روش های ترمیم بتن های آسیب دیده

repair concrete

 

هر سازه بتني در طول مراحل ساخت و بهره برداري مي تواند به علل مختلف مانند  خوردگي آرماتورها ، نفوذ آب ، حمله سولفات و كلر ها ، كربناتاسيون ، قليايي بتن ،  اشتباهات طراحي و بارگذاري ،  حوادث  ، ترك هاي ناشي ازجمع شدگي و عدم كيورينگ و نگهداري مناسب ، عدم اجراي نامناسب بتن ، عدم كيفيت لازم طرح اختلاط ، عدم فراهم بودن شرايط مناسب بتن ريزي  و ... دچار نقص كيفي در بتن گردد كه باعث تحليل عضو بتني كاهش شديد دوام و مقاومت بتن و حتي از بين ر فتن دائمي عضو مي گردد. از سوي ديگر بديهيست كه هر گونه ترميم و تعمير اصولي و كارآمد بتن نيازمند تشخيص كارشناسي عوامل ايجاد كننده نقص و تشريح نيازهاي مورد نظر از ترميم مي باشد كه اين امر به نوبه خود نيازمند احاطه كامل كارشناسان به مصالح متنوع ترميمي چه از نظر ساختار و چه از منظر كاربرد و اجرا مي باشد . چراكه عدم رعايت اصول و مراحل ترميم بتن مي تواند باعث تشديد آسيب ها ، تحميل هزينه هاي مضاعف و كاهش بيش از پيش كيفيت عضو و كاربري آن مي شود .  از اين رو پر واضح است كه يك عمليات ترميم اصولي ، با كيفيت و با دوام ، در تعامل با  مجموعه اي از دانش هاي فني وتجربه اجرايي مورد نياز انجام پذير است . بدين جهت گروه مهندسی زیگورات با در اختيار داشتن كادر تخصصي كارشناسي و اجرايي با تجربه ، نسبت به ارائه اين خدمات تخصصي به پروژه هاي مختلف در سطح كشور اقدام نموده است .

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

در هر حال اگر در مراحل تشخيص و ارائه راه حل، تعمير سازه به عنوان تصميم مقتضي، اتخاذ شده باشد، با در نظر گرفتن نوع سازه بتني، طرق متعددي براي اجراي اين تعميرات موجود مي باشد كه اعم آنها عبارتند از:

(الف) جايگزين نمودن تمام يا قسمتي از المانهاي سازه

(ب) تزريق و تلقيح تركها

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

(ث) پوششها

از آنجا كه با توجه به موقعيت و 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 روشهاي مرتبط و معمول در صنعت بتن مي باشد.

2-1- آماده سازي سطوح(SURFACE PREPARATION)

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

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

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

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

(ت) ازدياد درجه زبري سطوح بتني جهت ايجاد سطح تماس بيشتر بين بتن مادر و لايه تعميري و همچنين ازدياد قفل و بست مكانيكي.

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

اين روش، علاوه بر تميز نمودن، 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 با شدت 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 جاري گردد و آلودگيهاي اسيدي را از بين ببرد. درجه زبري سطح بتن بستگي خواهد داشت به قدرت اسيد و عمل برس زدن. از آنجا كه اسيد مذكور براي پوست ضرر دارد، لازم است كه اقدامات ايمني مناسبي جهت اجتناب از آلودگي به اسيد و همچنين تهويه مناسب صورت گيرد. لازم به يادآوري است كه علاوه بر اسيد هيدروكلريك، اسيد ارتوفسفريك نيز براي تميز كردن سطوح بتني به كار گرفته شده است.

2-1-2 برس زدن (WIRE BRUSHING)

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

2-1-3 چكش زدن(JACKHAMMERING)

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

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

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

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

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

2-1-6 روشهاي ديگر(OTHER METHODS)

علاوه بر روشهايي كه شرح آنها گذشت، 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(REPAIR TECHIQUES)

در اين قسمت، روشهاي مختلف ترميمي كه در صنعت بتن معمول هستند، شرح داده مي شوند. اين روشها شامل پر كردن تركها، جايگزين نمودن قسمتهايي از سازه كه از دست رفته اند، اضافه نمودن قطعات جديدي براي سازه موجود، اعمال حفاظهاي سطحي و همچنين تعميراتي است كه صرفاً جنبه زيباسازي دارند.

2-2-1 تزريق تركها (CRACK INJECTION)

تركهاي باريكي را مي توان به طريقه تزريق رزينهاي اپوكسي پر نمود. در اين روش، نقاط تزريق متناوباً با فواصل كوتاهي در طول ترك قرار داده شده و سپس سطح ترك كاملاً آب بند(SEAL) مي شود تا از فرار و نشست رزين در مدت تزريق جلوگيري گردد. روش تزريق به اين صورت است كه رزين از يك نقطه تزريق شده و سپس اطمينان حاصل مي گردد كه عمل تزريق تا نقطه بعدي كاملاً صورت گرفته 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 كه علاوه بر مسير اصلي ترك، كليه خلل و فرجها نيز كاملاً پر شده اند.

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

2-2-2 قنداق كردن(JACKETING)

براي اينكه مقاومت بتن را در مقابل عوامل مخرب و مزاحمي كه باعث خرابي و خرد شدن آن مي شود، بالا بريم، مي توانيم از مواردي از قبيل فلزات، لاستيك، پلاستيك و يا بتن با مقاومت بالا، جهت پوشش دادن سطح بتني مورد نظر استفاده كنيم. عامل پوششي (حفاظتي) را مي توان با استفاده از ميخ، پيچ، پرچ، چسب، مواد و يا عمل ثقلي روي سطح بتن مورد نظر تثبيت نمود. 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 يا خورنده قرار دارند.

