مديريت حفاظت بتن -اهمیت و باید ها و نباید های حفاظت از سازه های بتنی -اهمیت پوشش های محافظتی در دوام بتن

مديريت حفاظت بتن -اهمیت و باید ها و نباید های حفاظت از سازه های بتنی -اهمیت پوشش های محافظتی در دوام بتن
105

مديريت حفاظت بتن

عليرغم اينکه مدت نسبتا؛ زيادي از پيرايش بتن نمي گذرد(حدود 125 سال ) شناخت علل فساد در پروسه ي تحقيقات ميداني و جلوگيري از بروز آن ‏‏، مقاومت زياد ، استحکام شکل پذيري بتن استفاده از اين ماتريال را با استقبال روز افزوني مواجه ساخته است . با توجه به گستردگي استفاده از بتن نتايج بهره وري از آن همواره رضايت بخش نبوده و در پاره اي از موارد مسائل و مشکلاتي بوجود آورده است . در سازه هاي بتوني ا«ن پرسش مطرح است که آيا بتن با ترکيبات اوليه ي خويش به تنهايي توانسته است در شرايط زماني و مکاني مختلف عملکرد بهينه اي داشته باشد ؟ متأسفانه بررسي ها و تحقيقات انجام شده در اين زمينه ، پاسخ منفي را بدست مي دهد .مقاله ي حاضر بر اساس تحقيقات ميداني انجام شده در زمينه ي شناخت علل فساد بتن در استان هرمزگان تهيه گرديده است . فساد پذيري سازه هاي بتوني که کاهش دوام سازه يي رع به همراه دارد ، اسباب نگراني سازه هاي مهمي چون مجتمع بندري شهيد رجائي ، سد ميناب ، خط انتقال آب ميناب – بندر عباس و دهها پروژه ي ديگر را فراهم ساخته است . شناخت علل فساد بتن در پروسه ي تحقيقات ميداني و جلوگيري از بروز آن در قالب طرح مديريت حفاظت بتن ، جمع بندي و ارائه گرديده است . لذا لازم است که قبل از ورود به بحث اصلي به تبيين اصطلاحات ويژه اي بپردازيم که کرارا؛ از آن استفاده خواهد شد .                  

امروزه با عاريه گرفتن اصطلاح خوردگي از بخش متالوژي عنوان ؛ خوردگي بتن ؛ ابداع شده است . در حالي که واژه خوردگي تعريف روشني از چگونگي بروز فعل و انفعالاتي که تخريب زودرس بتن را بهمراه داردئ به دست نمي دهد .
ازدياد حجم فولاد درون سازه بتوني بر اثر واکنش هاي شيميايي / الکتروشيميايي ، سبب افزايش فشار درون بتن گرديده که نهايتا“ فرايند تخريب بتن را بهمراه دارد . در اين مقطع ترميم بتن مطلقا“ امکان پذير نبوده و يا انجحام آن با هزينه هاي گزافي همراه است .

شباهت اين فرايند در بتن با بيماري مهلک سرطان عنوان سرطان بتن ( Concrete Cancer ) را مطرح نموده است . اما از ؟آنجا که فرايند تخريب بتونهاي غير مسلح به ژگونه ديگري است ، واژه فساد بتن را براي تبيين امري که تخريب بتونهاي مسلح و غير مسلح را بهمراه دارد مناسب تر يافته ايم .

 مديريت حفاظت بتن  : مديريت حفاظت بتن در بر گيرنده تمامي موارد فني و اجرائي در حد جزئيات است که طرح ، اجرا و بهره برداري از سازه هاي بتني را در بر مي گيرد .

کشاورزان با استفاده از واژگان کاشت ، داشت و برداشت تعريف جامعي رال در امر کشاورزي ارائه نموده اند . چنانچه ما نيز چنين تعريفي را براي امور عمراني کشور داشته باشيم از به هدر رفتن ميلياردها ريال سرمايه هاي ملاي جلوگيري کرده ايم .

1-1- اجزاي تشکيل دهنده مديريت حفاظت بتن

مي توان اجزاي تشکيل دهنده مديريت حفاظت بتن را به طريق زير فهرست بندي کرد :
الف – تأمين سرمايه

ب- تأمنين دانش فني و نيروي انساني متخصص

پ- شناخت مصالح و مواد اوليه

ج- شناخت عوامل فساد بتن

چ – شناخت اقليم و عوامل محيطي

ح- تهيه مصالح و مواد مناسب و نگهداري آنها در شرايط خوب و استاندارد

د- تحقيقات: تحقيقات خود شامل دو جزء است که بهينه سازي و جايگزيني مواد جديد مقاوم در برابر عوامل فساد بتن و پيدا کردن روشهاي جديد مبارزه با فساد بتن را شامل مي شود .

