتر تکمیل گردد.که در این صورت زاویه ۹۰ درجهدرست می شود .
▪ قرنیز
برروی فرش موزائیک یا سنگ قسمتهای ساختمان قطعه سنگی به دیوارنسب مس شودکه قرنیز نامیده می شود . تاشستشوی کف و تنظیم گچ کاری دیوار ها آسان گردد.که در بیشتر ساختمان ها این قرنیزحدود ۱۰ سانتیمتر استفاده می شود که در این جا هم به همین صورت است.
▪ سفیدکاری با گچ
هربنا اول شمشه گیری آستر می شود در اینصورت گچ آماده را پس از الک کردن با الکی کهسوراخ های آن نیم میلیمترمربع است الک نموده و سپس حدود سه لیتر آب سالم در ظرفیریخته گچ الک شده را با دو دست آهسته در آب می پاشند تا اینکه ضخامت گچ به رویآبها برسد بلا فاصله با دست گچ های داخل آن را مخلوط نموده که این عمل بدست شاگرداستاد کار انجام می شود بعد به سرعت استاد کار خمیر گچ را با ماله آهنی روی دیوارآستر شده می گشد و بلا فاصله یک شمشه صاف روی آن می کشد تا ناهمواری های آن رویدیوار گرفته شود.

▪ کاشیکاری

هنگام شروع نصب کاشی به اینصورت اقدام می گردد ابتدا خمیری از خاک رس تهیه و آن را می ورزند این خمیر در ظرفینزدیک دست استاد کار آماده می ماند سپس با گچ یا سیمان یا ماسه یا خاک رس کوبیدهشده زیر رگه اول کاشی در یک ضلع کنار دیوار شمشه کاملا تراز به وجود می آورد تاامکان چیدن رگه اول کاشی به وجود آید.

دو عدد کاشی دو سر ضلع مو قتابا فاصله حداقل ۱ سانتیمتر از دیوار قرار می دهند سپس ریسمانی نازک به بالای آنمتصل نموده جلوی کاشی ها را از گل ورزیده شده موقتا بست می زنند بعد شمشه فلزیبسیار صاف جلوی کاشی در حال نصب قرار می دهند و بقیه کاشی ها را پشت شمشه چیده بعدبا ریسمان کنترل می نمایند، جلوی بند ها را از گل ورزیده شده کروم موقت گذارده سپسدوغاب سیمان رابه صورت رقیق محلول شده از ماسه پاک و سیمان معمولی آماده با ملاقهبه آهستگی پشت کاشی ها را پر می کند تمام اضلاع را در رگ اول دور می گردانندتاامکان کنترل تمام زاویه ها وضلع ها ،گوشه ها و نبشه ها به عمل آیدکه چنان چه کنارضلعی تکه های غیر استاندارد احتیاج شود کاشی های رگه اول را جا بجا نموده و تکه هابه کنار منتقل شود و دوغاب ریزی پشت انجام گیرد پس از کنترل اضلاع هر بنا رگه هایدیگر را از اول شروع و انقدر تکرار می شود تا کاشیکاری در حد مطلوب به اتمام برسدپس از خودگیری کامل ملات کاشی ها دوغابی از رنگ کاشی با سیمان سفید ورنگ مشابهتهیه نموده و با پارچه یا گونی به لای بند ها مالیده و بعد از خشک شدن سطح کاشی هارا کاملا نظافت می نمایند ، در این هنگام نصب کاشی های دیواری خاتمه یافته و آمادهفرش سرامیک کف می شود.

▪ نمایسیمانی

 برای تزیین نمای خارجی سیمانی ساختمان در اولینمرحله ملاتی از ماسه پاک نه چندان درشت آماده کرده یعنی چهار پیمانه ماسه و یکپیمانه سیمان معمولی پرتلند را با آب به صورت ملات مخلوط در آورده سپس همان گونهکه در قسمت شمشه گیری گفته شد ابتدا بالای دو سر یک ضلع دیوار را کروم بندی و رویکروم ها را رسیمان کشیده وهر یک متر کروم به دیوار متصل می نمایند ، سپس شاغولیکروم ها را به پایین دیوار داده عمل بالا را در پایین نیز انجام می دهند بعد فاصلهکروم ها را از بالا به پایین با ملات ساخته شده فوق پرکرده وروی آن را شمشه کش مینمایند .

پس از اتمام کلیه کارها کرومبندی ها فاصله دو کروم را با همان ملات پر کرده شمشه صافی را از پایین به بالا رویملات ها کشیده تا روی شمشه صاف کردن این عمل را آستر می نامند ، پس از تمام شدن کلطول دیوار خاک و پودر سنگ را با سیمان بطور نصبی مخلوط نموده یعنی برای سه پیمانهاز دو مخلوط یک پیمانه سیمان سفید یا معمولی را با آب مخلوط کرده تاخمیری نسبتارقیق تهیه شود سپس خمیر را با کمچه آهنی یا چوبی روی آسترها مالیده و با پاشیدن آنبه وسیله قلم مو روی آن را با تخته ماله های چو بی ماساژ داده تا زیر تخته ها صافو موج آن گرفته شود چنانچه بنا به تشخیص استاد کار احتیاجی به خط کشی وبه فرم هایمختلف داشته باید پس از اتمام نرمه کشی ذکر شده آماده خط کشی و شیار زنی شده استپس از خاتمه یافتن کل آستر ونرمه کشی تزیین رویه آن با مصالح ورنگهای مختلف امکانپذیر است.

▪ تیرچهبلوک

برای اجراء سقف تیرچه بلوکابتدا تیرچه های ساخته شده از میله گرد آجدار و زیر آن از فوندوله های سفال یابتون است را به بالای ساختمان حمل می نمایند سپس زیر تیرچه ها به فاصله های حداکثر۱۲۰ سانتیمتر چوب کشی نموده و به وسیله شمعها فلزی یا چوبی بار سقف به زمین منتقلمی شودسپس بلوکه های که از سفال یا سیمان و ماسه تهیه شده است در فاصله تیرچه هاچیده می شود و وسط دهانه را مقداری که نبایداز کل عرض دهانه کمتر باشد بالا گرفتهاین بالازدگی به منظور خستگی بتون سقف در نظر گرفته می شود و آن را در اصطلاحمعماری چتر می گویند چتر فوق پس از چند سال خستگی بتون و تحمل فشار به صورت صاف درخواهد آمد در پایان آرماتور تقسیم فشار در جهت خلاف تیرچه روی بلوکه ها با فاصلهحداقل ۴۰ سانتیمترنصب ورودی سقف را از بتون سالم پر می سازند تا موقعی که رویبلوکه ها بتون ریزی شود .هنگامبتون ریزی نیز ویبراتوربرای ارتعاش و دفع هوای بتون الزامی است و اگر نبود با قطعهچوبی به صورت تخماق به بتون ضربه می زنندتا هوای بتون خارج شود و نیز فشرده گردد. بتون نام برده تا ۱۲ روز نیازبه آب پاشی دارد و هنگامی که ترک های سطحی روی بتون دیده شود به وسیله دوغاب سیمانپر می شود ترک ها نیز به مقاومت سقف آسیبی نمی رساند .

▪ سقفهایکاذب

سقف کاذب یعنی سقف دوم که درمقابل فشار ضعیف ساخته می شود و معمولا زیر طاق به وجود می آید زیرا کانال کشی هالوله های برق و غیره از زیر سقف عبور می نماید به این منظور شاخه های فلزی از سقفبه پائین ارتباط داده می شودبعد ازاتمام وکنترل کلیه کانالها لوله ها وغیره با آهنهای سپری یا نبشی یک سقف کاذب زیر کانالها به وجود می آورندکه آنها نیز به نوبهخود به شاخه های پائین آمده متصل می گردد. پس از کنترل آهن کشی ها تورفلزی مخصوصبنام رابیز را با سیم های نرم آرماتور بندی به آهن کشی های سقف کاذب پیوسته میسازند در خاتمه روی آن را از یک قشر خاک و گچ به ضخامت حداقل یک سانتیمتر میپوشاننددر این صورت زیر سقف کاذب شمشه کاری می شود وسقف را برای سفید کاری و گچبری آماده می سازند

فرسودگی بتن

علل مختلفی که باعث فرسودگی وتخریب سازه های بتنی می شوند - علائم هشدار دهنده که کار مرمت را الزامی می دارند.

۱- علل فرسودگی و تخریب سازه هایبتنی (CAUSES OF DETERIORATIONS)

علل مختلفی که باعث فرسودگی وتخریب سازه های بتنی می شود همراه با علائم هشدار دهنده دیگری که کار تعمیرات راالزامی می دارند، در نخستین بخش از کتاب مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرند:

۱ـ۱- نفوذ نمکها (INGRESSOF SALTS)

نمکهای ته نشین شده که حاصلتبخیر و یا جریان آبهای دارای املاح می باشند و همچنین نمکهایی که توسط باد در خللو فرج و ترکها جمع می شوند، هنگام کریستالیزه شدن می توانند فشار مخربی به سازه هاوارد کنند که این عمل علاوه بر تسریع و تشدید زنگ زدگی و خوردگی آرماتورها بهواسطه وجود نمکهاست. تر وخشک شدن متناوب نیز می تواند تمرکز نمکها را شدت بخشدزیرا آب دارای املاح، پس از تبخیر، املاح خود را به جا می گذارد.

۱ـ۲- اشتباهاتطراحی (SPECIFICATION ERRORS)

به کارگیری استانداردهاینامناسب و مشخصات فنی غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهای اجرایی و عملکرد خودسازه، می تواند به خرابی بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهایاروپایی و آمریکایی جهت اجرای پروژه هایی در مناطق خلیج فارس، جایی که آب و هوا ومواد و مصالح ساختمانی و مهارت افراد متفاوت با همه این عوامل در شمال اروپا وآمریکاست، باعث می شود تا دوام و پایایی سازه های بتنی در مناطق یاد شده کاهشیافته و در بهره برداری از سازه نیز با مسائل بسیار جدی مواجه گردیم.

۱ـ۳- اشتباهاتاجرایی (CON STRUCTION ERRORS)

کم کاریها، اشتباهات ونقصهایی که به هنگام اجرای پروژه ها رخ می دهد، ممکن است باعث گردد تا آسیبهاییچون پدیدهء لانه زنبوری، حفره های آب انداختگی، جداشدگی، ترکهای جمع شدگی، فضاهایخالی اضافی یا بتن آلوده شده، به وجود آید که همگی آنها به مشکلات جدی می انجامند.

این گونه نقصها و اشکالات رامی توان زاییدهء کارآئی، درجهء فشردگی، سیستم عمل آوری، آب مخلوط آلوده، سنگدانههای آلوده و استفاده غلط از افزودنیها به صورت فردی و یا گروهی دانست.

۱ـ۴- حملاتکلریدی (CHLORIDE ATTACK)

وجود کلرید آزاد در بتن میتواند به لایهء حفاظتی غیر فعالی که در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسیب واردنموده و آن را از بین ببرد.

خوردگی کلریدی آرماتورهایی کهدرون بتن قرار دارند، یک عمل الکتروشیمیایی است که بنا به خاصیتش، جهت انجام اینفرآیند، غلظت مورد نیاز یون کلرید، نواحی آندی و کاتدی، وجود الکترولیت و رسیدناکسیژن به مناطق کاتدی در سل (CELL)خوردگی را فراهم می کند.

گفته می شود که خوردگی کلریدیوقتی حاصل می شود که مقدار کلرید موجود در بتن بیش از ۶/۰ کیلوگرم در هر متر مکعببتن باشد. ولی این مقدار به کیفیت بتن نیز بستگی دارد.

خوردگی آبله رویی حاصل ازکلرید می تواند موضعی و عمیق باشد که این عمل در صورت وجود یک سطح بسیار کوچک آندیو یک سطح بسیار وسیع کاتدی به وقوع می پیوندد که خوردگی آن نیز با شدت بسیار صورتمی گیرد. از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگی کلریدی، می توان موارد زیر را نام برد:

الف- هنگامی که کلرید درمراحل میانی ترکیبات (عمل و عکس العمل) شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته ولی درانتها کلرید مصرف نشده باشد.

ب- هنگامی که تشکیل همزماناسید هیدروکلریک، درجه PH مناطق خورده شده را پایین بیاورد. وجود کلریدها هم می تواند به علت استفاده ازافزودنیهای کلرید باشد و هم می تواند ناشی از نفوذیابی کلرید از هوای اطراف باشد.

فرض بر این است که مقدار نفوذیونهای کلریدی تابعیت از قانون نفوذ FICK دارد. ولی علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ(PENETRATION) کلرید احتمال دارد به خاطر مکش موئینه (CAPILLARY SUCTION) نیز انجام پذیرد.

۱ـ۵- حملاتسولفاتی (SULPHATE ATTACK)

محلول نمکهای سولفاتی از قبیلسولفاتهای سدیم و منیزیم به دو طریق می توانند بتن را مورد حمله و تخریب قراردهند. در طریق اول یون سولفات ممکن است آلومینات سیمان را مورد حمله قرار داده وضمن ترکیب، نمکهای دوتایی از قبیل:THAUMASITE و ETTRINGITEتولید نماید که در آب محلول می باشند. وجود این گونه نمکهادر حضور هیدروکسید کلسیم، طبیعت کلوئیدی(COLLOIDAL) داشته که می تواند منبسط شده و باازدیاد حجم، تخریب بتن را باعث گردد. طریق دومی که محلولهای سولفاتی قادر به آسیبرسانی به بتن هستند عبارتست از: تبدیل هیدروکسید کلسیم به نمکهای محلول در آبمانند گچ (GYPSUM) و میرابلیت MIRABILITE که باعث تجزیه و نرم شدن سطوح بتن می شود و عمل LEACHING یا خلل و فرج دار شدن بتن بهواسطه یک مایع حلال، به وقوع می پیوند.

سازه‌های بتنی

سازه بتنی سازه‌ای است که درساخت آن از بتن یا به طور معمول بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگردساده یا آجدار) استفاده شده باشد. در ساختمان در صورت استفاده از بتن آرمه در قسمتستون‌ها و شاه تیر‌ها و پی، آن ساختمان یک سازه بتنی محسوب می‌شود.

مزایای سازه های بتنی

۱- ماده اصلی بتن که شن و ماسهمی باشد ارزان و قابل دسترسی است.

۲- سازه های بتنی که مطابق بااصول آیین نامه ای طراحی و اجرا شده اند، در مقابل شرایط محیطی سخت، مقاومتر ازسازه های ساخته شده با مصالح دیگر هستند.

۳- به علت قابلیت شکل پذیریبالای بتن، امکان ساخت انواع سازه های بتنی نظیر پل، ستون و ... به اشکال مختلفمیسر است.

۴- سازه های بتنی در مقابل حرارتزیاد ناشی از آتش سوزی بسیار مقاوم اند. آزمایشات نشان داده اند که در صورت ایجادحرارتی معادل ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد برای یک نمونه بتن آرمه، حداقل یک ساعت طول میکشد تا دمای فولاد داخل بتن، که با یک لایه بتنی با ضخامت ۲٫۵ سانتی متر پوشیده شده است، به ۵۰۰ درجهسانتی گراد برسد.

