ترمیم ترک بتن سقف

ترمیم ترک بتن سقف

با سلام و شادباش ، بسته به علت ترک در بتن سقف از روش های مختلفی می توان برای ترمیم بتن سقف استفاده نمود. بنابراین اولین گام شناخت علت ترک بتن سقف می باشد. از جمله انواع علت ترک می توان به ترک های سازه ای ، ترک ناشی از بازکردن زودهنگام قالب ، ترک جمع شدگی، ترک ناشی از افت بتن ، ترک ناشی از ضعف مقاومتی بتن و … اشاره کرد.

بدیهی است که با توجه به موارد ذکر شده باید از روش های مختلفی برای ترمیم ترک بتن سقف ها استفاده کرد. از جمله این روش ها می توان به تزریق رزین اپوکسی  ، اجرای پوشش محافتظی ، استفاده ملات های ترمیمی و چسب اپوکسی ، استفاده از الیاف FRP و  … می باشد.

 

برای مشاوره در خصوص انواع روش های ترمیم ترک سقف ، مزایا و محدودیت ها ، روش اجرا ، درخواست بازدید و کارشناسی علت آسیب و روش پیشنهادی ، دریافت مشخصات فنی محصولات ترمیم کننده ترک بتن ، و در صورت تمایل اجرای ترمیم ترک بتن سقف و سایر اعضا بتنی و سازه ها با بخش مهندسی و پشتیبانی کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ( 44618462-44618379-09120916271 ) تماس حاصل فرمایید.

 

انواع مواد ترمیم کننده بتن بصورت جايگزين بتن تخريب شده عبارتند از :

الف –  بتن يا ملات سيماني

ب-  بتن يا ملات سيماني اصلاح شده با پليمر

ج – مواد پليمري ( كه در اين حالت اقتصادي و فني نيست )

بنظر ميرسد معمولا” بتن يا ملات سيماني ارجحيت داشته باشد و از نظر خواص مشابهت بيشتري با بتن اصل پايه را فرآهم نمايد .

بكار گيري سيمان در حد متوسط (معمولا” 375 تا 400 كيلو) از نظر جمع شدگي كاملا” مناسب بنظر ميرسد. نسبت آب به سيمان با توجه به موقعيت قطع و محل از نظر خوردگي به حداكثر 4/0 يا 45/0 محدود شود. معمولا” اگر از روش بتن ريزي جايگزين استفاده شود سعي ميگردد از اسلامپ بالائي برخوردار باشيم (بيش از 10 سانتي متر). اسلامپ زياد جمع شدگي نشست خميري را بوجود مي آورد لذا ضمن اينكه تامين نسبت آب به سيمان فوق الذكر مشكل بوده و اسلامپ زياد نيز با آب قابل تامين نيست همواره نياز به مواد روان كننده يا فوق روان كننده داريم .

معمولا” هنگاميكه ترمیم در محدوده بسته اي انجام ميشود بتن بايد از جمع شدگي ناچيز و يا انبساط جزئي برخوردار باشد. به اين دليل لازمست از مواد منبسط كننده (انبساط زا) در مواردي كه حساسيت وجود دارد استفاده نمائيم تا درگيري بهتري بين لبه هاي كناري بتن تعميري و بتن پايه قديمي ايجاد شود.

براي سهولت در ريختن و تراكم بتن و كاهش نفوذ پذيري آن از حداكثر اندازه سنگدانه نسبتا” كم و بافت دانه بندي ريزتري نسبت به بتن اصلي بهره مي گيريم كه به ابعاد و حجم منطقه تعميري و وضعيت ميلگردها بستگي دارد .

اگر بخواهيم ملات يا بتن را با مواد پليمري اصلاح كنيم معمولا” از لاتكس آكريليكي به ميزان 10 تا 20 درصد وزن سيمان استفاده مي نمائيم .

گاه بجاي ريختن معمولي بتن از روش دستي تعمير استفاده مي نمايند در اين حالت ملات سفت بكار ميرود و با فشار در محل مورد نظر قرار مي گيرد . بهر حال اين روش محدوديتهاي خاص خود را دارد و تامين رواني مورد نظر با نسبت آب به سيمان مطلوب و سيمان كمتر ممكن مي باشد .

q       روشهاي ترمیم و جايگزيني بتن :

بهر حال بايد بتني را در محل تخريب شده جايگزين نمائيم. روشهاي اين جايگزيني عبارتند از :

الف- تعمير و جايگزيني بتن يا ملات با دست Patch Method

كه در مناطق بسيار محدود بكار ميرود. ضخامت نيز معمولا” به حدود 5 سانت محدود ميشود و كمتر مورد استفاده است . تعمير سطوحي مانند زير دال يا تير با اين روش ساده تر است .