ر- طرح اختلاط بتن

ل- توليد، اجرا و عمل آوري

ن- نگهداري

مديريت حفاظت بتن با هدف تقليل ضايعات و جلوگيري از بروز واکنشهاي منفي درون سازه هاي بتوني دستورالعمل هايي را در بر دارد که مي توان نوعا“ آن را به سازه هاي ديگر اعم از فلزي ، خاکي و ........ تعميم داد .


الف – تأمين سرمايه :

تأمين سرمايه کافي به منظور انجام دقيق امر طراحي و اجرا و بهره برداري از سازه در اولويت قرار دارد . عدم امکان تأمين بخشي از سرمايه يعني عدمن تحقق بخشي از اهداف پروژه .


ب- تأمين دانش فني و نيروي انساني متخصص

تأمين دانش فني و نيروي انساني متخصص به عنوان دو بخشي که بطور متقابل يکديگر را پوشش مني دهند مطرح است و عدم تأمين و يا حذف بخشي از آن سلامت سازه اي را زير سؤال خواهد برد .


پ- شناخت مصالح و مواد اوليه

شناخت مصالح و مواد اوليه مصرفي در بتن تعاريف و استانداردهاي خاص خود را دارند و با در نظر گرفتن اين استانداردها بايستي نسبت به تهيه و بکارگيري آن در امر احداث سازه هاي بتوني اقدام نمود . ناديده گرفتن و قصور در اجراي استانداردها و دستورالعمل هاي فني يعني به خطر انداختن استحکام ، دوام و بقاي سازه اي .

ج- شناخت عوامل فساد بتن

شناخت عوامل فساد بتن که تا کنون شناسائي و طبقه بندي گرديده اند عبارتند از :

1- نمکها ؛ 2- اسيدها ؛ 3- گازهايي نظير گاز کربنيک ؛ 4- پوشش نا کافي بتن بر روي فولاد ؛ 5- کيفيت پايين عمل آوري بتن ؛ 6- بار اضافي ؛ 7- آب و رطوبت ؛ 8- فرآيند يخبندان ؛ 9- خوردگي ميکروبي ( SRB ) ؛ 10- باکتري هاي اکسيد کننده گوگرد .

چ – شناخت اقليم و عوامل محيطي

بحث کلرورها و سولفاتها در سطح کشور همراه ساير عوامل فساد بتن را تحت الشعاع قرار داده و عوامل ديگري که به فساد منجر مي شود مورد غفلت قرار گرفته است ( نمونه حاضر آن سازه هاي بتوني گوناگون در سطح تهران بزرگ ) و اگر به بند “ ج “ که گاز کربنيک را به عنوان يکي از عوامل فساد بتن مطرح ساخته است نظري بيندازيم ديگر هيچگاه سازه بتوني اکسپوز را در سطح شهري که مالامال از گازهاي مونو و دي اکسيد کربن است احداث نخواهيم کرد .

بررسي هاي علمي نشان مي دهد که گاز کربنيک موجود در هوا سبب کربناتيزه شدن بتن و کاهش مقاومت آن مي گردد . به طوري که يک عامل نفوذي بعمق20 ميلي متر مي تواند تا ميزان 35 نيوتن بر ميلي متر مربع مقاومت بتن را طي 30 سال کاهش دهد . نمک آب درياهاي آزاد آب خليج فارس<DIV dir=rtl align=center>که البته ميزان اين املاح در نواحلي ساحلي به علت تبخير بيشتر دو چندان مي گردد و اين ارقام بيانگر آن است که حاشيه خليج فارس سازه بتوني ما به طور همزمان مورد هجوم دو عامل مخرب سولفات و کلر قرار مي گيرد .</DIV>