روش های طراحی سازه های بتنآرمه

به طور کلی هدف از طراحی یکسازه، تامین ایمنی در مقابل فروریختگی و تضمین عملکرد مناسب در زمان بهره برداریاست. چنانچه مقاومت واقعی یک سازه بطور دقیق قابل پیش بینی بود و در صورتی کهبارهای وارد بر سازه و اثرات داخلی آنها نیز با همان دقت قابل تعیین بودند، تامینایمنی تنها با ایجاد ظرفیت باربری به میزان جزئی بیش از مقدار بارهای وارده ممکنمی گشت. لیکن عوامل نامشخص و خطاهای احتمالی متعددی در آنالیز، طراحی و ساخت سازهها وجود دارند که یک حاشیه ایمنی را در طراحی سازه ها طلب می کنند. مهمترین ریشهها و منابع این خطاها عبارتند از:

الف: بارهایی که در عمل بهسازه وارد می شوند و همچنین توزیع واقعی آنها ممکن است با آنچه در بارگذاری سازهفرض شده است متفاوت باشند.

ب: رفتار واقعی سازه ممکن استبا رفتار تئوریک سازه، که بر اساس آن نیروهای داخلی اعضا محاسبه می شوند، تفاوتداشته باشد.

ج: مقاومت واقعی مصالح به کاررفته در ساخت سازه ممکن است متفاوت از مقادیر فرض شده در محاسبات باشد.

د: ابعاد قطعات و محل واقعیمیلگرد ها ممکن است دقیقا مطابق آنچه طراح در محاسبات خود فرض کرده نباشد.

بنابراین، انتخاب یک حاشیهایمنی مناسب امر بسیار دشواری است که نحوه منظور نمودن آن، به صورت یکی از مشخصههای اساسی روش های طراحی در آمده است. به طور کلی طراحی سازه های بتن آرمه به سهروش زیر صورت می گیرد:

۱: تنش مجاز

۲: مقاومت نهایی

۳: روش طراحی بر مبنای حالات حدی

روش تنش مجاز

این روش که قبلا روش تنش بهرهبرداری یا روش تنش بار سرویس نامیده می شد، اولین روشی است که بصورت مدون برایطراحی سازه های بتن آرمه بکارگرفته شد. در این روش یک عضو سازه ای به نحوی طراحی میشود که تنش های ناشی از اثر بارهای بهره برداری (یا سرویس)، که به کمک تئوری هایخطی مکانیک جامدات محاسبه می شوند، از مقادیر مجاز تنش ها تجاوز نکنند. منظور ازبارهای بهره برداری یا سرویس بارهایی نظیر: بار زنده، بار مرده، بار برف و بارزلزله هستند. این بارها توسط آیین نامه های بارگذاری، مانند آیین نامه ۵۱۹ موسسهاستاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تعیین می شوند. در این روش منظور از تنش مجازتنشی است که از تقسیم تنش حدی ماده، نظیر مقاومت فشاری برای بتن و مقاومت تسلیمبرای فولاد، بر ضریب بزرگتر از واحد، به نام ضریب اطمینان به دست می آید. تنش هایمجاز مصالح توسط آیین نامه های محاسباتی تعیین می شوند. به عنوان مثال مطابق آییننامه ACI مقدار تنش فشاری مجاز بتن f' c ۰٫۴۵می باشد.

بدین ترتیب مراحل این روشبطور خلاصه به ترتیب زیر هستند:

۱: تعیین بارهای وارد بر سازه

۲: آنالیز سازه و تعیین تنش هادر مقاطع مختلف به کمک تئوری های کلاسیک اجسام الاستیک

۳: تعیین تنش های مجاز بااستفاده از یک آیین نامه محاسباتی

۴: طراحی نهایی مقطع با اینمحدودیت که در هیچ نقطه ای از سازه تنش های ایجاد شده از تنش های مجاز تجاوز نکنند.

این روش به دلیل سادگی وسهولت کاربرد تا چندی قبل به عنوان قابل استفاده ترین روش طراحی سازه های بتن آرمهمطرح بود. لیکن نقاط ضعف این روش استفاده از آن را محدود کرده است. مهمترین ایننقاط ضعف عبارتند از:

الف: در این روش ایمنی به کمکتنها یک ضریب (ضریب اطمینان) و در یک مرحله منظور می شود، از آنجا که عواملی کهلزوم تامین یک حاشیه ایمنی را ایجاب می کنند دارای ریشه ها و شدت های متفاوتهستند، در نظر گرفتن آنها تنها با کمک یک ضریب غیر منطقی است.

ب: بتن ماده ای است که تنهاتا تنش های معادل نصف مقاومت فشاری آن به صورت الاستیک و خطی عمل می کند. بنابراینبا بکار بردن درصدی از مقاومت فشاری بتن در محاسبات نمی توان اطلاعی از ضریباطمینان کلی سازه در مقابل فروریختگی به دست آورد.

ج: به کار بردن این روش درطراحی بعضی مقاطع با اشکالات تئوریک مواجه است. به عنوان مثال در مقاطع خمشی تنشواقعی فولاد غالبا کمتر از مقداری است که با این روش محاسبه می شود.

تا سال ۱۹۵۶ میلادی روش تنشهای مجاز مبنای محاسبات در آیین نامه ACI بود. این روش از سال ۱۹۷۷ تنها در قسمت ضمائم آیین نامه و تحت عنوان روش دیگرطراحی جا داده شد

روش مقاومت نهایی

روش مقاومت نهایی که در آییننامه ACI به نام روش طراحی بر مبنای مقاومت موسوم است، حاصل مطالعات گسترده روی رفتارغیر خطی بتن و تحلیل دقیق مسئله ایمنی در سازه های بتن آرمه می باشد. روند طراحیدر این روش را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:

۱: باربهره برداری به وسیلهضریبی موسوم به ضریب بار افزایش داده می شود، بار حاصله را اصطلاحا بار ضریبدار یابار نهایی می نامند.

۲: بارهای ضریبدار بر سازه اعمالمی شوند و به کمک روش های خطی آنالیز سازه ها، نیروی داخلی مقاطع محاسبه می شود.به این نیروی داخلی اصطلاحا مقاومت لازم گفته می شود. مقاومت لازم در یک مقطعشامل: مقاومت خمشی لازم، مقاومت برشی لازم، مقاومت پیچشی لازم و مقاومت بار محوریلازم است.

۳: برای هر مقطع، مقاومت طراحیآن از حاصلضرب مقاومت اسمی در ضریبی کوچکتر از واحد به نام ضریب کاهش مقاومت بهدست می آید. مقاومت اسمی، حداکثر مقاومتی است که مقطع قبل از گسیختگی از خود نشانمی دهد. مقاومت اسمی یک مقطع مشتمل است از: مقاومت خمشی اسمی، مقاومت برشی اسمی،مقاومت پیچشی اسمی و مقاومت بار محوری اسمی.

۴: طراحی مقطع به نحوی که در آنمقاومت لازم از مقاومت طراحی کمتر باشد.

روش طراحی بر مبنای مقاومت،امروزه اساس کار طراحی سازه های بتن آرمه می باشد.

روش طراحی بر مبنای حالات حدی

به منظور تکامل روش مقاومتنهایی، به ویژه از نظر نحوه منظور نمودن ایمنی، روش طراحی بر مبتای حالات حدیابداع گردید. این روش هم اکنون مبنای طراحی در تعدادی از آیین نامه های اروپاییاست، با این حال این روش هنوز نتوانسته است جای روش مقاومت نهایی را در آیین نامه ACI بگیرد. این روش از نظر اصولمحاسبات مربوط به مقاومت، مشابه روش طراحی بر مبنای مقاومت است و تفاوت عمده آن باروش قبل، در نحوه ارزیابی منطقی تر ظرفیت باربری و احتمال ایمنی اعضا می باشد. دراین روش نیاز های طراحی با مشخص کردن حالات حدی تعیین می شوند. منظور از حالات حدیشرایطی است که در آنها سازه مورد نظر خواسته های طرح را تامین نمی کند. طراحی سازهبا توجه به سه حالت حدی زیر صورت می گیرد:

۱: حالت حدی نهایی، که مربوط بهظرفیت باربری می شود.

۲: حالت حدی تغییر شکل (مانندتغییر مکان و ارتعاش اعضا)

۳: حالت حدی ترک خوردگی یا بازشدن ترک ها

علل مختلفي كه باعث فرسودگي وتخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده كه كار مرمت را الزامي مي دارند.

1- علل فرسودگي و تخريب سازه هايبتني(CAUSES OF DETERIORATIONS)

علل مختلفي كه باعث فرسودگي وتخريب سازه هاي بتني مي شود همراه با علائم هشدار دهنده ديگري كه كار تعميرات راالزامي مي دارند، در نخستين بخش از كتاب مورد بررسي و تحليل قرار مي گيرند:

نفوذ نمكها (INGRESSOF SALTS)

نمكهاي ته نشين شده كه حاصلتبخير و يا جريان آبهاي داراي املاح مي باشند و همچنين نمكهايي كه توسط باد در خللو فرج و تركها جمع مي شوند، هنگام كريستاليزه شدن مي توانند فشار مخربي به سازه هاوارد كنند كه اين عمل علاوه بر تسريع و تشديد زنگ زدگي و خوردگي آرماتورها بهواسطه وجود نمكهاست. تر وخشك شدن متناوب نيز مي تواند تمركز نمكها را شدت بخشدزيرا آب داراي املاح، پس از تبخير، املاح خود را به جا مي گذارد.

اشتباهات طراحي(SPECIFICATION ERRORS)

به كارگيري استانداردهاينامناسب و مشخصات فني غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهاي اجرايي و عملكرد خودسازه، مي تواند به خرابي بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهاياروپايي و آمريكايي جهت اجراي پروژه هايي در مناطق خليج فارس، جايي كه آب و هوا ومواد و مصالح ساختماني و مهارت افراد متفاوت با همه اين عوامل در شمال اروپا وآمريكاست، باعث مي شود تا دوام و پايايي سازه هاي بتني در مناطق ياد شده كاهشيافته و در بهره برداري از سازه نيز با مسائل بسيار جدي مواجه گرديم.

1-3- اشتباهات اجرايي (CONSTRUCTION ERRORS)

كم كاريها، اشتباهات ونقصهايي كه به هنگام اجراي پروژه ها رخ مي دهد، ممكن است باعث گردد تا آسيبهاييچون پديدهء لانه زنبوري، حفره هاي آب انداختگي، جداشدگي، تركهاي جمع شدگي، فضاهايخالي اضافي يا بتن آلوده شده، به وجود آيد كه همگي آنها به مشكلات جدي مي انجامند.

اين گونه نقصها و اشكالات رامي توان زاييدهء كارآئي، درجهء فشردگي، سيستم عمل آوري، آب مخلوط آلوده، سنگدانههاي آلوده و استفاده غلط از افزودنيها به صورت فردي و يا گروهي دانست.

1-4- حملات كلريدي (CHLORIDEATTACK)

وجود كلريد آزاد در بتن ميتواند به لايهء حفاظتي غير فعالي كه در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسيب واردنموده و آن را از بين ببرد.

خوردگي كلريدي آرماتورهايي كهدرون بتن قرار دارند، يك عمل الكتروشيميايي است كه بنا به خاصيتش، جهت انجام اينفرآيند، غلظت مورد نياز يون كلريد، نواحي آندي و كاتدي، وجود الكتروليت و رسيدناكسيژن به مناطق كاتدي در سل (CELL)خوردگي را فراهم مي كند.

گفته مي شود كه خوردگي كلريديوقتي حاصل مي شود كه مقدار كلريد موجود در بتن بيش از 6/0 كيلوگرم در هر متر مكعببتن باشد. ولي اين مقدار به كيفيت بتن نيز بستگي دارد.

خوردگي آبله رويي حاصل ازكلريد مي تواند موضعي و عميق باشد كه اين عمل در صورت وجود يك سطح بسيار كوچك آنديو يك سطح بسيار وسيع كاتدي به وقوع مي پيوندد كه خوردگي آن نيز با شدت بسيار صورتمي گيرد. از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگي كلريدي، مي توان موارد زير را نام برد:

(الف) هنگامي كه كلريد در مراحل ميانيتركيبات (عمل و عكس العمل) شيميايي مورد استفاده قرار گرفته ولي در انتها كلريدمصرف نشده باشد.

(ب) هنگامي كه تشكيل همزمان اسيدهيدروكلريك، درجه PH مناطق خورده شده را پايين بياورد. وجود كلريدها هم مي تواند به علت استفاده ازافزودنيهاي كلريد باشد و هم مي تواند ناشي از نفوذيابي كلريد از هواي اطراف باشد.

فرض بر اين است كه مقدار نفوذيونهاي كلريدي تابعيت از قانون نفوذ FICK دارد. ولي علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ (PENETRATION) كلريد احتمال دارد به خاطر مكش موئينه (CAPILLARY SUCTION) نيز انجام پذيرد.

1-5- حملات سولفاتي (SULPHATEATTACK)

محلول نمكهاي سولفاتي از قبيلسولفاتهاي سديم و منيزيم به دو طريق مي توانند بتن را مورد حمله و تخريب قراردهند. در طريق اول يون سولفات ممكن است آلومينات سيمان را مورد حمله قرار داده وضمن تركيب، نمكهاي دوتايي از قبيل:THAUMASITE و ETTRINGITEتوليد نمايد كه در آب محلول مي باشند. وجود اين گونه نمكهادر حضور هيدروكسيد كلسيم، طبيعت كلوئيدي(COLLOIDAL) داشته كه مي تواند منبسط شده و باازدياد حجم، تخريب بتن را باعث گردد. طريق دومي كه محلولهاي سولفاتي قادر به آسيبرساني به بتن هستند عبارتست از: تبديل هيدروكسيد كلسيم به نمكهاي محلول در آبمانند گچ (GYPSUM) و ميرابليت MIRABILITE كه باعث تجزيه و نرم شدن سطوح بتن مي شود و عمل LEACHING يا خلل و فرج دار شدن بتن بهواسطه يك مايع حلال، به وقوع مي پيوند.

1-6- حريق (FIRE)

سه عامل اصلي وجود دارد كه ميتوانند مقاومت بتن را در مقابل حرارت بالا تعيين كنند. اين عوامل عبارتند از:

(الف) توانايي بتن در مقابله با گرما وهمچنين عمل آب بندي، بدون اينكه ترك، ريختگي و نزول مقاومت حاصل گردد.

(ب) رسانايي بتن (CONDUCTIVITY)

(ج) ظرفيت گرمايي بتن(HEATCAPACITY)

بايد توجه داشت دو مكانيزمكاملاً متضاد انبساط (EXPANSION) و جمع شدگي مسؤول خرابي بتن در مقابل حرارت مي باشند. درحالي كه سيمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهاي بالا، انبساط حجم پيدامي كند، بتن در همين شرايط يعني در معرض حرارتهاي (دماي) بالا، تمايل به جمع شدگيو انقباض نشان مي دهد. چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن مي گردد، نهايتاً اينكهمقدار انقباض در نتيجه عمل خشك شدن از مقدار انبساط فراتر رفته و باعث مي شود جمعشدگي حاصل شود و به دنبال آن ترك خوردگي و ريختگي بتن به وجود مي آيد .به علاوه دردرجه حرارت 400 درجه سانتي گراد، هيدروكسيد كلسيم آزاد بتن كه در سيمان پر تلندهيدراته شده موجود است، آب خود را از دست داده و تشكيل اكسيد كلسيم مي دهد. سپسخنك شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث مي شود، تا از نو عمل هيدراته شدنحاصل شود كه اين عمل به علت انبساط حجمي موجب بروز تنشهاي مخرب مي گردد. هچنينانبساط و انقباض نا هماهنگ و متمايز (DIFFERENTIAL EXPANSION AND CONTRACTION)مواد تشكيل دهنده بتن مسلح مانندآرماتور، شن، ماسه و ... مي توانند در ازدياد تنشهاي تخريبي نقش مؤثري داشته باشند.