ب- روش بتن ريزي سنتي معمولي (ثقلي) Conventional or Gravity Method

اين روش كار برد وسيعي دارد. براي سطوح بالائي تير و دال ، وجوه كناري تيرها ، سطوح ديوار و ستون و حتي قسمت تحتاني تير يا دال كاربرد دارد. معمولا” در اين روش نياز به اسلامپ زيادي داريم كه گاه از بتن هاي آبكي با اسلامپ بيش از 20 سانتي متر استفاده ميشود . بهر حال در اين روش بايد بنحوي عمل نمائيم كه از پر شدن قالب يا محل تعمير مطمئن شويم و خروج هوا از بتن نيز ميسر باشد و آب انداختن بتن عملا” حذف گردد (بويژه در سطوح زير تير يا دال ) گاه اين نوع بتن را در عمق يا زير آب با لوله ترمي (tremie ) مي ريزيم تا جداشدگي پيش نيايد .

ج : روش بتن پاشي : Shotcrete

در تعمير سطوحي با وسعت زياد و ضخامت كمتر از 15 سانتي متر استفاده از روش بتن پاشي توصيه ميشود بويژه در تعمير سطوح زيرين دال يا تعمير كاربرد آن مطلوبتر است. در بتن پاشي دو روش تـــر و خشك را داريم. در تعمير سازه هائي كه در مناطق خورنده قرار دارند و يكنواختي و نفوذ ناپذيري بيشتر مطلوب است بايد از روش تر استفاده نمائيم .

مشكل بزرگ در بتن پاشي ، برگشت و ريباند مصالح و بتن مي باشد كه بايد با كاهش حداكثر اندازه سنگدانه ، اسلامپ مناسب (5 تا 8 سانتي متر) ، عيار سيمان بالاتر و چسبندگي بيشتر ، بافت دانه بندي ريزتر ، عمود گرفتن سر لوله ، فاصله مناسب سرلوله از سطح در تامين فشار هواي مناسب و غيره ، ميزان برگشت مصالح را به حداقل رسانيد .

د : روش بتن ريزي با سنگدانه پيش اكنده (Preplaced Aggreate Concrete) :

در اين روش ابتدا سنگدانه درشت تك اندازه را در قالب ريخته و سپس از درون لوله هائي كه درون سنگدانه قرار گرفته است  ملات ريز دانه اي را به داخل سنگدانه هاي درشت پيش آكنده تزريق مي نمائيم تا بتن مناسب حاصل گردد .

بتن پيش آكنده از جمع شدگي ناچيزي برخوردار است و عيار سيمان مصرفي آن نيز كم مي باشد. تامين نسبت آب به سيمان كم ، نفوذ ناپذيري مطلوب و مقاومت زياد با اين روش كاملا” ميسر است. همگني بتن و عدم جداشدگي از ويژگيهاي اين نوع بتن ريزي است . حداكثر اندازه سنگدانه به  حداقل بعد قطعه محدود مي شود و حداكثر اندازه ماسه ملات بايد به حدود  حداقل اندازه اسمي سنگدانه درشت محدود گردد.

ملات مصرفي بسيار پر عيار بوده و همچنين شل و آبكي مي باشد و معمولا” از مواد پوزولاني مناسب و روان كننده ها در ملات استفاده ميشود ضمن اينكه به كندگير كننده ها نيز احتياج مبرمي داريم .

هـــ : بتن ريزي با بتن مكيده (Vacuum Proiossed Con . )

در اين روش كه امروزه از آن در عمليات تعمير بتن استفاده چنداني بعمل نمي آيد . بتن نسبتا” شل را در محل مورد نظر (بويژه سطوح فوقاني دال ، كف و سر ريز سدها يا كف تونلهاي آب بر و غيره ) ريخته و سپس با اعمال يك مكش از طريق فرش خلآ ، بخشي از آب بتن را مكيده و نسبت آب به سيمان را كاهش مي دهيم  . اين عمل مقاومت و دوام بتن تعميري را بهبود مي بخشد و نفوذپذيري آن بويژه در قسمت هاي سطحي كاهش مي يابد .