ح- تهيه مصالح و مواد مناسب و نگهداري آنها در شرايط خوب و استاندارد

آئين نامه هاي مجاز بتن در کشورهاي مخحتلف و از جمله آئين نامه بتن ايران تهيه مصالح مرغوب و انبار نمودنآن در شرايط مطلوب را توصيه نموده است . تحقيق در امر فساد بتن در مجتمع بندري شهيد رجايي بندر عباس نشان داد که هيچ يک از مصالح مصرفي در بتن برابر توصيه هاي آئين نامه اي تهيه و مصرف  نگرديده است . تهيه و دپوي شن و ماسه در محيط باز و در مجاورت ماسه هاي روان آغشته به يون کلر و سولفات ، نشستن شبنم حاوي کلروسولفات و انبار نمودن پاکتهاي سيمان تا 17 کيسه بر روي هم ، ( استاندارد 7 کيسه ) استفاده از آب حاصله از دستگاههاي آب شيرين کن با خاصيت قليليي بسيار بالا ، استفاده از بتن خشک ، عدم اجراي بتن با چگالي مناسب از بارزترين علل فساد بتن در مچتمع بندري شهيد رجائي بندر عباس بوده اند . تهيه مصالح مرغوب از مسافتهاي دور را نبايد به دليل افزايش هزينه به تهيه مصالح نا مرغوب از مسافت نزديک ترجيح داد .

د- تحقيقات :

چون عمدتا“ تحقيقات ميداني انجام شده در حاشيه خليج فارس صورت گرفته است و مضافا“ اين که اين خليج به علت عمق کم و گستردگي زياد و عدم سيرکولاسيون کافي آب به علت عرض کم دهانه آن و همچنين تجربه زياد ، بصورت اکوسيستم خاصي عمل مي کند علاوه بر ميزان بسيار زياد املاح در ميلي ليتر دماي 34-33 درجه شرايطي استثنايي را پديد آورده که طرح اختلاط بتن ويژه اي را طلب مي نمايد و تا کنون متأسفانه هيچ يک از آئين نامه هاي داخلي و خارجي بتن به آن نپرداخته اند . تحقيقات در شرايط آزمايشگاهي در بر گيرنده پاسخ هاي صحيح و دقيق نبوده است و ضرورت دارد کهخ اين تحقيقات را به سمت و سوي تحقيقات محيطي بسط داد . بديهي است که امر تحقيقات بايد در دو زمينه بهسازي و جايگزيني مواد جديد و مقاوم در برابر عوامل فساد بتن و ت=از سويي پيدا کردن روشهاي جديد مبارزه با فساد بتن از سوي ديگر انجام گيرد .

ر – طرح اختلاط بتن


طرح صحيح صورت مسأله بر اساس شناخت دقيق اقليم ، مکان ، مکصالح و نوع سازه ، امکان تهيه طرح مطلوب بتن را بدست مي دهد . طرح اختلاط بتن به مانند هر گونه طراحي ديگر بايستي به صورت موردي و منفرد انجام گيرد و از استفاده عمومي طرح اختلاط واحد بتن اکيدا“ اجتناب شود . اختلاط بتن بايستي با درصد و طيف مناسبي از عناصر ريزدانه و درشت دانه انجام گيرد و حذف بخشي از اين موارد به مخاطره انداختن سازه بتوني ، محسوب مي شود .

ل – توليد، اجرا و عمل آوري


اجرا و عمل آوري بتن از مهمترين مباحث مربوط به بتن مي باشد که مکمل طرح اختلاط بتن بوده و اجراي صحيح و دقيق آن امکان اتصال بتن با چگالي زياد را بدست مي دهد که به علت فشردگي زياد اجزاي بتن راه نفوذ عوامل را به درون بتن سد نموده و استحکام و دوام سازه اي را تضمين مي نمايد .


ن- نگهداري

نگهداري سازه هاي بتوني از مهمترين بحثهاي مديريت حفاظت بتن مي باشد که بکارگيري آن در تمامي دوران بهره برداري توصيه گشته و امروزه در تمامي کشورهاي پيشرفته به طور جدي مورد توجه قرار گرفته است .

نتيجه گيري :

با توجه به پهناوري کشور و شرايط مختلف اقليمي و محيطي ، تهيه و تنظيم آئين نامه هاي منطقه اي بتن و فولاد امري ضروري است و بهره برداري بي دردسر از سازه ها ايجاب مي کند که به امر طراحي ، اجرا و بهره برداري سازه اي توجه ويژه اي مبذول شود ، از اين رو در جهت تکميل طرح مديريت حفاظت بتن طرحي را تحت عنوان شناسنامه سازه اي تهيه و ارائه نموده ايم که اميدواريم پس از کسب نظر اساتيد ، دانشمندان و صاحبنظران به عنوان امري واجب و ضروري در راه حفظ و نگهداري سرمايه هاي ملي و کليه سازه ها ( اعم تاز بتوني ، خاکي ، فلزي و ... ) مورد استفاده قرار گيرد