1-7- عمل يخ زدگي (FROSTACTION)

براي بتنهاي خيس، عمل يخ زدگييك عامل تخريب مي باشد، چون آب به هنگام يخ زدن ازدياد حجم پيدا كرده و باعث توليدتنشهاي مخرب دروني شده و لذا بتن ترك مي خورد. تركها و درزهائيي كه نتيجه يخ زدگيو ذوب متناوب مي باشند، باعث مي گردند سطح بتن به صورت پولكي درآمده و بر اثرفرسايش، خرابي عمق بيشتري يابد بنابراين عمل يخ ز دگي بتن و ميزان تخريب حاصله،بستگي به درجه تخلخل و نفوذپذيري بتن دارد كه اين موضوع علاوه بر تأثير تركها ودرزهاست.

1-8- نمكهاي ذوب يخ (DE-ICINGSALTS)

اگر براي ذوب نمودن يخ بتن،از نمكهاي ذوب يخ استفاده شود، علاوه بر خرابيهاي حاصله از يخ زدگي، ممكن است هميننمكها نيز باعث خرابي سطحي بتن گردند. چون باور آن است كه خرابيهاي حاصل از نمكهايذوب يخ، در نتيجه يك عمل فيزيكي به وقوع مي پيوندد، غلظت نمكها، موجود بودن آبي كهقابليت يخ زدگي داشته باشد و در كل فشارهاي هيدروليكي و غشايي (OSMOTIC) نقش بسيار مهمي در دامنه ووسعت خرابيها ايفا مي كنند.

1-9- عكس العمل قليايي سنگدانه ها(ALKALI-AGGREGATE REACTION)

در اين قسمت مي توان ازواكنشهاي "قليايي- سيليكا" و "قليايي- كربناتها" نام برد.

عكس العمل قليايي – سيليكا(ALKALI-SILICA) عبارتست از: ژلي كه از عكسالعمل بين هيدروكسيد پتاسيم و سيليكاي واكنش پذير موجود در سنگدانه حاصل مي شود.بر اثر جذب آب، اين ژل انبساط پيدا كرده و با ايجاد تنشهايي منجر به تشكيل تركهايدروني در بتن مي شود. واكنش قليايي –كربنات، بين قلياهاي موجود در سيمان و گروه مشخصي از سنگهايآهكي (DOLOMITIC) كه در شرايط مرطوب قرار مي گيرند، به وقوع مي پيوندد. دراينجا نيز انبساط حاصله باعث مي شود تا تركهايي ايجاد شود يا در مقاطع باريكخميدگيهايي به وجود آيد.

1-10- كربناسيون(CARBONATION)

گاه لايه حفاظتي كه در مجاورتآرماتور داخل بتن موجود است، در صورت كاهش PH بتن اطراف، به كلي آسيب ديده و از بينمي رود. بنابراين نفوذ دي اكسيد كربن از هوا، عكس العملي را با بتن آلكالين ايجادمي نمايد كه حاصل آن كربنات خواهد بود و در نتيجه درجه PH بتن كاهش مي يابد. همچنان كه اين عملاز سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پيشروي مي نمايد؛ آرماتور بتن تحت تأثير اينعمل دچار خوردگي مي گردد. علاوه بر خوردگي، دي اكسيد كربن و بعضي اسيدهاي موجود درآب دريا مي توانند هيدروكسيد كلسيم را در خود حل كرده و باعث فرسايش سطح بتن گردند.

1-11- علل ديگر (OTHERCAUSES)

علل بسيار ديگري نيز باعث آسيبديدگي و خرابي بتن مي شوند كه در سالهاي اخير شناسايي شده اند. بعضي از اين عواملداراي مشخصات خاصي بوده و كاربرد بسيار موضعي دارند. مانند تأثير مخرب چربيها بركف بتن كشتارگاهها، مواد اوليه در كارخانه ها و كارگاههاي توليدي، آسيب حاصله ازعوارض مخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هايي كه براي منظورها و مقاصدديگري ساخته شده باشند، نه آنچه كه مورد بهره برداري است. مانند تبديل ساختمانمعمولي به سردخانه، محل شستشو، انباري، آشپزخانه، كتابخانه و غيره. با اين همهاكثر آنها را مي توان در گروههاي ذيل طبقه بندي نمود:

(الف) ضربات و بارههاي وارده (ناگهانيو غيره) در صورتي كه موقع طراحي سازه براي اين گونه بارگذاريها پيش بينيهاي لازمصورت نگرفته باشد.

(ب) اثرات جوي و محيطي

(پ) اثرات نامطلوب مواد شيميايي مخرب

روش طراحی بر مبنای حالات حدی

2- عمليات ترميمي(REMEDIAL-ACTION)

پس از اينكه عامل يا عواملسازه دقيقاً مشخص شد، مهندسين مسؤول با در نظر گرفتن هزينه اقدامات لازم، عملياتيرا كه براي استفاده و ادامه بهره برداري از سازه براي مدت مورد نظر ضروري است، بهكارفرما ارائه مي دهند. اين عمليات ممكن است شامل خراب كردن و از بين بردن كاملسازه و ساخت مجدد آن باشد يا اينكه تعميرات اساسي صورت گيرد و يا اينكه روشهايياتخاذ شود تا پيشروي خرابي و فرسودگي را در سازه كاهش دهد. البته اين امر يعنيكاستن از سرعت پيشرفت خرابي در سازه، در مواقعي ضرورت مي يابد كه امكان تعميراتاساسي پيشگيري كننده وجود نداشته باشد، مانند تخريبي كه علت اصلي آن عكس العملواكنش قليايي- سيليكا(ALKALI- SILICA) مي باشد.

در هر حال اگر در مراحل تشخيصو ارائه راه حل، تعمير سازه به عنوان تصميم مقتضي، اتخاذ شده باشد، با در نظرگرفتن نوع سازه بتني، طرق متعددي براي اجراي اين تعميرات موجود مي باشد كه اعمآنها عبارتند از:

(الف) جايگزين نمودن تمام يا قسمتي ازالمانهاي سازه

(ب) تزريق و تلقيح تركها

(پ) چسباندن المانهاي فلزي كمكي (مانندآرماتور، صفحات فلزي، بخيه و …)

(ث) پوششها

از آنجا كه با توجه به موقعيتو موضع مناطق تحت تعمير سازه، ممكن است عمل تعمير در شرايط كاملاً خشك، نيمه خشك،و داخل آب (مغروق) انجام گيرد، مطالبي كه در پي خواهد آمد، شامل تمامي روشهايمرتبط و معمول در صنعت بتن مي باشد.

2-1- آماده سازي سطوح(SURFACEPREPARATION)

قبل از انجام و اعمال سيستمتعميري، سطوح بتن مادر (قديم) بايستي كاملاً آماده گردد. از جمله اهداف اصلي آمادهسازي سطوح را مي توان موارد زير ذكر نمود:

(الف) بر طرف نمودن تمامي تكه ها وقطعه هاي نا مناسب و نرم و جدا شدهء بتني جهت ايجاد سطحي مناسب با مقاومت كافي.

(ب) تميز نمودن تمامي سطوح ازآلودگيها. اين آلودگيها مانع از ايجاد چسبندگي لازم بين لايه تعميري و بتن مادر ميگردند.

(پ) آشكار نمودن و در دسترس قرار دادنطول و يا عمق آرماتورها براي تميز كردن، تقويت، پوشش و…

(ت) ازدياد درجه زبري سطوح بتني جهتايجاد سطح تماس بيشتر بين بتن مادر و لايه تعميري و همچنين ازدياد قفل و بستمكانيكي.

2-1-1 تميز نمودن با اسيد، شستن بااسيد، اسيد خراشي(ACID ETCHING)

اين روش، علاوه بر تميزنمودن، درجه زبري سطح را نيز افزايش مي دهد. با توجه به اهداف تعميرات مورد نظر،اسيد هيدروكلريك رقيق شده را روي سطح بتني ريخته و سپس با برس زبر سطح مذكور را باشدت مي سايند، تا زماني كه عمل ايجاد حباب متوقف گردد. پس از كاربرد اسيد مذكور،سطوح بتني سريعاً با آب شستشوي كامل داده شده، به طريقي كه آب بر روي سطح جاريگردد و آلودگيهاي اسيدي را از بين ببرد. درجه زبري سطح بتن بستگي خواهد داشت بهقدرت اسيد و عمل برس زدن. از آنجا كه اسيد مذكور براي پوست ضرر دارد، لازم است كهاقدامات ايمني مناسبي جهت اجتناب از آلودگي به اسيد و همچنين تهويه مناسب صورتگيرد. لازم به يادآوري است كه علاوه بر اسيد هيدروكلريك، اسيد ارتوفسفريك نيز برايتميز كردن سطوح بتني به كار گرفته شده است.

2-1-2 برس زدن (WIRE BRUSHING)

در نقاطي كه قطعات و تكه هايشل روي سطوح بتني چسبيده است، استفاده از برس زدن جهت تميز نمودن سطوح، ازمعمولترين روشها مي باشد. مثلاً در مناطقي كه جلبكها و گياهان دريايي روييده انداين روش به كار مي رود. نقطه ضعف اين روش كند بودن آن مي باشد و عملاً وقت زياديجهت حصول نتايج مطلوب صرف مي شود.

2-1-3 چكش زدن(JACKHAMMERING)

اين روش در مواقعي مورداستفاده قرار مي گيرد كه علاوه بر برطرف نمودن تكه ها و قطعات شل، ايجاد زبري لازمبر روي سطوح از اهداف آماده سازي باشد.

2-1-4 سند بلاست و گريت بلاست (شن وساچمه پاشي)(SAND OF GRIT BLASTING)

اين روش يكي از روشهاي بسيارمناسب است، چرا كه علاوه بر تميز نمودن سطوح بتني، طريقه ايده آلي نيز جهت تميزنمودن سطوح آرماتورها ساير فلزات از زنگ زدگي و ساير آلودگيها به شمار مي آيد. اينروش علاوه بر تميز نمودن سطح، درجه زبري سطوح را نيز افزايش مي دهد. بايستي توجهداشت كه گرد خاك حاصله در اين روش آن را بر جاهاي بسته مناسب نمي سازد.

2-1-5 وترجت (آب فشاري) با موادساينده و بدون آن (WATER JETTING WITH OR WITHOUT ABRASIVE)

اين روش كه وترجت با فشاربسيار بالا مي باشد، هم مي تواند به همراه مواد ساينده از قبيل شن و ساچمه به كاركرفته شود و هم بدون مواد ساينده. از امتيازات اين روش آن است كه بدون توليد گرد وخاك، سطوح بسيار تميزي ايجاد مي كند كه علت اين امر وجود آب مي باشد. بايستي توجهداشت كه در اين روش رعايت موارد ايمني از اهميت ويژه اي برخوردار است.

2-1-6 روشهاي ديگر(OTHERMETHODS)

علاوه بر روشهايي كه شرح آنهاگذشت، روشهايي نيز از قبيل جت آتش (فواره آتش)، عمل آوري توسط تفنگهاي سوزني،سائيدن، اسكراپر دستي و دستگاههاي دوار برقي، موجود مي باشد كه بسته به شرايط محيط،سطح بتن تعميري و انتظاراتي كه از تعميرات مي رود، مورد استفاده واقع مي شوند.

2-2 طرق مختلف ترميم(REPAIRTECHIQUES)

در اين قسمت، روشهاي مختلفترميمي كه در صنعت بتن معمول هستند، شرح داده مي شوند. اين روشها شامل پر كردنتركها، جايگزين نمودن قسمتهايي از سازه كه از دست رفته اند، اضافه نمودن قطعاتجديدي براي سازه موجود، اعمال حفاظهاي سطحي و همچنين تعميراتي است كه صرفاً جنبهزيباسازي دارند.

2-2-1 تزريق تركها (CRACKINJECTION)

تركهاي باريكي را مي توان بهطريقه تزريق رزينهاي اپوكسي پر نمود. در اين روش، نقاط تزريق متناوباً با فواصلكوتاهي در طول ترك قرار داده شده و سپس سطح ترك كاملاً آب بند(SEAL) مي شود تا از فرار و نشسترزين در مدت تزريق جلوگيري گردد. روش تزريق به اين صورت است كه رزين از يك نقطهتزريق شده و سپس اطمينان حاصل مي گردد كه عمل تزريق تا نقطه بعدي كاملاً صورتگرفته و خلل و فرجهاي اطراف پر شده است. در اين روش، مواد تزريقي به صورت مداوم(لاينقطع) به ترتيب از نقاط مختلف تزريق، پمپ مي شود تا اطمينان حاصل گردد كهعلاوه بر مسير اصلي ترك، كليه خلل و فرجها نيز كاملاً پر شده اند.

در صورتي كه كه ابتدا وانتهاي ترك در يك سطح (از جهت ارتفاع) نباشد تزريق بايستي از پايين ترين نقطه آغازو به بالاترين نقطه ختم گردد؛ و همچنين براي حصول اطمينان از پر شدن مطلوب ترك ازمواد تزريقي، از لوله هاي شفاف استفاده مي شود.

2-2-2 قنداق كردن(JACKETING)

براي اينكه مقاومت بتن را درمقابل عوامل مخرب و مزاحمي كه باعث خرابي و خرد شدن آن مي شود، بالا بريم، ميتوانيم از مواردي از قبيل فلزات، لاستيك، پلاستيك و يا بتن با مقاومت بالا، جهتپوشش دادن سطح بتني مورد نظر استفاده كنيم. عامل پوششي (حفاظتي) را مي توان بااستفاده از ميخ، پيچ، پرچ، چسب، مواد و يا عمل ثقلي روي سطح بتن مورد نظر تثبيتنمود. معمولترين بخشهايي كه در آنها از سيستمJACKETING استفاده مي شود، عبارتند از:تانكها و مخازن، لوله ها، سرريزها، شمعها و غيره كه در معرض عوامل ساينده و ياخورنده قرار دارند.

2-2-3 بتن با سنگدانه از پيش آكنده (PREPLACEDAGGREGATE CONCRETE)

در اين روش، سنگدانه هايي كهاز نظر دانه بندي داراي شكاف هستند (GAP- GRADED) در داخل حفره ها و يا كانالهايي قرار داده مي شوند و سپس بااستفاده از آب، اين سنگدانه ها را كاملاً اشباع مي نمايند (در بعضي اوقات خودكانال و يا حفره از قبل پر از آب مي باشد). سپس ملات و يا دوغاب از پايين تريننقطه به وسيله پمپ وارد سيستم مي شود، به گونه اي كه آب موجود را جا به جا مينمايد. اين روش براي محلهايي كه در دسترس نيستند مانند بتنهاي مغروق، بسيار مناسبمي باشد. در مواقعي اين روش به همراه روش قنداق كردن JACKETING نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. ازاين روش در موارد تعمير شمعها، پايه ها،ستونها،ديوارهاي حائلABUTMENTS,RETAININGWALLSBASEPLATES, (كف ستون)، تونلها و DAWS استفاده مي گردد.