در پايان متذكر ميشود كه در بتن ريزي جايگزيني نبايد از بتن در مرحله گيرش استفاده نمود. جداشدگي يكي از روشهاي بتن ريزي در كشور ماست كه نبايد در بتن جايگزين بوجود آيد. اختلاف دماي بتن پايه و تعميري در هنگام ريختن نبايد زياد باشد و حداكثر آن از 5 تا 10 درجه مشخص شده است . كار تراكم بايد بخوبي انجام شود . همچنين بايد عمل آوري مناسب صورت گيــــــرد دماي بتن نبايد از 30 درجه سانتي گراد در هنگام ريختن تجاوز نمايد و از 10 درجه سانتي گراد كمتر نشود .

انتخاب مصالح ترمیم کننده بتن و روش آن

   بتن و بتن مسلح بعنوان مصالح با دوام در بسياري از سازه ها بكار گرفته شده اند . اما در طول زمان عملكرد و دوام بتن نشان داده كه ساختار فيزيكي و رفتار سازه اي آن تابع شرايط محيطي است . در صورتيكه بتن مناسب با شرايط محيطي و اقليمي طراحي و اجرا نگردد دوام و عمر مفيد آن كاهش يافته و نياز به تعمير آن افزايش مي يابد . مصداق اين مورد در كشورمان سازه هاي بتني در سواحل جنوبي كشور و نواحي خليج فارس است . در اين منطقه به دليل شرايط خاص محيطي ( وجود كلر ، سولفات و رطوبت و دماي زياد ) ، سازه هاي بتن آرمه از عمر كوتاهي برخوردارند . عمر مفيد يا سرويس دهي سازه ها تابع كيفيت مصالح مصرفي و نحوه اجراء است . بعبارت ديگر چنانچه براي ساخت سازه از مصالح نامناسب و اجراي نامطلوب بهره گرفته شود ، عمر مفيد سازه كوتاه بوده و نياز به تعمير خواهد داشت . اجراي يك سيستم كامل تعمير پس از آماده سازي بتن پايه و آرماتور شامل اندود محافظ بر روي آرماتور ، لايه ارتباطي چسبنده بين ملات و يا بتن تعميري و بتن پايه ، اعمال مواد تعميري و نهايتا” پوشش محافظ است . كه در اين مقاله به استراتژي تعمير سازه هاي بتني پرداخته مي شود .

   براي تأمين عمر مفيد سازه در زمان پيش بيني شده از لحاظ دوام و ايستايي نياز به نگهداري و بهسازي مي باشد . هر ساختمان پس از مدتي كه تحت بهره برداري قرار گرفت به دليل خطاهاي ناشي از طراحي ، اجراي صحيح ، كيفيت مصالح ، نگهداري ، نارسائي ها و يا خرابي ها در آن بروز كرده و در نتيجه قابليت بهره برداري و دوام آن سير نزولي طي مي كند . بهمين جهت براي هر ساختمان در ابتداي طراحي و محاسبه يك حاشيه ايمني در نظر گرفته مي شود كه كيفيت و اجرا در آن نقش تعيين كننده دارد . در صورت اجراي صحيح و انتخاب مصالح مناسب عرض حاشيه ايمني به آساني حفظ مي شود در غير اين صورت ممكن است عرض حاشيه ايمني از همان ابتدا از مقدار مطلوب كمتر باشد و در طول زمان كاهش يابد و يا حتي به صفر برسد و به همين جهت ترميم ، تعمير ، تقويت سازه ها ضرورت   مي يابد و در نتيجه از كاهش حاشيه ايمني جلوگيري مي شود و عمر مفيد افزايش مي يابد.

ارزيابي سازه هاي بتني :

   ضرورت ارزيابي سازه هاي بتني ، خصوصا” در شرايط محيط مهاجم به منظور جلوگيري از ايجاد آسيب ديدگي در  سازه هاي که هنوز دچار تخريب نشده اند و همچنين تعيين وسعت و علت خرابی جهت جلوگيری در سازه های در حال تخريب داراي اهميت ويژه اي است .

در اين راستا مشكلترين و مهمترين مرحله در روند تعمير تعيين علت آسيب ديدگي است چرا كه بدون آنكه علت آسيب معلوم شود ، نياز سازه به نوع تعمير يا روش مناسب آن را نمي توان انتخاب و تعيين نمود . بنابراين قبل از شروع عمليات تعمير بايد شرايط موجود سازه مورد ارزيابي قرار گيرد . منظور از ارزيابي ، كسب اطلاعات درباره علت و توسعه آسيب است .