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

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

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

2-2-4 لايه هاي سطحي (THIN OR REGULAR RESURFACING)

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

اعمال يك لايه نازك روي سطح (THIN RESURFACING) را اغلب TOPPING (لايهء رويي) مي نامند كه در اين صورت ضخامت لايه كمتر از پنج سانتيمتر مي باشد. همچنين لايه هاي تعميري كه ضخامت آنها بيش از 5cm باشد، لايه منظم سطحي (REGULAR RESURFACING) ناميده مي 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 اين روش بتن يا ملات با استفاده از فشار هوا به داخل حفره ها، كانالها، قالبها … و سطوحي كه بايستي تعمير گردند، پرتاپ مي شود. اگر اندازه سنگدانه مخلوط كوچكتر از 6 ميليمتر باشد، روش را گانيت (GUNITING) مي خوانند.

اصولاً روش بتن پاشي و يا شاتكريت 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 فشار پرتاپ شده و در سر نازل (شيلنگ) آب به مخلوط اضافه مي گردد. معمولاً اين سيستم در جاهايي به كار گرفته مي شود كه سطح تعميري وسيع بوده و عمق تعمير در حدود 10 سانتيمتر باشد. همچنين در جاهايي كه عمل آوري لايه تعميري مشكل بوده و يا روشهاي عمل آوري معمول در صنعت بتن، اثر مطلوب را نداشته باشند، مي توان از اين سيستم بهره جست.

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

2-2-6 بخيه زني (STITCHING)

اين روش در موقعي به كار گرفته مي شود كه تركهاي زيادي روي سطح بتن ظاهر شده و بايستي براي به دست آوردن و حفظ مقاومت سازه اي، آنها را مسدود كنيم. در اين روش المانهاي "U" شكل با پايه هاي كوتاه در عرض تركها در درون حفره هاي تعبيه شده، قرار گرفته (ANCHORED يا مهاري) و سپس اين حفره ها با ملاتهاي روان يا دوغاب كه خاصيت جمع شدگي ندارند، پر مي شود. براي جلوگيري از تمركز تنشها، المانهايي با اندازه هاي متفاوت در جهات مختلف از نظر صفحه تركها (PLANE)، در نظر گرفته مي شود. نكته اي كه بايستي به هنگام به كارگيري اين روش در نظر داشت؛ آن است كه هرچه 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) بسيار گسترده اي را ايجا ب نمايد، ممكن است راه حل تنيدن (STRESSING) ، را مد نظر قرار داد. در روش تنيدن (STRESSING)، ميلگرد يا كابلهايي در منطقهء بتن آسيب ديده كار گذاري شده و سپس به آنها تنشهاي از پيش محاسبه شده را وارد كرده و در نهايت مهارشان مي نماييم. در اين روش بايستي دقت كافي مبذول گردد تا عمل تنيدگي (STRESSING) باعث به وجود آمدن تركهايي در مناطق ديگر نشود.

2-2-8 درزگيري (CAULKING)

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

2-2-9 پوشش (COATING)

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

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

(CONVENTIONAL REPLACEMENT USING PLASTIC MATERIALs)

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

2-2-11 باروري توسط خلاء(VACUUM IMPREGNATION)

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

در اين روش ادعا شده است كه از طرفي به دليل ايجاد خلأ در قسمتهاي اطراف منطقهء آسيب ديده و از طرف ديگر به دليل 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 به واسطه عمل موئينگي CAPILLARY پر مي نمايد، لذا پس از انجام باروري (IMPREGNATION) هيچگونه حفره اي باقي نمي ماند. 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 ذرات خاشاك و غيره از استحكام پوشش كاسته و در نتيجه رسيدن به يك پوشش كامل و بي نقص را تقريباً غير ممكن مي سازد.

2-2-12 روشهاي سطلي(DUMPBUCKET METHODS)

در اين روش سطلهايي را از مواد تعميري پر كرده و بر روي نقاطي كه بايد تعمير شود قرار مي دهند. اگر اين روش براي تعميرات زير آبي به كار گرفته شود، قسمتي از مواد تعميري هر سطل به علت شسته شدن (WASH- OUT) از بين رفته و در نتيجه حفره هاي لانه زنبوري در سيستم تعمير 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، مناسب مكانهايي 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(HOPPER METHODS)

در اين روش، لوله سخت و يا ارتجاعي به يك قيف (HOPPER) كه منبع تغذيه اي مواد تعميري است، اتصال دارد. با اينكه در شروع عمليات، خروجي لوله بر روي كف قرار مي گيرد، اما به تدريج كه جريان مواد تعميري ادامه مي يابد، خروجي لوله پايين تر از سطح مواد واقع شده و امكان تماس مواد را با آب كه ممكن است در اطراف وجود داشته باشد، قطع كرده و يا به حداقل مي رساند. 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 فرق اساسي اين دو روش در آن است كه در اين روش به جاي استفاده از جريان ثقلي، از يك پمپ داراي فشار استفاده مي شود كه فشار آن را نيز مي توان تغيير داد.

2-2-15 روش كيسه اي (BAGGED METHOD)

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

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

 

بر چسب ها : ترمیم بتن، تعمیر بتن،ملات ترمیمی ، خوردگی بتن ، بتن کرمو، ترک بتن ، بتن اسیب دیده،مواد ترمیم بتن، بتونه بتن،روش ترمیم بتن، مراحل ترمیم بتن، متد ترمیم بتن ،روش تعمیر بتن،مراحل تعمیر بتن، بازسازی بتن. مواد تعمیر بتن