اگرچه چسبندگي خوب و جمع شدگيكم (LOW SHRINKAGE) از جمله خصوصيات اين روش مي باشد، معذالك خلل و فرجهايي درداخل ين بتن يافت مي شود. با توجه به مهارت و تجهيزات فني پيشرفته كه از ضرورتهايبه كارگيري اين روش مي باشد؛ كار بايستي حتماً به وسيله يا تحت نظر پيمانكارانمتخصص انجام گيرد.

2-2-4 لايه هاي سطحي (THIN ORREGULAR RESURFACING)

در اين روش يك لايه يكنواخت (UNIFORM) از مواد تعميري بر روي سطحگسترده اي از بتن اعمال مي شود. اين شيوه بيشتر در تعميرات سطحي كفها و محلهايعبوري كه از نظر سازه اي يعني استحكام، داراي مقاومت كافي بوده ولي سطح بتن دچارفساد و خرابي و خردشدگي شده است، به كار مي رود.

اعمال يك لايه نازك روي سطح (THINRESURFACING) رااغلب TOPPING (لايهء رويي) مي نامند كه در اين صورت ضخامت لايه كمتر ازپنج سانتيمتر مي باشد. همچنين لايه هاي تعميري كه ضخامت آنها بيش از 5cm باشد، لايه منظم سطحي (REGULARRESURFACING) ناميدهمي شوند.

2-2-5 بتن پاشي(SHOTCRETING)

به روش شاتكريت يا بتن پاشي،روش اعمال بتن يا ملات به طريقه هوايي يا پنوماتيك (PNEUMATIC) نيز اطلاق مي گردد. در اينروش بتن يا ملات با استفاده از فشار هوا به داخل حفره ها، كانالها، قالبها … و سطوحي كه بايستي تعمير گردند، پرتاپمي شود. اگر اندازه سنگدانه مخلوط كوچكتر از 6 ميليمتر باشد، روش را گانيت (GUNITING)ميخوانند.

اصولاً روش بتن پاشي و ياشاتكريت به دو گروه «تر» و «خشك» تقسيم مي شود. در روش «تر»، عمل مخلوط شدن آب،سيمان و سنگدانه قبلاً مخلوط شده و سپس مواد مخلوط شده با فشار پرتاپ مي گردند.ولي در روش «خشك»، پس از اينكه سيمان و سنگدانه مخلوط شدند، اين مخلوط با فشارپرتاپ شده و در سر نازل (شيلنگ) آب به مخلوط اضافه مي گردد. معمولاً اين سيستم درجاهايي به كار گرفته مي شود كه سطح تعميري وسيع بوده و عمق تعمير در حدود 10سانتيمتر باشد. همچنين در جاهايي كه عمل آوري لايه تعميري مشكل بوده و يا روشهايعمل آوري معمول در صنعت بتن، اثر مطلوب را نداشته باشند، مي توان از اين سيستمبهره جست.

نكته اي را كه بايستي در اينروش به خاطر داشت، آن است كه سطح نهايي تعميرات صاف نبوده و بسته به اندازهسنگدانهء مخلوط، داراي زبري و ناهمواري است.

2-2-6 بخيه زني(STITCHING)

اين روش در موقعي به كارگرفته مي شود كه تركهاي زيادي روي سطح بتن ظاهر شده و بايستي براي به دست آوردن وحفظ مقاومت سازه اي، آنها را مسدود كنيم. در اين روش المانهاي"U" شكلبا پايه هاي كوتاه در عرض تركها در درون حفره هاي تعبيه شده، قرار گرفته (ANCHORED يا مهاري) و سپس اين حفره هابا ملاتهاي روان يا دوغاب كه خاصيت جمع شدگي ندارند، پر مي شود. براي جلوگيري ازتمركز تنشها، المانهايي با اندازه هاي متفاوت در جهات مختلف از نظر صفحه تركها (PLANE)، در نظر گرفتهمي شود. نكته اي كه بايستي به هنگام به كارگيري اين روش در نظر داشت؛ آن است كههرچه تركها بيشتر سخت (STIFF) گردند،احتمال به وجود آمدن ترك در جاهاي ديگر بيشتر مي شود.چارهء كار، آن است كه يك لايه بتن مسطح بر روي محلهايي كه بحراني هستند، اعمال گردد.

2-2-7 تـنـيـدن(STRESSING)

اگر در محلهاي مورد تعمير،تركها در منطقه بسيار وسيعي ظاهر شده باشد، به طوري كه بخيه زدن(STITCHING) بسيارگسترده اي را ايجا ب نمايد، ممكن است راه حل تنيدن (STRESSING) ، را مد نظرقرار داد. در روش تنيدن (STRESSING)، ميلگرد يا كابلهايي در منطقهء بتن آسيب ديده كار گذاري شده و سپسبه آنها تنشهاي از پيش محاسبه شده را وارد كرده و در نهايت مهارشان مي نماييم. دراين روش بايستي دقت كافي مبذول گردد تا عمل تنيدگي (STRESSING) باعث به وجود آمدن تركهايي درمناطق ديگر نشود.

2-2-8 درزگيري (CAULKING)

در اين روش، گسل يا RUPTURE (تركهاي باريك ايجاد شده دربتن) با ماده اي پر مي شود كه حالت پلاستيك دارد. از خصوصيات اين مواد آن است كهنه مثل ملات روان و دوغاب، جاري مي شود و نه مثل ملات خشك، سفت مي ماند، بلكه حالتپلاستيكي دارد. در صورتي كه تركهايي كه بايستي پر شوند غير فعال (DORMANT) باشند، مي توان از ملات ساختهشده از سيمان پر تلند و يا ملاتي كه خاصيت انبساطي داشته باشد استفاده نمود. امااگر تركهاي مذكور فعال باشند، بايستي از مواد ارتجاعي (ELASTOMERIC) كه از خاصيت ارتجاعي برخوردارهستند استفاده گردد. در بعضي مواقع و با توجه به شرايط خاصي، ممكن است عمل درزگيريبا فشار نيز انجام پذيرد.

2-2-9 پوشش (COATING)

در اين روش نازكي به حالتمايع يا پلاستيك روي قسمتهايي از سطح بتن آسيب ديده و يا در معرض خرابي است اعمالمي گردد. در موقع انتخاب پوشش مذكور، دقت كافي بايستي مبذول گردد تا لايه محافظحاصله داراي مشخصات مورد نظر باشد. اين پوشش را مي توان با برس، غلتك و يا بهطريقه پاشيدن (اسپري) اعمال نمود. پايداري اين گونه پوششها، بسيار متفاوت است. اينپوششها اغلب براي جلوگيري از نفوذ آب، محافظت در برابر عوامل مخرب شيميايي و ايجادپايداري و دوام بيشتر براي سطح بتن در مقابل آمد و شد زياد و سنگين كاربرد داشته ويا ممكن است پوشش فقط جنبه ظاهري و زيبايي داشته باشد.

2-2-10 طريقه معمول مرمت قسمتهايخراب شده با استفاده از مواد شكل پذير

(CONVENTIONALREPLACEMENT USING PLASTIC MATERIALs)

در اين روش پس از كندن و خارجكردن بتن نامرغوب (نامناسب و ناسالم)، قسمتهاي بر داشته شده را مي توان با استفادهاز ملات، بتن، سيمان معمولي و يا ساير موادي كه براي تعميرات تكه اي يا وصله پينهاي (PATCH)به كار مي روند، جايگزين نمود. بايستي توجه داشت كه اين گونه مواد، شامل موادالاستومري (ارتجاعي) نمي باشند. اين روش يكي از روشهاي بسيار معمول در تعميراتسازه هاي بتني بوده و مناسب جاهايي است كه عامل خرابي تكرار نشده و يا كاملاً ازبين رفته باشد.

2-2-11 باروري توسط خلاء(VACUUMIMPREGNATION)

در اين روش، معمولاً قسمتآسيب ديده به وسيله صفحه پوليتن (POLYTHENE SHEET ) پوشانده شده، سپس عمل خشك كردن سطح با استفاده از خلأ (VACUUM) انجام پذيرفته و منافذ كاملاًمسدود مي شوند. پس از اطمينان كامل از هوابند و آب بند بودن سيستم، موادي كه قراراست بر روي سطوح و خلل و فرج آسيب ديده اعمال شود، مورد مصرف قرار مي گيرند.

در اين روش ادعا شده است كهاز طرفي به دليل ايجاد خلأ در قسمتهاي اطراف منطقهء آسيب ديده و از طرف ديگر بهدليل اينكه رزين و يا ساير بارور كننده (IMPREGNANT) به توسط فشار اتمسفر درون منافذ و خلل و فرج تزريق مي گردند،مواد بارور كننده به درون منافذ كاملاً نفوذ كرده و حتي تركهاي مويي را نيز بهواسطه عمل موئينگي CAPILLARY پر مي نمايد، لذا پس از انجام باروري (IMPREGNATION) هيچگونه حفره اي باقي نميماند. به عنوان مقايسه، بايد توجه داشت كه در سيستم باروري (IMPREGNATION) با فشار، ممكن است مواد،كاملاً منافذ و خلل و فرجها را پر نكند. تشكيل حفره هاي هوادار و يا وجود ذراتخاشاك و غيره از استحكام پوشش كاسته و در نتيجه رسيدن به يك پوشش كامل و بي نقص راتقريباً غير ممكن مي سازد.

2-2-12 روشهاي سطلي(DUMPBUCKETMETHODS)

در اين روش سطلهايي را ازمواد تعميري پر كرده و بر روي نقاطي كه بايد تعمير شود قرار مي دهند. اگر اين روشبراي تعميرات زير آبي به كار گرفته شود، قسمتي از مواد تعميري هر سطل به علت شستهشدن (WASH- OUT) از بين رفته و در نتيجه حفره هاي لانه زنبوري در سيستمتعمير شده به وجود مي آيد. جهت جلوگيري يا به حداقل رساندن حفره هاي لانه زنبوري،بايستي از مخلوطي با درجه چسبندگي (COHESIVE) بالا استفاده نمود. بايد به خاطر داشت كه اين روش، مناسبمكانهايي است كه به اندازه كافي وسيع بوده و عمل خالي كردن سطل داراي مواد تعميري،بدون آسيب رساندن به قالب امكان پذير باشد.

2-2-13 روش قيفي(HOPPERMETHODS)

در اين روش، لوله سخت و ياارتجاعي به يك قيف (HOPPER) كه منبع تغذيه اي مواد تعميري است، اتصال دارد. با اينكه درشروع عمليات، خروجي لوله بر روي كف قرار مي گيرد، اما به تدريج كه جريان موادتعميري ادامه مي يابد، خروجي لوله پايين تر از سطح مواد واقع شده و امكان تماسمواد را با آب كه ممكن است در اطراف وجود داشته باشد، قطع كرده و يا به حداقل ميرساند. در اين سيستم جريان مواد به طريقه ثقلي صورت مي گيرد.

2-2-14 روش پمپ (PUMP METHOD)

اين روش شباهت زيادي به روش HOPPER دارد (قسمت 2-2-13) و فرقاساسي اين دو روش در آن است كه در اين روش به جاي استفاده از جريان ثقلي، از يكپمپ داراي فشار استفاده مي شود كه فشار آن را نيز مي توان تغيير داد.

2-2-15 روش كيسه اي (BAGGEDMETHOD)

اين روش مشابه روش پيش آكنده(PREPACKED) ميباشد. تفاوت اين روش با روش مذكور در آن است كه در اين سيستم سنگدانه هاي درشتدرون قالبي قرار داده شده و سپس فضاهاي خالي بين سنگدانه ها با تزريق ملات روان يادوغاب پر مي گردد.

انتخاب مواد و مصالح مصرفي دربهسازي سازه هاي بتني از اهميت ويژه اي برخوردار است. به همين دليل در اين بخشعلاوه بر دوغاب، ملات و بتن ساخته شده از سيمان معمولي، مواد جديد شيميايي مناسبيكه براي اين منظور متداول گرديده شرح داده شده است. مواد و مصالحي كه براي سازههاي بتني زيرآبي مورد نياز است نيز مبسوط تر مورد بررسي قرار گرفته است.

3- مواد تعميري (REPAIRMATERIALA)

در اين بخش موادي كه درتعميرات بتني معمول است، شرح داده شده اند.

3-1 بنونيت (BENTONITE)

اين ماده كه از صخره و يا سنگPULVERISED ROCK استخراج شده از خاكسترهايآتشفشاني است و داراي درصد بالايي از املاح (مينرال) رس است. بنتونيت در تماس باآب تا حدود 30 برابر حجم اوليه خود آب جذب نموده و منبسط مي گردد. محصول به دستآمده داراي شكل ژله مانند بوده و به صورت سد كننده نفوذ و گذر آب عمل مي كند. ازاين ماده براي جلوگيري از نشت آب در زير زمينهاي موجود، استخرها، مخازن آب، حوضچهها، كانالهاي آبياري، سدها و تأسيسات مشابه استفاده مي شود. هنگام مصرف بنونيت ميتوان آن را به صورت خشك كه در درون حفره ها و منافذ سطوح قرار داده مي شود و يا بهصورت ژل، به كار برد.

3-2 پوششهاي قيري(BITUMINOUSCOATINGS)

اين سيستمهاي پوششي عبارتنداز: آسفالت و يا موادي چون قطران ذغال سنگ (COAL – TAR). اين مواد موقعي كه آب بندنمودن بتن و يا حفاظت آن در مقابل عوامل جوي مورد نظر باشند به كار گرفته مي شوند.از جمله مشخصات اين مواد مي توان ارزاني و شناخته شدن آن بين دست اندركاران را نامبرد. از خصوصيات ديگر اين پوششها آن است كه ضخامت لايه اعمالي را مي توان متناسببا عملكرد خواسته شده از سيستم، تغيير داد. از معايب اين گونه پوششها مي توان نيازبه تجديد متناوب، متصاعد شدن بوي بد، كثيفي (MESSINESS) به هنگام اعمال لايه، خشك شدنو ترك خوردن در مقابل نور خورشيد، حساسيت آنها نسبت به درجه حرارت محيط و آسيبپذيري و از بين رفتن اين پوششها در با بعضي محلولها از قبيل بنزين را، ذكر نمود.