به منظور دستيابي به اطلاعات جامع در ارزيابي سازه ابتدا بايد بررسي اصولي طرح اوليه و جزئيات ساخت انجام گيرد و پس از آن برنامه ريزي در مورد جزئيات تحقيقات محلي از سازه صورت پذيرد . برنامه ريزي ارزيابي سازه بايد شامل مشاهدات نظري ، آزمايش هاي غير مخرب در محل و نمونه برداري جهت بررسي در آزمايشگاه باشد. مراحل اصلي برنامه ريزي اصولي و صحيح جهت بررسي و ارزيابي سازه در نمودار 1 مشخص شده است .

در مراحل اوليه ارزيابي سازه ، جمع آوري اطلاعات و مدارك موجود در مورد مشخصات سازه ، نوع مصالح بكار رفته و غيره بايد انجام گيرد . در مراحل بعدي بازديد و بررسي ظاهري سازه بايد مشاهدات قسمتهاي آسيب ديده و شرايط سازه ثبت گردد ، همچنين اطلاعات مربوط به شرايط محيطي سازه نيز داراي اهميت است .

در بازرسي و انتخاب آزمايشهاي ارزيابي وضعيت سازه بايد به مسائل اقتصادي ، اجرائي و زمان جهت تعيين نوع و محل آزمايشها توجه گردد . البته هيچ نوع آزمايشي به تنهايي قابل استناد نيست و تركيبي از چندين آزمايش است كه در ارزيابي سازه اهميت دارد . برنامه ريزي بايد با در نظر گرفتن پارامترهاي انتخاب نوع و محل آزمايش انجام گيرد .

بطور كلي آزمايشهايي كه جهت ارزيابي بر روي سازه ها انجام مي شوند عبارتند از :

     ــ تعيين مقاومت بتن در سازه

     ــ آزمايش مافوق صوت

     ــ تعيين سختي سطح

     ــ آزمايش بيرون كشيدن از سطح

     ــ مغزه گيري

     ــ تعيين پوشش بتن بوسيله آرماتورياب

     ــ تعيين عمق كربناسيون

     ــ تعيين پروفيل كلر

     ــ تعيين نفوذپذيري بتن

     ــ تعيين پتانسيل خوردگي

     ــ تعيين مقاومت الكتريكي

مراحل تعمير و ترمیم بتن

   براي تأمين دوام و چسبندگي بتن يا ملات تعميري با بتن پايه بايد پس از تعيين علل خرابي ، عمق و وسعت آن اقدامات لازم به منظور پيشگيري و يا روش تعمير مناسب اتخاذ نمود . شكل 2 مراحل تعمير را نشان مي دهد .

آماده كردن سطح براي تعمير و ترمیم بتن

     در تمام مواردي كه ملاتهاي تعميري براي تعمير موضعي و يا تعمير در سطح وسيع مورد استفاده قرار ميگيرد آماده كردن سطح بتن براي تعمير از نقطه نظر دوام از اهميت بالايي برخوردار است . دوام سيستم تعميري مي تواند در مرحله اول بعلت مقاومت كم كشش سطحي بتن كاهش يابد . بهمين جهت براي يك تعمير موفق اغلب ضروريست تمهيدات ويژه اي صورت گيرد . اين تمهيدات بايد به نحوي باشد كه چسبندگي و پيوستگي بين بتن پايه و ملات تعميري در طول عمر مفيد پيش بيني شده را تأمين نمايد .

   در خصوص خواص مكانيكي سطح بتن پايه آئين نامه تعمير و نگهداري كشور آلمان [2]ZTV- SIB 90 ميزان مقاومت كشش سطحي را بعنوان عامل تعيين كننده ملاك قرار مي دهد ( البته اين مقدار تا حدي نيز به سيستم تعميري بستگي دارد . ) و حداقل مقاومت كشش سطحي را به N / mm² 5 /1 محدود مي نمايد ، در مواردي كه سطح بتن تحت شرايط خاصي قرار مي گيرد مقاومت كششي سطحي بايد N / mm² 2 باشد .

   براي محافظت از خوردگي سيستم تعميري بايد الزامات مربوط به مشخصات شيميايي سطح بتن قديمي نيز رعايت گردد . به اين ترتيب كه عمق كربناسيون نبايد از ميزان معيني تجاوز نمايد . همچنين مقدار آلودگي آن به كلرايد نيز بايد محدود باشد بخصوص براي تعمير موضعي بايد مقدار كلرايد تا حد بحراني تعيين شده برداشته شود . بدون توجه به اينكه آسيب ديدگي قابل رؤيت و يا غير قابل رؤيت است . همچنين قبل از اعمال سيستم تعميري ، بتن پايه بايد داراي رطوبت معيني باشد . در صورتي كه از ملات تعميري بر پايه سيمان استفاده شود بايد رطوبت سطح بتن اشباع با سطح خشك باشد . در صورتيكه از ملات تعميري اصلاح شده با پليمر استفاده شود بايد سطح بتن خشك باشد .

   شايان ذكر است كه درجه حرارت سطح بتن و همچنين درجه حرارت محيط در حين زمان اعمال سيستم تعميري و درجه تميزي سطح آرماتور نيز حائز اهميت است . در صورتيكه پس ا انجام آزمايشهاي لازم ، الزامات مورد نظر        بر آورده نگرديد بايد سطح بتن با روش مناسب آماده گردد كه شامل روشهاي مكانيكي ، حرارتي و شيميايي مي باشد . از جمله روشهاي مهم مي توان به چكش بادي ، پاشيدن ماسه و يا آب با فشار بالا و استفاده از شعله را نام برد . البته انتخاب روش بستگي به سطح بتن آسيب ديده و ميزان و وسعت آلودگي دارد .

حفاظت از خوردگي آرماتور

     بطور كلي هدف تمام اقدامات حفاظتي بايد در جهت ايجاد مجدد سيستم حفاظتي آرماتور و جلوگيري از خوردگي آن در آينده باشد . بهمين جهت بايد حداقل ارتباط الكتريكي كه باعث ايجاد خوردگي مي گردد قطع شودو در نتيجه از انحلال آهن جلوگيري شود . در عمل معمولا” بتن منطقه آسيب ديده دراثر كربناسيون و يا آلوده به كلر بوسيله روش مناسب برداشته مي شود . سپس زنگ آرماتور آزاد شده زدوده مي شود و بر روي آن پوشش مناسب اعمال     مي گردد ، سپس قسمت هاي برداشته شده بوسيله ملات سيماني و يا ملات هاي اصلاح شده كه با پليمرهاي مخصوص فرموله شده اند تعمير مي گردد . شايان ذكر است كه اين روش براي آسيب دسدگي ناشي از كلرايد     مشكل آفرين مي باشد ، زيرا ريسك خطر خوردگي مجدد پس از تعمير بمراتب بزرگتر از خوردگي ناشي از كربناسيون است . بهمين جهت بايد استراتژي تعمير توسط يك فرد متخصص و با تجربه با دقت برنامه ريزي و بمرحله اجرا در آيد.

 سيستم هاي تعميري بتن 

   سيستم هاي تعميري بتن  بطور كلي از بتن جايگزين و يا مصالح مناسب تعمير تشكيل شده اند . اين سيستم شامل پوشش حفاظتي براي جلوگيري از خوردگي آرماتور ، لايه ارتباطي چسبنده بين يتن جديد و بتن قديم ، ملات و يا بتن تعميري و نهايتا” پوشش مناسب مي باشند . اين پوشش ها معمولا” ضد آب كننده هستند و از نفوذ مواد مضر بداخل بتن جلوگيري مي نمايند .

    مصالح تعميري بتن از اجزاء مصالح مختلفي تشكيل شده اند كه بدون در نظر گرفتن نوع مواد و مصالح بصورت ملات ( اندازه سنگدانه هاي سنگي كمتر از 4 ميليمتر ) و يا بصورت بتن ( اندازه سنگدانه هاي سنگي بزرگتر از         4 ميليمتر ) مورد استفاده قرار مي گيرند . انواع ملات ها و يا بتن هاي مورد استفاده عبارتند از :

الف ــ بتن و ملا سيماني ^{( 1 )}

ب ــ بتن و ملات سيماني اصلاح شده با پليمر ( PCC ) ^{(2 )}

ج ــ بتن و ملات هاي رزيني ( PC ) ^{(3 )}

    بجز مصالح فوق تركيبات ديگري مانند بتن پاشيدني كه با استفاده از الياف مختلف و يا بوسيله پليمر اصلاح شده ، براي تعميرهاي خاص با موفقيت مورد استفاده قرار گرفته اند .