3-3 بتن، ملات و دوغاب ساخته شدهاز سيمان پرتلند معمول

(ORDINARY PORTLANDCEMENT CONCRETE, MORTAR AND GROUT)

اين سيستمها كه به عنوان موادتعميري در نظر گرفته مي شوند، امتيازاتي از قبيل: تغيير حجم مشابه با بتن مادر،شباهت ظاهري، ارزاني نسبي در مقايسه با ساير سيستمها و در دسترس بودن و موجود بودندانش لازم در مورد خود سيستمها را، دارا مي باشند. در حالي كه جايگزين كردنقسمتهايي از سازه و همچنين نقاطي كه عميقاً نياز به تعمير دارند، با بتن انجام ميگيرد؛ ملات براي قسمتهايي كه كمتر از 35 ميليمتر عمق دارند. بايد توجه داشت كهاندازه سنگدانه بتن نيز مي تواند در انتخاب سيستم تعميري دخالت داشته باشد. نلاتسيماني را مي توان با دست، پمپ و يا جريان ثقلي بر روي قسمتهاي تعميري اعمال نمود.خصوصاً در نقاطي كه عمق تعمير زياد نبوده و جريان روان و مداوم(CONSISTENCY) دوغابمورد نياز نباشد، بايستي از ملات استفاده نمود.

دوغاب براي جاهايي مصرف ميشود كه عمق تعمير كم بوده و يا قسمتهاي مورد تعمير قابل رؤيت نيستند. دوغاب را ميتوان با استتفاده از جريان ثقلي و يا پمپ اعمال نمود. بايستي توجه داشت كه دوغاببه علت داشتن آب زياد، پس از خشك شدن بيش از ملات و يا بتن با دانه بندي خوب، جمعشدگي حاصل مي كند. در مواردي كه دوغاب به عنوان سيستم تعميري مد نظر قرار مي گيرد،بهتر است دوغابهاي انحصاري با مشخصه هاي فني خاص را مورد توجه و بررسي قرار داد.

3-4 درزگيريهاي ارتجاعي(ELASTOMERIC SEALANTS)

از اين مواد براي پر كردنتركهاي زنده استفاده مي گردد. از وظايف اين گونه مواد آن است كه از نفوذ آب، خاشاكو آلودگيها جلوگيري كرده، انبساط و انقباض مداوم و مورد نظر از خود نشان داده وچسبندگي خوبي را به اطراف و لبه تركها داشته باشد. اساساً اين گونه مواد شاملسيستمهاي گرم و سرد مي باشند. اثرات جوي، حرارتهاي زياد، دماهاي پايين، عبور ومرور، اثرات محيطي، چسبندگي و خاصيت ارتجاعي اين گونه مواد بايستي قبل از انتخاب،به طور دقيق و كامل مورد بررسي قرار گيرند.

3-5 رزينه(RESINS)

رزينهاي مصنوعي يا سينتتيكي(SYNTHETIC) كهدر صنعت راه و ساختمان به كار گرفته مي شوند، از توليدات صنايع پتروشيمي مي باشند.انواع اين رزينها بسيار زياد و گسترده بوده ولي از جمله آنهايي كه بيشتر در اين صنعتمعمول هستند، مي توان اپوكسيها (اپوكسيدها نيز گفته مي شوند)، پلي استرها، پلييورتانها، اكريليك ها، پلي وينيل استاتها و استيرن بوتادين ها، را نام برد. ازآنجا كه سه گروه آخري اساساً براي باروري (IMPREGNATION) و يا همراه سيمان پرتلندمعمولي به كار گرفته مي شوند، تنها به شرح سه گروه اولي يعني اپوكسي ها، پلياسترها و پلي يورتانها در اين بخش مي پردازيم.

3-5-1 اپوكسيها (EPOXIES)

نام اپوكسي از اين واقعيتمنشأ مي گيرد كه مولكولهاي اين سيستم از رزينها، داراي كربن و اكسيژن هستند و بههمين علت اپوكسيدها ناميده مي شوند. اتم اكسيژن به دو اتم كربن اتصال دارد كه خوداين اتمهاي كربن نيز به طرق ديگري به يكديگر متصل هستند. بنابراين ساده ترين نوعاپوكسيدها، اكسيد اتيلين مي باشد كه واكنش(REACTIVITY) رزينهاي اپوكسي وابسته به نوعگروههاي اكسيد ايتلن مي باشد. گروههاي اپوكسيد به خاطر داشتن ساختمان مولكولي خاص،داراي مشخصه عكس العمل (REACTIVITY) بسيار بالايي بوده و در واقع مي توانند با بيش از 50 نوعنمونه (SPECIES) شيميايي مخلوط شده و سيستمهاي عمل آمده و سخت شده رزيني راايجاد كنند. از انواع مواد عمل آورنده اي كه بعضي از اوقات سخت كننده(HARDENERS) نيزگفته مي شوند، مي توان آمين ها، آميدها، استرها، تريفلوريدبرن و غيره را نام برد.

بايد توجه داشت كه تفاوت دربه كارگيري مواد عمل آورنده(CURING AGENTS) ، با محصولات رزيني سخت شده (SET) خصوصيات مختلفي را ايجاد مي نمايد.لذا با توجه به عملكرد فيزيكي كه از يك سيستم رزيني انتظار مي رود، مواد عملآورنده يا (CURING – AGENTS) را بايستي طوري انتخاب كرد كه انتظار مذكور حاصل گردد. بااين حال رزينهايي كه در عمل مورد استفاده قرار مي گيرند هر كدام حاصل اختلاط وتركيب چند سيستم مي باشند كه با نسبتهاي دقيق مخلوط و تركيب شده اند. اين امر ازعهده يك عمل آورنده خارج بوده و معمولاً به اين طريق فرمول دهندگان، عوامل اصليتشكيل دهنده رزينها را خريداري و با اطلاع كافي از خصوصيات عمل آورنده هاي مختلف،با دقت و توجه به سيستم رزين در عمل و پس از توزين و مخلوط نمودن دقيق نسبتهايلازم از پايه و عمل آورندهء رزينها، رزين مورد نظر را مي سازند.

نكته قابل توجه اين است كهبعضي اوقات براي دسترسي به خصوصياتي، ممكن است علاوه بر پايه و عمل آورنده رزيني،از موادي نيز به صورت پر كننده و تغيير دهنده، در ساخت اوليه رزين مورد نظر كمكگرفته شود. از سال 1940 كه اپوكسي ها در صنعت راه و ساختمان به كار گرفته شدند، ازآنها براي چسباندن قطعه هاي ساختماني، تزريق تركها، پوششها، تعميرات تكه اي (PATCH)، تحكيم پيچها،تحكيم پايهء ماشين آلات، به كارگيري در سطوح قابل سايش، اعمال در كارهاي زير آبي وبه عنوان ماده چسباننده استفاده شده است. دلايل عمده علاقه و موارد استفادهمهندسين از رزينهاي اپوكسي را، مي توان به شرح زير توصيف نمود:

(الف) دارا بودن ويسكوزيته (غلظت)پايين كه نفوذ آن را آسان مي سازد.

(ب) بسته به نوع عمل آمرنده و دمايمحيط، رزينهاي اپوكسي در مدت زمان كوتاهي عمل آمده و سخت مي شوند.

(پ) با توجه به اينكه سيستم اپوكسيرزينها طوري فرمول بندي شده است كه خالي از حلال مي باشد، تغييرات در نحوه قرارگيري و ترتيب مجدد مولكولها در زمان عمل آوري (CURING) سيستم بسيار اندك بوده و جمع شدگي درموقع سفت شدن نيز در حد پايين مي باشد. همچنين اين سيستمها به هنگام عمل آوري وتركيبات داخلي، دچار واكنشهاي غيره منتظره نمي گردند.

(ت) دارا بودن قدرت چسباندن بسيار بالا.

با وجود امتيازات فوق الذكراپوكسيها، عوامل محدود كننده اي نيز وجود دارند كه موقع انتخاب اين سيستمها بايستيدقيقاً مد نظر قرار گيرند. بعضي از اين عوامل محدود كننده را مي توان به صورت زيربيان نمود:

1- سطح بتن مادر بايستي مقاوم،تميز و براي بيشتر سيستمهاي اپوكسي خشك باشد.

2- حرارت حاصل از تركيب و عملآوري اپوكسيها مي تواند به خاطر اثر حرارت زاي آنها(EXOTHERMAL)، به طور فاحشي بالاتر از سيستمهاي تعميري باسيمان معمولي باشد.

3- با اينكه قدرت انقباض (جمعشدگي) سيستمهاي اپوكسي به گفتهء توليد كنندگان آنها در حد ناچيزي مي باشد، معذالكنمي توان از اثرات منفي آنها صرفنظر نمود. اين موضوع خصوصاً وقتي با اثرت حاصل ازحرارت ايجاد شده (EXOTHERMIC) همراه باشد، ممكن است نتايج مخربي را به بار آورد.

4- براي مصرف اپوكسيها حداقلدرجه حرارت محيط معمولاً 5 درجه سانتيگراد قيد مي شود كه بايستي كاملاً مراعاتگرديده و ممكن است كنترل دوباره اين موضوع ضرورت يابد. البته اين محدوديتها در صورتياست كه انتظار داشته باشيم سيستم حداكثر مقاومت خود را در مدت زمان نسبتاً كوتاهيبه دست آورد.

5- اغلب سيستمهاي اپوكسي درمقابل رطوبت حساس مي باشند. بنابراين هنگام استفاده از سيستمهاي اپوكسي، رطوبت وخيسي محيط، بايستي مورد توجه و مطالعه قرار گيرد.

6- نسبت اجزا و همچنين اختلاطكامل اجزاي سيستمهاي اپوكسي بايستي دقيقاً مورد كنترل و بررسي قرار گيرد. بايستييادآور شد كه اهميت اين مطلب در نظر افرادي كه دائم با مواد سيماني معمولي سر وكار دارند به قدري نيست كه توجه دست اندكاران را آن گونه كه شايسته است به خود معطوفدارد.

7- مسأله ايمني از اهميت ويژه ايبرخوردار بوده و بايستي حتماً در تمامي مراحل مراعات شود. بايد توجه داشت كه اجزايسيستمهاي اپوكسي در صورت تماس با پوست و يا استشمام بخار اپوكسي توسط افراد، ايجادناراحتي بسيار جدي مي نمايد. علاوه بر اين بعضي از اجزا قابل احترق بوده كه رعايتاصول و ملاحظات ايمني را حتمي و ضروري مي سازد. اماكني كه در آنها اقدام به مصرفآپوكسي مي گردد، بايستي از تهويه مؤثر و مطلوبي برخوردار باشند. خصوصاً هنگامي كهاپوكسي ها در فضايي محدود و سر بسته به كار گرفته مي شوند.

8- بايد توجه داشت كه بين مدولالاستيسيته (ضريب ارتجاعي) اپوكسي ها و ضريب ارتجاعي بتن مادر و همچنين بين ضريبانبساط حرارتي اين دو، اختلاف فاحش و قابل تأملي وجود دارد كه در صورت نياز، انجاممقايسه و به كارگيري تمهيدات لازم ضروري است. اختلاف قابل ملاحظهء ضرايب فوق الذكرباعث تشكيل تنشهاي برشي در مرز بين لايه اپوكسي و بتن قديم گرديده و در صورتازدياد بيش از حد، باعث جدا شدگي دو سيستم از يكديگر مي شود

3-5-2 پلي استرها(POLYESTERS)

عمل گيرش و سخت شدن پلياسترها كاملاً با گيرش و سخت شدن اپوكسيها تفاوت دارد. در مورد پلي استرها بايدگفت كه در صورت وجود كاتاليست ها، عمل و عكس العمل پليمري بين نقاط مشابه درزنجيره هاي رزيني يكسان صورت مي گيرد. بنابراين كنترل دقيق نسبتهاي اختلاط به آناندازه كه در مورد رزينهاي اپوكسي ضرورت دارد، حساس و بحراني نيست. براي بهبودبخشيدن به قدرت عمل و عكس العمل تركيبي و ويسكوزيته پلي استرها، معمولاً ازحلالهايي مانند استيرن كمك گرفته مي شود. هنگامي كه يك سيستم رزيني داراي پر كنندهباشد، معمولاً كاتاليست مربوطه به صورت پودر كه به ماده پر كنندهء خنثي (از نظرتركيب شدن) مخلوط شده، به كار گرفته مي شود. نكتهء حائز اهميت اينكه، نه نتها ازنظر خواص مكانيكي پلي استرها و اپوكسي ها به هم شباهت دارند، بلكه موارد كاربردآنها نيز به مشابه هم مي باشد. با اين همه تا آنجا كه به تعميرات بتني مربوط ميشود، تفاوتهايي بين اين دو سيستم يعني پلي استرها و اپوكسيها وجود دارد كه اهمآنها را مي توان به شرح زير بيان نمود:

1- در مقايسه با اپوكسي ها، پلياسترها حداكثر مقاومت نهايي خود را در مدت زمان كمتري به دست مي آورند.

2- با توجه به مدت زمان عمل آوريكوتاه پلي استرها، اثرات اگزوترمي آنها بيش از اثرات اگزوترمي اپوكسي هاست. درنتيجه به هنگام مصرف پلي استرها بايد ضخامت لايه هاي اجرايي كمتر از زماني باشد كهاپوكسي به كار گرفته مي شود.

3- حساسيت سيستمهاي پلي استرينسبت به رطوبت، بيشتر از حساسيت سيستمهاي اپوكسي در شرايط مرطوب مي باشد.

4- امكان حملات شيميايي از طرفخمير حاصل از سيمان پرتلند كه آلكالين (قليايي) است، در مورد سيستمهاي پلي استريبيشتر از سيستمهاي اپوكسي است.

5- مقدار جمع شدگي(SHRINKAGE) سيستمهايپلي استري حين عمل آوري بيشتر از مقدار همين نوع جمع شدگي در سيستمهاي اپوكسي است.

با توجه به امكان تأثير حملاتشيميايي بر روي سيستمهاي پلي استري و اينكه اين سيستمها داراي حساسيت بيشتري (درمقايسه با اپوكسي ها) در مقابل رطوبت مي باشند، نمي توان از اين سيستمها به عنوانپر كننده تركها بهره جست.

3-5-3 پلي يورتانها(POLYURETHANES)

معمولاً از پلي يورتانها درمواقعي استفاده مي شود كه نياز به ماده فنري (RESILIENT) احساس مي شود. زيرا خاصيتارتجاعي و انعطاف پذيري (FLEXIBILITY) پلي يورتانها بيش از سيستمهاي پلي استري و سيستم اپوكسي هااست. يكي از نمونه هاي پلي يورتانها، به كارگيري آنها در داخل مخازن و جاهايي استكه از سيستم، انتظار مقاومت بالايي در برابر تغييرات و اختلاف دما مي رود. در موردرطبت بايد توجه داشت كه سيستمهاي پلي يورتاني، حساسيت بسيار زيادي نسبت به ميزانرطوبت محيط داشته و به همين دليل مصرف آنها در كارهاي زير آبي توصيه نمي شود.

3-6 بتن، ملات، و دوغابهاي منبسطشونده

(EXPANDING MORTARS,GROUTS & CONCRETES)

دليل عمده استفاده از بتن،ملات و دوغابهاي منبسط شونده آن است كه بتوان بر مشكلات انقباض (جمع شدگي) كهمعمولاً در به كارگيري مواد با سيمان معمولي مشاهده مي شود فائق آمد. مكانيزم عملبه نحوي است كه باعث مي شود مواد تعميري به هنگام گيرش و سخت شدن (عمل آوري (CURINGانبساط پيدا كرده و با عملانقباض مخالفت و آن را خنثي نمايد.