الزامات

   سيستم هاي تعميري بتن بطور معمول بايد داراي الزامات كلي زير باشند كه در توصيه مربوط به آئين نامه هاي بتن و آئين نامه هاي مربوط به تعمير و نگهداري آمده است :

·         سازگاري مقاومت و تغيير شكل بتن و ملات تعميري با بتن پايه

·         چسبندگي كافي ملات يا بتن تعميري و بتن پايه

·          مقاومت كافي بتن و ملات تعميري در مقابل رطوبت ، محيط قليائي و اشعه ماوراي بنفش

·          مقاومت در برابر سيكل هاي يخ زدگي و ذوب شدن

·          كارآئي مناسب در درجه حرارت هاي مختلف

·          دوام در مقابل شرايط مورد نظر

   همچنين اين مصالح براي كاربردهاي خاص بايد داراي خواص مورد نظر باشند مثلا” در محيط هايي كه بتن در معرض تهاجم شيميايي قرار دارد بايد مقاوم در برابر مواد شيميايي باشد . براي رعايت الزامات فوق در خصوص بتن و بتن پاشيدني ، انجام آزمايشهاي پيش بيني شده در استاندارد بتن مسلح و بتن پاشيدني ضروريست . همچنين براي ساير سيستم هاي تعميري بايد آزمايش ها بر اساس توصيه نامه ها و دستورالعمل هاي مربوطه انجام گيرد .

طبقه بندي مصالح تعميري با توجه به نوع كاربرد

   آئين نامه مربوط به تعمير و نگهداري اجزاء ساختمان [1]DafStb كليه ملات ها و بتن هايي كه براي تعمير بكار مي روند با توجه به نوع كاربرد در گروه هاي زير طبقه بندي نموده است .

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

1- Cement Concrete                                           2- Polymer Concrete                           

3- Polymer Concrete                         

– گروه M1

   بتن و يا ملات مورد استفاده در اين گروه بايد براي پر كردن قسمت هاي آسيب ديده بتن زيرين مناسب و سازگار باشد . همچنين بايد داراي مقاومت كافي باشند ، بطوريكه بتوان بر روي آن ( بعنوان بتن زيرين ) پوشش سطحي مناسب را اعمال نمود . همچنين در خصوص اجرا بايد مشخص گردد ، كه اين نوع مواد تعميري براي چه نوع پوششي مناسب است . الزامات مربوط به مقاومت در برابر كربناسيون در اين بخش قيد نگرديده است .

– گروه M2

   بتن و ملات مورد استفاده در اين گروه بايد علاوه بر الزامات ذكر شده در گروه M1 بايد حداقل مقاومت در برابر كربناسيون و نفوذ كلريد را دارا باشند . همچنين دستورالعمل براي اجراي صحيح ، با توجه به بارهاي استاتيكي و ديناميكي ( مثلا” ترافيك ) بايد ذكر گردد . ضمنا” در مرحله اجرا بايد سازگاري نوع پوشش توسط توليد كننده مواد و آزمايش كنترل كيفيت تأييد گردد .

– گروه M3

   بتن و ملات تعميري در اين گروه براي تعمير اجزاء باربر سازه در نظر گرفته شده است . اين ملات و يا بتن بايد علاوه بر موارد ذكر شده در گروه M2 الزامات زير را نيز برآورده نمايد .

·         سازگاري مقاومت و خواص شكل پذيري

·         كنترل خزش و جمع شدگي

·         مقاومت در برابر تنش هاي حرارتي

·         عملكرد دراز مدت ( از لحاظ مقاومت و تغيير شكل ها ) در برابر تغييرات رطوبت و حرارت

·         رفتار در برابر حريق

  همچنين در اين گروه مصالح تعميري نيز بايد پوشش سطحي مناسب و سازگار با بتن بلند پايه بوسيله آزمايش تأييد گردد .

– گروه M4

  بتن و ملات تعميري در اين گروه بايد علاوه بر تمهيدات ذكر شده در گروه M2 و M3 از مقاومت بيشتري برخوردار بوده و مقاومت سايشي آن نيز در حد مناسب باشد .

  با توجه به تقسيم بندي فوق الزامات متفاوتي براي ملات و بتن بر اساس كاربرد مشخص مي گردد . ولي به اين معني نيست كه براي هر گروه يك سيستم تعميري با بتن و يا ملات خاص در نظر گرفته شده است ، بلكه هدف اصلي معرفي سيستم تعميري با توجه به كاربرد آن مي باشد . مثلا” ممكن است يك نوع بتن و با ملات هر سه گروه  M1 و M2 و M3 را پوشش دهند .