3-7 بتن و ملات داراي اليافمصنوعي

(FIBRE REINFORCEDCONCRETE & MORTAR)

اساساً افزودن الياف مصنوعيبه بتن يا ملات به سه منظور اصلي افزايش مقاومت كششي، افزايش مقاومت خمشي و افزايشدر مقابل ضربات ناگهاني (IMPACT RESISTANCE) صورت مي گيرد.

به طور كلي دو گروه اصلي ازالياف مصنوعي وجود دارند كه براي منظورهاي فوق مورد استفاده قرار مي گيرند. مدلهايگروهي از اين الياف مصنوعي پايينتر از مدلهاي بتن يا ملات مي باشد؛ مانند نايلون (NYLON) و پلي پروپيلن(POLYPROPYLENE). درحاليكه مدولهاي گروه دوم بالاتر از مدولهاي بتن يا ملات هستند؛ مانند شيشه (GLASS)، استيل و كربن.از بتن يا ملات مسلح به الياف مصنوعي به طور موفقيت آميزي به عنوان لايه هاي نازكروكشي (OVERLAYS) روي جاده ها، خيابانها و باندهاي فرودگاه (RUNWAYS) استفاده شده است. همچنين ازاين سيستم مي توان در مكانهايي كه خلأزايي(CAVITATION) و فرسايش (EROSION) مشكلاتي را باعث شده است(مانند روي سرريزهاي سدها) و ساير مراحل خاص كمك گرفت. روشهايي نيز ابداع شده استكه با به كارگيري آنها مي توان از مخلوطهاي واجد الياف مصنوعي، در سيستمهاي بتنپاشي استفاده نمود.

اخيراً گزارش شده است كهافزايش الياف مصنوعي در سيستمهاي باعث ازدياد قدرت چسبندگي لايه هاي تعميري به بتنمادر مي گردد. البته سيستمهاي انحصاري نيز وجود دارند كه براي تعميرات بتن به كارمي روند و در آنها علاوه بر پليمرها، الياف مصنوعي نيز ديده مي شود. عليرغمموفقيتهايي كه تا امروز به دست آمده، ممكن است پيشنهاد اين سيستم به عنوان يك مادهتعميري، ناپخته به نظر برسد چرا كه مسأله دوام و پايداري آن در دراز مدت، در مرحلهآزمون و بررسي و مطالعه قرار دارد. نكته اي كه بايد مورد توجه خاص قرار گيرد، نحوهمخلوط و پخش شدن (DISPERSION) الياف مصنوعي در سيستم است. بارها مشاهده گرديده كه بههنگام مخلوط نمودن الياف با ساير مواد بتني يا ملات (سيمان- سنگدانه- آب و…)، الياف مصنوعي تمايل به جمع شدن در يكجا داشته يا در جهات مشخصي قرار مي گيرند. كه اين امر توزيع برابر و يكنواخت اليافرا با اشكال مواجه مي سازد.

3-8 لاتكس (LATICES)

در حال حاضر باور بر اين استكه بتن يا ملاتي كه داراي افزودنيهاي لاتكسي (LATEX) مي باشد، براي مرمت سازه هاي بتنيآسيب ديده بسيار مفيد واقع مي شود. اصطلاحاتي كه براي اين گونه مواد تعميري به كاربرده مي شود، به شرح زير است:

بتن لاتكسي (LATEXCONCRETE)

بتن اصلاح شده لاتكسي (LATEXMODIFIED CONCRETE)

و اخيراً بتن اصلاح شدهپليمري (POLYMER MODIFIED CONCRETE)

توضيح ضروري اين است كه نبايدسيستمهاي ياد شده را با بتن پليمري (POLY. CONC.) اشتباه نمود. چون در بتن پليمري تنها عامل گيرش (BINDER) خود پليمر مي باشد در صورتيكه در بتن اصلاح شده پليمري، سيمان كه داراي خاصيت چسبندگي و گيرش مي باشد نيز بهكار رفته است.

به طور كلي، در مقايسه با بتنو ملات ساخته شده از سيمان پرتلند معمولي، بتن و ملات اصلاح شده پليمري داراي خواصو مشخصات ويژه اي مي باشند. اين مشخصات را مي توان به صورت زير خلاصه نمود:

(الف) در صورت نياز مي توان آن را بهصورت لايه هاي نازك و لبه پري (FEATHER- EDGED) به كار برد.

(ب) از قدرت چسبندگي بيشتر به بتن مادريكه داراي مقاومت و مرغوبيت كافي باشد، برخوردار است.

(پ) به علت اينكه اين گونه مواد خودحالت نگهدارندهء آب (WATER RETENTIVE) دارند، عامل عمل آورنده و يا پوششهاي عمل آورنده از اهميتچنداني برخوردار نيستند، البته بايستي از خشك شدن در شرايط تابش مستقيم آفتاب وباد اجتناب گردد.

(ت) داراي مقاومت كششي بيشتري مي باشند.

(ث) داراي حالت ارتجاعي و نرمش بيشتريمي باشند.

(ج) از دوام و پايايي بهتري برخوردارند.

با اينكه قيمت بتن و ملاتاصلاح شده پليمري از قيمت بتن و ملات با سيمان معمولي، بيشتر است ولي آنها بسيارارزانتر از مواد اپوكسي به شمار مي آيند. بايد توجه داشت كه وقتي پليمر به مخلوطبتن يا ملات افزوده مي گردد، به كارگيري افزودنيهاي ديگر بايستي با دقت بيشتريصورت گيرد. چرا كه ممكن است سازگاري (COMPATIBILITY) لازم بين آنها موجود نبوده و اختلالاتي را شاهد باشيم. نكتهقابل ذكر اينكه جا به جا كردن و پرداخت سطح نهايي بتن و ملات اصلاح شده پليمريمشكلتر از مواردي است كه در آنها از بتن و ملات با سيمان معمولي استفاده شده است.

از جمله پليمرهاي لاتكسي كهدر صنعت بتن كاربرد بيشتري دارند، مي توان استيرن بوتادين(STYRENE BUTADIENE)، ساران(SARAN) اكلريك (ACRYLIC) و پلي وينيل استات (POLYVINYLACETATE) رانام برد. اين پليمرها به صورت پودر و يا مايع به مخلوط بتن يا ملات اضافه ميگردند. گفته مي شود كه نتايج بهينه موقعي حاصل مي گردد كه سيستم به مدت 3-1 روز بهصورت خيس، عمل آمده و سپس در هواي آزاد قرار گيرد. صاحبنظران بر اين عقيده هستندكه حداقل بخشي از بهبود مكانيكي و پايايي يا دوام حاصل از به كارگيري اين گونهسيستمها، به دليل كاستن از درجه تخلخلي است كه در نتيجهء وجود پليمر در سيستم پديدمي آيد. همچنين ادعا بر اين است كه يكي از مهمترين مشخصه هاي بتن يا ملات اصلاحشده پليمري، به عنوان دو مادهء تعميري در سازه هاي بتني، قدرت چسبندگي خوب آنها بهبتن قديم (مادر) مي باشد.

3-9 ساير مواد پوششي

(OTHER COATINGMATERIALS)

علاوه بر موادي كه مانندبنتونيت، سيستمهاي قيري و رزيني به عنوان مادهء پوششي مورد استفاده قرار مي گيرند،مواد ديگري نيز از قبيل روغنLINSEED ، سيليكونها (SILICONES) سيلانها (SILANES) موجود مي باشند.

3-10 سيمانهاي مخصوص

(SPECIAL CEMENTS)

سيمانهاي مخصوصي از قبيلسيمان با آلوميناي بالا (HIGH ALUMINA) و سيمانهاي فسفات منيزيوم (MAGNESIUM PHOSPHATE) وجود دارند كه مي توان ازآنها براي كارهاي تعميرات بتني استفاده نمود. عمده ترين امتيازات اين سيمانها،گيرش سريع و مقاومت بالاي آنها در زمان كوتاه مي باشد. همچنين اين سيمانها درمقابل بعضي از اسيدها، روغنها و چربيها، آب دريا، مواد شكري و سولفاتها از خودمقاومت و پايايي بالايي نشان مي دهند.

3 - 11 مواد تعميري زير آبي

(UNDER WATER REPAIRMATERIALS)

به طور كلي مي توان موادي راكه براي تعميرات زير آبي به كار مي روند، به دو گروه سيماني (CEMENTITIOUS) و رزيني (RESINOUS) تقسيم نمود. با توجه به اندازه و وسعتمحل تعمير، ممكن است اين طبقه بندي به چند گروه ديگر از قبيل تعميرات تركها (CRACKREPAIRS) وتعميرات قطعه اي يا سطحي (PATCH REPAIRS) نيز تقسيم گردد. بررسي مدارك موجود نشان مي دهد با وجود آنكه از سيستهاي رزيني هم براي تعمير و تزريق تركها وهم براي تعميرات سطحي (PATCH) استفاده شده است، سيستهايسيماني هنوز براي تزريق تركها به كار گرفته نشده اند.

در ميان سيستمهاي رزيني بهنظر مي رسد كه اكثراً اپوكسيها براي انجام تعميرات بتني زير آبي مورد استفاده قرارگرفته اند و دليل اين امر را مي توان عملكرد و ويژگيهاي بهتر سيستمهاي اپوكسي، درمقايسه با ساير سيتمهاي موجود دانست. از جلمه ويژگيهاي اپوكسيها كه باعث مي گرددآنها براي تعميرات زير آبي مورد توجه و درخواست قرار گيرند مي توان مقاومت بالا،قدرت جمع شدگي (SHRINKAGE) كم در مقابل رطوبت را نام برد. از آنجا كه شرح سيستمهاي رزينيدر بخش 3-5 (رزينها-RESINS ) آمده است، فقط به شرح و بررسي كامل سيستهاي سيماني كه برايتعميرات بتني در زير آب به كار گرفته مي شوند، مي پردازيم.

3-11-1 مواد سيماني براي تعميرات زيرآبي

(CEMENTITIOUS MATERIALSFOR UNDER WATER REPAIRS)

بر عكس دوغابهاي (GROUTS) رزيني، دوغابهاي سيمانيكاملاً براي مهندسين و دست اندر كاران آشنا و شناخته شده مي باشند. ماده چسبانندهو گيرش (BINDER) دوغابهاي سيماني، سيمان پرتلند معمولي است كه به دليل دردسترس بودن، قيمت پايين، سهولت مصرف و همچنين به واسطهء شناخته شدن آن در صنعت بتن،ملات و دوغاب ساخته شده با سيمان پرتلند معمولي براي تعميرات داخل آب چندان مناسبنيستند. دلايل آن و اقداماتي كه مي توان براي غلبه بر اين نارساييها و همچنينسيستمهاي تعميراتي ساخته شده با سيمان معمولي به كار برد، در اين بخش به تفصيل شرحداده شده اند.

3-11-1-1 ويژگيهاي آب اندازي

(HIGH BLEEDCHARACTERISTICS)

پس از قرار گرفتن مخلوط بتنيا ملات، آب آن به خاطر پايين بودن وزن مخصوصش، از دانه ها جدا شده و نزديك سطحجمع مي گردد. اين فرآيند (PROCESS) كه نوعي جداشدگي (SEGREGATION) است به نام آب انداختن (BLEEDING) خوانده مي شود. از آنجا كه آب انداختن (BLEEDING)برايتعميرات بتني مخرب مي باشد، بايستي آن را كنترل نمود. يك راه حل آن است كه آبمخلوط را كم مي كنيم كه در اين صورت رواني مخلوط تحت تأثير قرار مي گيرد. راه ديگرآن است كه از افزودنيها كمك گرفته شود.

ماده افزودني كه مورد استفادهقرار مي گيرد بايستي طوري انتخاب شود كه ضمن كم نمودن آب مورد نياز مخلوط، روانيآن را حفظ نمايد. براي اين منظور از روان كننده ها (PLASTICIZERS) استفاده مي شود كه به واسطهءوارد نمودن هوا به درون مخلوط، رواني مخلوط را بهبود مي بخشد بدون آنكه نيازي بهآب بيشتر باشد. همچنين مي توان آب انداختن (BLEEDING) را با به كارگيري پودر آلومينيوم، يكماده منبسط شونده، كلريد كلسيم (cac12)، يك ماده شتاب دهنده با C3A (تري كلسيم آلومينات) بالا و ذراتريزتر سيمان كم نمود.

3-11-1-2 زمان گيرش طولاني (PROLONGEDSETTING TIME)

زمان لازم براي سخت شدن وگيرش مخلوط سيمان پرتلند معمولي، خصوصاً در حرارتهاي پايين بسيار طولاني بوده وحدود چند روز به طول مي انجامد. گرچه ممكن است اين خاصيت، موقع انجام تعميرات،مزيتي به شمار آيد، ولي پس از اينكه بتن در جاي خود قرار گرفت اين مزيت تبديل بهيك عيب مي شود. از انجا كه زمان گيرش به حرارت وابسته است، اهل فن دريافته اند كهمي توان با انجام اقداماتي حتي در دماهاي زير 50 درجه سانتيگراد نيز به محض قراردادن بتن، عمل گيرش آغاز گردد.

3-11-1-3 شسته شدن (WASHOUT)

اگر سيمان پرتلند معمولي درتماس با آب قرار گيرد (مثلاً آب دريا)، به علت تمايل آن براي مخلوط شدن با آببيشتر، در آب پخش و در نتيجه مواد متشكله (CONSTITUENTS) خود را از دست مي دهد. ازآنجا كه در تعميرات بتني زير آب، بايستي مواد تعميري با آب تماس پيدا كرده و آن راجا به جا نمايد، عمل شسته شدن (WASHOUT) مي تواند اثرات منفي بسيار جدي بر جاي بگذارد. جهت غلبهبراين مشكل، از افزودنيهايي با مواد شيميايي با بنيان (BASE) سلولزي (CELLULOSE) و يا پلي اتيلني(POLYETHYLENE) كهبه آب مخلوط اضافه مي گردد، كمك گرفته مي شود. در واقع ماده افزودني، توليد محلولكلوئيدي (COLLOID) مي نمايد كه با تشكيل مانع يا پوسته اي با جريان الكتريكي ELECTROSTATIC،در روي سطح، از مخلوط شدن بيشتر آب جلوگيري مي كند.

3-11-1-4 آسيب پذيري در مقابل موادشيميايي (SUSCEPTIBILITY TO CHEMICAL ATTACK)

گفته مي شود كه تري كلسيمآلومينات (C3A) موجود در مخلوط سيمان پرتلند معمولي، در مقابل عوامل شيميايي چون كلريدها وسولفاتها، آسيب پذير مي باشد. براي بهبود بخشيدن به مقاومت مخلوط سيمان پرتلندمعمولي در قبال مواد شيميايي موجود در آب، از افزودنيهاي آب گريز(HYDROPHOBIC) كمكگرفته مي شود. رفتار اين افزودنيها مانند عمل آب بند كننده ها (WATERPROOFERS) بودهو براي پايين آوردن نفوذ پذيري بتن به كار مي روند. راه ديگر آن است كه از سيمانياستفاده شود كه داراي تري كلسيم آلومينات كمتري باشد.