انواع ملات های تعميری

ملات هاي سيماني C-C

   ملات هاي سيماني ملات هايي هستند كه حداكثر اندازه سنگدانه هاي آن 4 ميليمت است . اين ملات ها بعنوان سيستم تعميري بتن بايد الزامات مربوط به بتن را نيز برآورده نمايد .

    با توجه به قطر كم سنگدانه ها در مقايسه با با بتن اين ملات ها را مي توان براي تعمير با ضخامت كم نيز مورد استفاده قرار داد . از آنجائيكه اين نوع ملات با بتن سازگاري دارد ( بعلت قليائي بودن آن ) به همين جهت استفاده از اين نوع ملات براي تعمير اجزاء بتني مناسب است . ولي در عمل اين نوع ملات در كارهاي اجرائي كمتر از ملات هاي اصلاح شده با مواد مصنوعي مورد استفاده قرار مي گيرد .

   بر اساس توصيه نامه ها تعمير و نگهداري ] 1 [ تركيب ملات هاي سيماني كه براي تعمير مورد استفاده قرار       ميگيرد ، بخصوص براي اجزاء خارجي بايد داراي الزامات زير باشد :

    مقدار سيمان بايد حداقل kg/ m³  400 ( البته سيمان بايد با استاندارد مطابقت داشته باشد و مقاومت 28 روزه آن حداقل N / mm²  35 باشد ) و نسبت آب به سيمان نيز كمتر از 5 / 0 باشد ، مصالح سنگي مورد استفاده بايد حداقل الزامات مربوط به سنگدانه ها را داشته باشد . جهت كنترل دقيق تركيب ملات ها معمولا” آنها را بصورت ملات خشك آماده مي نمايند ، با وجود اين قبل از استفاده كنترل كيفي آن ضروری می باشد.

    ملات هاي سيماني مي توانند براي تعمير سطوح افقي ، شيب دار ملايم و عمودي اجزاء ساز هاي بتني مورد استفاده قرار گيرند . از آنجائيكه اين ملات ها در ضخامت كم اجراء مي شوند ، به همين جهت براي سطوح شيب دار تند و قسمت پشت سطوح نيز مورد استفاده قرار مي گيرند . كارآئي ملات هاي سيماني كه براي تعمير سطوح افقي و شيب دار ملايم استفاده مي شود بايد بحالت پلاستيك باشد ، در صورتيكه تعمير سطوح شيب دار تند ، عمودي و قسمت زيرين سطوح مورد نظر باشد كارآئي ملات بايد حالت سفت داشته باشد بطوريكه بتوان با ماله دستي آن را اجرا نمود . معمولا” ضخامت ملات مورد استفاده براي سطوح وسيع 20 تا 40 ميلي متر مي باشد . شايان ذكر است كه بر اساس توصيه هاي مربوط به تعمير و نگهداري ( ZTV-SIB ) اين ضخامت مي تواند بين 10 تا 100 ميليمتر باشد .

ملات هاي سيماني اصلاح شده با مواد مصنوعي ( pcc )

    بتن و يا ملات هاي سيماني اصلاح شده با مواد مصنوعي ( pcc ) سالهاست كه با موفقيت براي تعمير سازه هاي بتني مورد استفاده قرار گرفته اند . مواد مصنوعي كه در اين سيستم ها استفاده مي شود مشابه موادي است كه در ملات هاي رزيني و يا بتن هاي رزيني مورد استفاده  قرار مي گيرد ] 4 [ . براي روشن شدن به اصطلاحات فوق    شكل 3 مواد تشكيل دهنده و ساختار ملات ها را نشان مي دهد .

   سمت چپ شكل ساختار بتن و يا ملات سيماني ( cc ) را نشان مي دهد . قسمت وسط شكل بتن و ملات اصلاح شده با مواد پليمري ( pcc ) و سمت راست بتن و يا ملات رزيني ( بتن پليمري – pc ) را نشان مي دهد .

   تفاوت اصلي سه نوع ماده تعميري فوق در مقدار و نوع چسبنده آنها مي باشد . مقدار مصالح سنگي در هر سه نوع ملات يكسان است . ماده چسبنده در ( cc ) سيمان و در( pcc ) بخشي از سيمان بوسيله مواد پليمري جايگزين شده و ( pc ) فاقد سيمان است و ماده چسبنده آن فاقد پليمر مي باشد .