3-11-1-5 رواني ضعيف (POORFLOWABILITY)

تا آنجا كه به رواني يك مخلوط(بتن، ملات، دوغاب) مربوط مي شود، به كارگيري روشها و تجهيزات مورد نياز از اهميتشاياني برخوردار است. زيرا اعمالي چون هم زدن، جا به جا كردن (HANDLING)، حمل و نقل و قرار دادن (PLACING) يك مخلوط بستگي به حد رواني(FLOWABILITY) ياكارآيي (WORKABILITY) دارد.

هچنين به اين نكته نيز بايدتوجه داشت كه موقعيت مكاني محل تعمير و قابل دسترس بودن آن، در ميزان رواني وجريان مخلوط نقش تعيين كننده دارد.

يك روش براي بهبود بخشيدن بهحد رواني (FLOWABILITY)، اين است كه موقع هم زدن مخلوط، آب بيشتري به آن اضافه گردد. امااين عمل نتايج منفي در پي خواهد داشت. بنابراين به نظر مي رسد كه راه حل در كمكگرفتن از روان كننده ها (PLASTICIZERS) و ساير افزودنيهايي كه باعث كاهش آب مخلوط مي گردد، باشد.با علم به اينكه وظيفه آب موجود در مخلوط، فراهم آوردن رواني لازمه و نيز امكانانجام تركيبات شيميايي با دانه هاي سيمان مي باشد، لذا انتخاب روان كننده(PLASTICIZERS)وساير مواد كاهندهء آب بايد به طريقي انجام پذيرد كه به وظيفه دوم آب مخلوط يعنيفراهم آوردن امكان انجام تركيبات سيمان در مخلوط نه تنها آسيب نرساند بلكه آن راتسهيل نمايد.

باور اين است كه روان كنندهها (PLASTICIZERS) داراي خواصي هستند كه باعث كاهش كشش سطحي (SURFACETENSION) آبمخلوط شده و با پخش نمودن ذرات سيمان در تمامي فاز AQUEOUS، اين ذرات توسط آب مخلوط كاملاً احاطه شدهبه نوبه خود باعث بهبود انجام تركيبات شيميايي در درون مخلوط مي شوند.

3-11-1-6 جمع شدگي يا انقباض(SHRINKAGE)

موضوع انقباض يا جمع شدگي(SHRINKAGE) ازخصوصيات بسيار مهم يك سيستم تعميري است. اگر اين جمع شدگي بيش از حد مجاز باشد،باعث ترك خوردگي، جدا شدن لايه تعميري و در نتيجه كاهش استحمام و پايايي مي گردد.

عمل جداشدن لايه تعميري بهدليل ايجاد تنشهاي موجود (RESIDUAL) در مرز بين لايه تعميري و بتن قديمي، كه حاصل انقباض سيستمتعميري است، بسيار بحراني بوده و خستگي (FATIGUE) و گسيختگيهاي چسبندگي در طول مرز دو لايه را باعث مي گردد.به طور كلي، بسته به مقدار آب مخلوط، انقباض سيمان پرتلند معمولي بالاست. گفته ميشود كه اين موضوع اساساً به دليل كاهش حجم مخلوط به هنگام گيرش است.

براي فائق آمدن به اينمشكلات، از افزودنيهايي كمك گرفته مي شود كه نه تنها باعث از بين رفتن انقباض (جمعشدگي) سيستم مي گردند، بلكه انبساط كلي را نيز ايجاد مي نمايند. بعضي از مواردمنبسط شونده كه در صنعت راه و ساختمان معمول هستند به قرار زير مي باشند:

(الف) پودر آلومينيوم متاليكي (METALLICALUMINUM POWDER): در اين سيستم عمل منبسط شدن به دليل آزاد شدن گاز هيدروژن مي باشد كه خود حاصلعمل شيميايي آلكالي روي آلومينيوم متاليكي است.

(ب) آهن متاليكي (METALLIC IRON): در اين سيستم عمل انبساطمربوط مي شود به اكسيدي كه حاصل عكس العمل شيميايي يونهاي كلريدي در يك محيط (MEDIUM) قليايي است كه باعث خوردگي(CORROSION) يازنگ زدگي (OXIDATION) آهن شده و نتيجتاً حجم بيشتري را ايجاد مي نمايد.

(پ) سولفات كلسيم (GYPSUM): در اين سيستم انبساط حاصله در اثرتوليد كلسيم سولفو آلومينات (CALCIUM SULPHO ALUMINATE) مي باشد كه از تركيب شيميايي سولفاتكلسيم با تري كلسيم آلومينات به وجود مي آيد.

3-11-1-7 جدا شدن (SEGREGATION)

جدا شدن (SEGREGATION) در اصطلاح به عملي اطلاق ميگردد كه طي آن اجزاي تشكيل دهندهء يك مخلوط از يكديگر جدا مي شوند. وقتي عمل جداشدن (SEGREGATION) به وقوع مي پيوندد، ذرات (PARTICLES) سنگينتر تمايل به ته نشين شدنداشته و در نتيجه ذرات سبكتر در قسمتهاي بالا قرار مي گيرند. در نتيجه به خاطراينكه مخلوط حالت يكنواختي خود را از دست مي دهد، ضعفهايي در سيستم ايجاد شده وباعث خرابي و گسيختگي نهايي آن مي گردد. اين مشكل معمولاً با استفاده از برخي موادافزودني قابل بر طرف شدن مي باشند. مواد افزودني باعث مي شوند قدرت چسبندگي درونمخلوط (COHESIVE STRENGTH) افزايش يابد.

3-11-1-8 نفوذ آب دريا به سيستم تعميري(PERMEABILITY TO SEA WATER)

در رابطه با مسأله نفوذپذيري، دو مرحلهء كاملاً متمايز را مي توان تعريف نمود:

يكي نفوذ پذيري لايه سخت شدهكه براي حفاظت از بتن مادر يا سازه زيرين به كار رفته است و ديگري ميزان نفوذ(PENETRATION) آبدريا به درون مخلوط تازه سفت نشده.

راجع به مسأله دوم يعني نفوذآب دريا به درون مخلوط تازه بايد گفت، مشكلات حاصله تا حدي به مشكلات شسته شدن (WASHOUT)، آب انداختن (BLEEDING)وجدا شدگي (SEGREGATION) شباهت دارند كه در مباحث قبلي به آنها اشاره شد. اما بهدليل آنكه نفوذ پذيري سازه هاي بتني دريايي از اهميت بسيار بالايي برخوردار است،انواع مختلف آب بند كننده ها (WATER PROOFERS) موجود مي باشد كه مي توان با افزودن آنها به مخلوط تازه،نفوذ پذيري لايهء تعميري سخت شده را كاهش داد.

3-11-1-9چسبندگي به بتن قديمي (بتنمادر)

(ADHESION TO THESUBSTRATE CONCRETE)

يكي از وظايف مهم يك سيستمتعميري، حفاظت از سطحي است كه بر روي آن اعمال مي شود. پر واضح است تا وقتي كهچسبندگي لازم و كافي بين لايه تعميري و بتن قديمي وجود نداشته باشد، لايه تعميرياز انجام اين وظيفه باز خواهد ماند. براي بهبود خاصيت جسبندگي مخلوط هاي ساخته شدهاز سيمان پر تلند معمولي، مولكولهاي آلي با زنجيره هاي طولاني، مانند استيرنبوتادين (STYRENEBUTADIENE RUBBERS) به سيستم افزوده مي گردد. گفته مي شودكه اين افزودنيهاي پليمري مقاومت چسبندگي و كششي مخلوط را بهبود مي بخشند.

استيرن (STYRENE) و بوتادين (BUTADIENE) را مي توان به حالت تكمولكولي(MONOMER) در آب مخلوط EMULSIFY كرده، سپس با اضافه نمودن پخش كننده هاي(DISRERSANT) مناسب(COMPATIBLE)،آن را به طور معمولي به آب مخلوط افزود.

عليرغم ادعاهايي كه توسطتوليد كنندگان در رابطه با سيستمهاي تعميري اصلاح شده با پليمر مي شود، تحقيقاتانجام شده در اين زمينه نسبتاً جوان بوده و اطلاعات كمي در مورد دوام و پاياييبتنهاي پليمري در دراز مدت در دست مي باشد

روشهای جدید ترمیم سازه هایبتنی

خوردگی یکی از مؤثرترینفاکتورها در تعیین عمر اقتصادی برای ساختمانها می باشد. خوردگی نتیجه یک سری فعل وانفعالات شیمیایی در بتن و آرماتور ها می باشد. در بتن آرماتورها توسط بتن، محافظتمی گردد. (PH=۱۳) بالاکه از خصوصیات بتن می باشد PH بالا کاهش یابد، محافظت بتن از روی آرماتورها حذف می گردد. این جزء از PH زمانی که این مقاطع بتنی زنگمی زند،این زنگ زدگی باعث افزایش حجم میلگردها می گردد که این موضوع موجب ایجادترک در مقطع به موازات میلگردها خواهد شد. زمانیکه بتن ترک خورد میلگرد به طورکامل در معرض اثرات جوی و عوامل خوردگی قرار می گیرد که این خود باعث کاهش عمرساختمان خواهد گردید.

از عوامل دیگر خوردگی در بتنیک واکنش شیمیایی با نام کربناسیون در مقطع بتنی است که عامل آن یون های فعالکلسیم که ناشی از هیدراسیون سیمان است، می باشد. این یون های فعال به سرعت باگازهای جو و رطوبت هوا واکنش انجام داده و باعث ایجاد ترکیبات شیمیایی پیچیده میگردد که سبب تغییرات در مشخصات مقطع واحد گردید. این زنجیره از واکنشهای شیمیاییبه سرعت بتن را کاهش داده و بنابراین باعث شروع خوردگی در میل گردها می گردد. درادامه PH سیمان نیز خواص خود را از دست می دهد و قابلیت تحمل خمش در آن به شدت کاهش مییابد. در واقع یک روش ترمیم بتن است که برای مقاطع بتنی که مقاومت خود را در اثر Izo-BTS خوردگی از دست داده اند و یاآنکه در هنگام اجرا در اثر عدم دقت کافی به مقاومت مورد نظر نرسیده اند و یا دراثر زلزله دچار تخریب شده اند، استفاده می گردد. با توجه به مراحل کار در این روشابتدا قسمتهای ضعیف مقطع بتنی که مقاومت لازم را ندارند توسط روشهای مکانیکی تخریبمی گردد که لازمه آن، در ابتدای کار قبل از تخریب، تعیین عمق دقیق نفوذ خوردگی درمقطع است که توسط آزمایشات خاصی این عمق و نواحی که ترمیم باید در آن انجام شودمشخص می گردد. ترمیم می گردد، این ماده در مرحله بعد سطح بتن توسط ماده ای خاص بانام IZOMET-BRM دارای شباهت زیادی با بتن می باشد اما قابلیتها و خواص آنچه به لحاظ مشخصات ساختمانی و چه به لحاظ مقاومت در برابر عوامل خوردگی بسیار بالاتراز بتنهای معمولی است.

تقویت.سازه.های.بتنی

هدف در این روش مقاوم سازیسازه ها در مقابل زلزله و یا بالا بردن مقاومت سازه بنا بهنیازمواردی همچون تغییرکاربری ساختمان و یا اشتباه درمحاسبات اولیه طراح می باشد. در این روش علاوه بربدست آوردن مشخصات مورد نظر به لحاظ ساختمانی مسایل معماری ساختمان و زیبایی بنانیز مد نظر است بدین صورت که در این روش بعد از اتمام کار سطح مقطع اجزا ساختمانتغییراتی نخواهد داشت. روش کار بدین صورت است که یک سری ورقهای فولادی با توجه بهمحاسبات انجام شده و مقاومت موردنظر از خارج مقطع توسط یک نوعSteel-plates اپوکسیخاص به مقطع اضافه می گردد. طراحی این فولادها و مقادیر آن با توجه به محاسباتاولیه ساختمان و نیز مشخصاتی از مقطع که در نظر داریم به آن برسیم انجام می گیرد.مراحل انجام کار و نیز مواد استفاده شده به صورتی است که بعد از پایان مقطع جدید وقدیم به خوبی با یکدیگر کار می کنند.

بتن بهتر است یا فولاد ؟

هر روز هنگام عبور ازخیابانهای شهر شاهد ساخت و سازهای روز افزونی هستیم، ساختمانهای مختلف از یک طبقهتا ۶۰ طبقه که جلوی آنها انواع مصالح دیده میشود؛ سازههایی که گاه از بتن ساختهمیشوند و گاه از فولاد. در مورد اینکه کدام نوع سازه بر دیگری برتری دارد، اختلافنظر شدیدی بین سازندگان ساختمانها وجود دارد. معمولاً معیارهای ساخت، جوابهایمتفاوتی برای ما به همراه دارند.

عمده عوامل مؤثر در این روند،هزینه، زمان و کیفیت ساخت هستند.هزینه ساخت و سود حاصل از این سرمایهگذاری با زماناتمام طرح رابطه تنگاتنگی دارند. بدیهی است هر چه زمان طرح طولانیتر شود شاهدافزایش قیمت مصالح، قیمت تمام شده طرح، هزینههای متفرقه و بازگشت دیرتر سرمایهخواهیم بود که خوشایند هیچ سازندهای نیست.

سازههای بتن آرمه در مقابلسازههای فولادی معمولاً نیاز به هزینه کمتر و زمان بیشتری برای ساخت دارد؛ درحالیکه سازههای فولادی ابتدا نیاز به سرمایه زیادی برای خرید آهن آلات دارد ولی درعوض شاهد سرعت اجرای بالاتری خواهیم بود.بنابراین در ساختمانهای عادی کمتر از ۶طبقه در نهایت از این منظر تفاوت زیادی وجود ندارد.

در اسکلتهای فولادی حتماًباید تمام اسکلت آماده باشد تا بتوان سقف را اجراکرد. به عبارت دیگر اول باید تیرو ستونهایی وجود داشته باشد تا بتوان روی آن سطحی به نام سقف یا همان کف اجرا کرد.در حالیکه در سازههای بتن آرمه ابتدا ستونهای هر طبقه و سپس سقف همان طبقه که خودمشتمل بر تیرها و کف یکپارچهتری نسبت به سازههای فولادی است اجرا میشود.

مزیت این روش نسبت به روش اولآن است که میتوان طبقه مورد نظر را سریعتر برای اجرای دیگر مراحل از جمله تیغهچینی، اجرای تأسیسات مکانیکی و برقی و... در اختیار سایر پیمانکاران قرار داد کهخود موجب تسریع در روند طرح خواهد بود.

ولی بهطور کلی زمان اجرایسازههای فولادی در مقیاسهای بزرگ تا حدودی کوتاهتر از سازههای بتن آرمه و هزینههایسازههای بتن آرمه کمتر از سازههای فولادی است که هر سازندهای با توجه به شرایط ومعیارهای خود تصمیمگیرنده اصلی است.

حال با فرض وجود شرایطیکاملاً ایدهآل، یعنی عدموجود محدودیت زمان و هزینهها، عامل سوم یعنی کیفیت سازه رابررسی میکنیم. کیفیت را میتوان از جنبههای متفاوتی مانند مقاومت در برابر بارهایثقلی وارده و زلزله، مقاومت در برابر حرارت، ابعاد، دهانههای قابل پوشش، تعدادطبقات قابل طراحی، قابلیت ترمیم آسان و... مورد نقد و بررسی قرار داد. با توجه بهگستردگی و پیچیدگی مسئله، در اینجا فقط تصمیمگیری برای ساختمانهای عادی را موردتوجه قرار میدهیم.

اولین و مهمترین نکته قابلذکر در این مورد مقاومت مصالح و ابعاد مصالح مصرفی است. معمولاً هر چه اعضای باربرما ابعاد بزرگتر از نگاه عام و ممان اینرسی بالاتر از دید مهندسی داشته باشد،رفتار سازهای مناسبتر است و هر چه مصالح مصرفی که در عرف ساختمانسازی بتن یا فولادهستند قابلیت تحمل نیروهای بیشتر را داشته باشند منجر به طراحی اعضای ظریفتریخواهند شد.

اگر هر دو عامل در کنار همقرار گیرند منجر به رسیدن به سختی و صلبیت بالاتری خواهند شد که جزء اصلیترینآیتمهای طراحی یک مهندس محاسب به شمار میروند.

در طراحی سازهها، مقاومت بتنرا ۱۰ درصد مقاومت فولاد فرض میکنند بنابراین ابعاد ستونها و تیرهای بتنی، بهمراتببیش از سازههای فولادی است. البته این ابعاد بزرگ اعضای بتنی، ممان اینرسی بسیاربالاتری نسبت به گزینه دیگر به ارمغان خواهند آورد که در نهایت سازه بتنی، سختیبالاتر و معمولاً رفتار سازهای مناسبتری دارد.

« سازههای بتنی سنگین هستند.» در پاسخبه این ایراد باید گفت: ابعاد بزرگ سازه تا جایی مورد پذیرش یک مهندس است که منجربه سنگینی بیش از حد سازه نشود و با توجه به آنکه بحث ما در مورد سازههای عادیکمتر از ۶ طبقه است تفاوت وزن اسکلت نیز آنچنان نخواهد بود تا مهندس طراح را بهسمت طراحی سازه فولادی بکشاند. این موضوع در بسیاری از سازههای عظیم نیز صادق استکه برج ۵۶ طبقه تهران نمونه بارزی از این دست است.

بحث زلزله که بحث داغ اینروزهای تهران است میتواند جنبه دیگری از کیفیت مناسب یک سازه باشد. سازههای بتنآرمه عادی و به ویژه مجهز به دیوارهای بتنی بهعلت سختی بالا نسبت به سازههایفولادی در برابر زلزله، در بیشتر موارد مقاومت بسیار بالایی از خود نشان میدهنداما سازههای فولادی نیز میتوانند همین رفتار را از خود نشان دهند مشروط برآنکهطراحی مناسبی داشته باشند.

نکته قابل تامل اینجا است کهاین رفتار به چه قیمتی به دست خواهد آمد؟ اگر طراحی، یک طراحی بدون نقص باشد، همسازه فولادی و هم سازه بتن آرمه در چند ثانیه وقوع زلزله، با حداقل خسارت ممکن جانسالم به در خواهند برد. اما کار به اینجا ختم نخواهد شد و پس از زلزلههای زیادیشاهد شکستگی لولههای گاز و وقوع آتش سوزیهای مهیب بودهایم که گاه از خود زلزلهمخربتر هستند.

با توجه به اینکه اطفاء حریقبلافاصله بعد از وقوع حادثه ممکن نیست، ساختمان باید به گونهای طراحی شود که تاچند ساعت متوالی بتواند آتش را با حداقل خسارات وارده تحمل کند. در سازههای بتنآرمه مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی وجود دارد، اما درسازههای فولادی درصورتیکهتمهیدات ایمنی لازم در آنها صورت نپذیرد در چند دقیقه ابتدایی حریق، شاهد تخریبهایبسیار سریع و غیرقابل جبران خواهیم بود که این مورد نیز مزیتی بسیار ارزشمند برایسازههای بتن آرمه به حساب میآید.

اما آنچه اکثر مهندسان رانسبت به سازههای بتن آرمه به شدت بدبین کرده، عدمقطعیتها، یکنواخت نبودن مقاومتبتن و کم اطلاعی بسیاری از سازندگان از نحوه عملآوری و به دست آوردن نتیجهای مطلوباز این ماده است.

قابلیت اشتباه در تهیه بالقوهاین نوع ماده در مقابل فولاد توجیه دیگری است که از سوی عده زیادی در مخالفت بابتن ارائه میشود، چراکه ممکن است حین عمل آوری، مقاومت فشاری کمتر از حد مورد نیازبه دست آید.

این گروه معتقدند جبران یکاشتباه در سازههای بتن آرمه در مواردی منجر به تخریب اجباری سازه میشود در حالیکهفولاد در هر لحظه که سازنده اراده کند با هزینهای به نسبت پایین قابل ترمیم وتقویت است

در پاسخ به این ایراد بایدگفت این عدمقطعیتها در آیین نامهها با اعمال ضریب ایمنی بسیار بالایی پیشبینی شدهتا جایی که در موارد زیادی شاهد مقاومتی چند برابر مقاومت مورد نیاز در ساخت این قبیلسازهها هستیم.از سوی دیگر این عدمقطعیت کیفیت بتن در شالوده و سقفهای سازه فولادینیز وجود دارد و صرفاً متعلق به سازههای بتن آرمه نیست.

در نهایت باید بر این موضوعتاکید کرد که بهطور کلی هم سازههای فولادی و هم سازههای بتن آرمه درصورتی که درطراحی آنها سیستم مناسب و منطبق بر آییننامههای به روز، مورد استفاده قرار نگیرد ومتخصصین متبحر آنها را اجرا و مهندسین با تجربه بر اجرای آنها نظارت مستمر نکنند،هیچ رجحانی از نظر کیفیت و قابلیت اطمینان بر دیگری ندارند.

فراموش نکنیم معیار چهارمینیز در انتخاب وجود دارد؛ معیاری که ۳ معیار هزینه، زمان و کیفیت را تحت سیطره خودقرار میدهد: فولاد بهعنوان یک سرمایه ملی مادهای است که ارزان به دست نمیآید وهمانند نفت روزی تمام خواهد شد؛ مادهای که باید در صنایع ارزشمندتر و یا حداقل درسازههای خاص که نیاز به ظرافت خاصی دارند و پس از بررسیهای علمی برتری فولاد در آنمحرز شده، مورد استفاده و بهره برداری قرار گیرد تا شاهد رشد اقتصادی در دیگرزمینهها باشیم.

بهنظر نویسنده استفاده ازسازههای بتن آرمه با توجه به مصرف بهمراتب پایینتر از فولاد (بهصورت میلگرد) هم ازنظر سازهای و هم از نظر اقتصادی و هم از جنبه ملی بهمراتب مناسبتر و بهینهتر ازسازههای فولادی است.

نکات اجرایی حائز اهمیت درسازه های بتنی

1- باید توجه داشت که خممیلگردها به طرف پائین یا داخل المان و خارج از ناحیه پوشش بتنی قرار داشته باشد.

2- عملیات جوشکاری میلگردها درمحیطی با دمای زیر -18 درجه سلسیوس مجاز نیست.

3- بعد از پایان پذیرفتن جوشکاریبایستی اجازه داد تا میلگردها به طور طبیعی تا دمای محیط سرد شود،شتاب دادن بهفرآیند سرد شدن مجاز نیست.

4- کاربرد همزمان چند نوع فولادبا مقاومت های مشخصه متفاوت در یک المان بتنی مجاز نیست مگر اینکه در نقشه هایاجرائی، مهندس محاسب قید کرده باشد.

5- برای مهار میلگردهای فشارینبایستی از قلاب و خم استفاده نمود.

6- برای میلگردهای با سطحصاف(بدون آج) استفاده از مهارهای مستقیم مجاز نیست.

7- خم کردن میلگردها انتظار بایدقبل از قالب بندی انجام گیرد.

8- میلگردهای ساده با قطر بیش از12 میلیمتر را نباید بعنوان خاموت بکار برد.

9- قطر خاموت ها نباید از 6 میلیمتر کمتر باشد.

10- مناسب ترین محل قطع و وصلهمیلگردهای طولی ستون بتنی،در نصف ارتفاع آن است.

11- محل مناسب برای وصله کردنمیلگردهای طولی تیرهای بتنی،بیرون از گره تیر با ستون و در محدوده یک چهارم تا یکسوم از طول دهانه از تکیه گاه است.

اثرات مواد زیان آور بر خواصیتن

1. کربنات سدیم » گیرش سیمان راتسریع می کند،با حداکثر غلظت 0.1%

2. بی کربنات سدیم » گیرش سیمانرا تسریع یا کند می کند با حداکثر غلظت 0.4% تا 0.1%

3. کلرورها » تسریع در زنگ زدگیآرماتور و کابل های پیش تنیدگی.بیش از 0.06% در بتن پیش تنیده و 0.1% در بتن آرمهخطرناک است.

4. سولفاتها » اثر نامطلوب رویبتن.به ازای هر 1% سولفات در آب،10% کاهش مقاومت بوجود می آید.

5. فسفاتها،آرسنات ها و براتها »افزایش زمان گیرش.حداکثر غلظت 0.05%

6. نمک های مس،روی،سرب،منگنز،قلع» افزایش زمان گیرش.حداکثر غلظت 0.05%

7. آبهای اسیدی » در صورت وجوداسید کلریدریک و اسید سولفوریک و سایر اسیدهای غیرآلی،حداکثر تا 0.1% بلامانع استو آبهای با 4.5<8.5< FONT> مجاز نیست.

8. آبهای قلیایی » در صورت وجودبیش از 0.5% هیدروکسید سدیم و 1.2% هیدروکسید پتاسیم ( نسبت به وزن سیمان )باشد،مقاومت بتن تقلیل می یابد.

9. آبهای گل آلود » قبل از مصرفاز حوضچه های ته نشینی عبور داده و یا به روش دیگر تصفیه کرد.

10. آب دریا » با حداکثر 3.5% نمکمحلول برای ساخت بتن ( بدون آرماتور ) بلامانع است.

11. مقاومت بتن ساخته شده با آبدریا بین 10% تا 20% کاهش می یابد.

سنگدانه ها

• بهترین منابع سنگدانه ها،در محلرودخانه ها می باشد که بسیار ساده و ارزان استخراج می گردند.

• دانه های درشت رودخانه ای عموما گرد ودارای دانه بندی مناسب ولی مقاومت بتن ها کمتر می باشند.

• مصرف سنگدانه های طبیعی (گرد گوشه باسطح صاف) در بتن،کارآئی بهتری می دهد.

• سنگدانه های شکسته که تیزگوشه میباشند کارآئی کمتر ولی مقاومت خمشی و فشاری بیشتری دارند.

• بهترین سنگدانه برای تهیه بتن،سنگدانههای سیلیسی هستند.سختی آنها بین 6 تا 7 (از 10 که مربوط به الماس است.) میباشد.ولی برای بتن های معمولی بیشتر از سنگدانه های آهکی استفاده می شود که سختیآنها بین 3 تا 4 است.

• مقدار آب همراه شن به لحاظ کم بودن آنقابل صرفنظر است ولی آب همراه با ماسه که گاهی به 50 تا 60 لیتر بر مترمکعب ماسهمی رسد و قابل ملاحظه است و بایستی در زمان بتن ریزی مورد توجه قرار بگیرد.

• سنگدانه های مصنوعی که از گرد حاصل ازسوزانیدن زباله ها و یا سرباره کوره های ذوب آهن و غیره بدست می آید و حاویمقادیری فلزات و دیگر مواد سخت می باشند می توان برای ساخت بتن های غیرباربراستفاده نمود.امروزه بیش از 40 درصد بتن های مصرفی در کارگاه باربر نیستند و بااستفاده از این روش می توان کمک شایانی به حفظ محیط زیست نمود.

کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران

مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران در قالب دو شرکت تولید رایحه بتن سبز و مهندسی ژرفتابان مهر ازسال 1385 فعالیت خود را آغاز نموده است. این مجموعه با شناخت خلا موجود در زمینهارائه خدمات تخصصی بتن در سطح کشور ، با بکارگیری پرسنل تخصصی و نیز تجهیزات ویژه، در این سالهای سعی نموده گامی کاربردی و موثر در زمینه رفع نیاز متخصصین ،کارفرمایان ، مهندسین ، دانشجویان ، مشاورین و پیمانکاران بردارد. در این قالب وبهره گیری از تجربیات روزافزودن خود ، با عنایت به اخذ استانداردهای بین المللی (استاندارد CE  اتحادیه اروپا و استاندارد ایزو 9001 ) ، اینمجموعه  همواره سعی است خدماتی به روز وتخصصی و کاربردی تر ارائه نماید. شرح خلاصه خدمات ارائه شده توسط این شرکت شاملبخشهای زیر می باشد. این شرکت در حال حاضر عضو وندور لیست صنایع دفاع ، لیست بلندوزارت نفت ، وندورلیست سازمان تامین اجتماعی و عضو انجمن ملی بتن ایران می باشد.

 

مجموعه تولیدی و بازرگانی رایحه بتن سبز:

·       واردات و تولید انواع افزودنی های بتن

·       واردات و تولید انواع مصالح تعمیراتی بتن

·       واردات و تولید انواع پوشش های محافظتی وآب بندی بتن

·       واردات و تولید انواع گروت های پایهسیمانی و اپوکسی

·       واردات و تولید انواع مصالح کاشی کاری

·       انواع ماستیک و درزبندهای سازه های بتنیو ساختمان ها

·       واردات و تولید انواع کفپوش ، سخت کنندهو رنگ های ساختمانی

·       واردات و تولید انواع مصالح کمکی بتن ازجمله الیاف بتن ، واتراستاپ ، حلال بتن ، واتراستاپ منبسط شونده، کیورینگ بتن ،اسپیسر ، خمیر کاشت میلگرد ، قالب های پلاستیکی و ...

 

مجموعه مهندسی ژرف تابان مهر :

·       مشاوره و اجرای تعمیر و ترمیم سازه هایبتنی

·       مشاوره و اجرای آب بندی و محافظت سازههای بتنی

·       مشاوره و اجرای مقاوم سازی و تقویت سازههای بتنی

·       مشاوره و جرای انواع کف پوش های صنعتی

·       مشاوره و ارائه خدمات ارزیابی و آزمایشهای غیرمخرب سازه های بتنی

·       برگزاری دوره های تخصصی بتنی

·       ارائه مشاوره و طرح اختلاط بتن های خاص

·       مشاوره و نظارت بر اجرای سازه های بتنی

·       کرگیری و کاشت میلگرد و بولت در بتن وتخریب بتن به روش واترجت

 

در حال حاضر مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران، دارای دفتار و نمایندگی هایی در بسیاری از مناطق و شهر ها می باشد.علاقمندان میتوانند برای بهره گیری از خدمات و محصولات این شرکت و یا مشاوره و دریافت رزومهفعالیت ها و یا مشخصات فنی محصولات این شرکت ، با نمایندگی این مجموعه و یا دفترمرکزی این شرکت ( 44618462-44618379) تماس حاصل فرمایند. همچنین علاقمندان بههمکاری با این شرکت می توانند جهت اخذ نمایندگی و عاملیت فروش خدمات و محصولات اینشرکت با شماره تلفن 09120916272 تماس حاصل نمایند.