                                          جدول 1 – الزامات مربوط به انواع مصالح تعميراتي

	مصالح سيمان	مصالح سيمان اصلاح شده با  پليمر   ( pcc )		مصالح مصالح رزيني ( PC )
		تحت بار غير ديناميكي	تحت بار ديناميکی	ــــ	ـــــ
مقاومت فشاري	35	30 >	45 >	ـــــ	ـــــ
مقاومت خمشي	5	6 >	9 >
جمعشدگي mm/m	2- 6 /0	2 /1 <	3/1 <	6/0	3/0
انبساط mm/m	ــ	3 /0 <	3/0 <	ــــ	ــــ
ضريب انبساط حرارتي	12	15 <	15 <	25 <	20 <
مدول الاستيسيته	36000	35000-15	40000 – 25	ــــ	ــــ
مقاومت چسبندگي	5/1 >	5/1 >	0/2 >	0/2 >	0/2 >
30 سيكل حرارتي و جمع شدگي مفيد	ــ	حداكثر عرض ترك mm 1/0	حداكثر عرض ترك mm 1/0	بدون ترك	بدون ترك

نتايج آزمايش پس از 28 روز

شايان ذكر است در اصطلاحات فوق مرز بين ملات و بتن تعيين نشده است .

  پليمرها و يا مواد مصنوعي كه براي سيستم هاي فوق مورد استفاده قرار مي گيرد بسيار متنوع مي باشد ولي بطور كلي از دو گروه اصلي پليمرهاي آماده و منومرها استفاده مي شود كه در جدول ” 2 ” نشان داده شده است . پليمرهاي استفاده شده در گروه اول مواد مصنوعي هستند كه پليمريزه شده اند و بصورت پليمر آماده به بتن تازه اضافه مي گردند . در اين گروه ديسپرزيون هاي تروموپلاستيك و الاستيك و همچنين پودرهاي با قابليت ديسپرزيون قرار دارند . مواد ديسپرزيوني در اثر پليمريزاسيون تبديل به يك امولوسيون ( از آب و مايع منومر ) مي گردند . قطر پليمر تشكيل شده به اين ترتيب تقريبا”  تا   است .

   ديسپرزيون ها مي توانند از يك و يا چند منومر تشكيل شده باشند كه در نتيجه ايزوپليمريزات و يا مخلوط پليمريزات ( كوپليمر ) بوجود مي آيد . در اثر مخلوط كردن پليمرهاي مختلف مي توان خواص چسبندگي ، نگاه داشتن آب ، نفوذپذيري و غيره را تغير دلد . سخت شدن ديسپرزيون ها بصورت فيزيكي صورت مي گيرد ، باين ترتيب كه ديسپرزيون ها در اثر هيدراسيون سيمان و خشك شدن ملات و يا بتن آب خود را از دست داده و در نتيجه اجزاء پليمر به يكديگر مي چسبند ، مثال براي اين تيپ در قسمت راست جدول 2 ديده مي شود .

   پودرهاي با قابليت ديسپرزيوني ، بوسيلهدستگاه خشك كن اسپرئي از مواد ديسپرزيوني توليد مي گردند ، اين مواد تجمعي از اجزاء پليمر مي باشند اندازه آنها تا   مي رسد . پس از حل شدن اين مواد در آب عمل سخت شدن دقيقا” مانند ديسپرزيون ها انجام مي گيرد .

   شايان ذكر است كه بعلت روش خاص توليد اين مواد ، تمام مواد ديسپرزيوني ( پخش كننده ) پليمري براي اين توليد مناسب نيستند . در حال حاضر علاوه بر دو نوع كوپليمر اشاره شده در جدول 2 آكريلات پودري كه قابليت ديسپرزيوني دارد نيز توليد مي شود .

   گروه دوم مواد مصنوعي كه در بتن مورد استفاده قرار مي گيرند منومرها مي باشند اين مواد در اصطلاح علمي رزينهاي دورا پلاستيك و يا بعبارت ديگر رزينهاي مصنوعي ناميده مي شود . اين رزينها بوسيله واكنش شيميايي پليمريزاسيون افزايشي و يا  پليمريزاسيون سخت مي گردند انجام واكنش پس از مخلوط كردن مواد با يكديگر صورت مي گيرد . تفاوت اين نوع رزينها در معلق شدن ( امولسيون ) و يا غير قابل معلق شدن ذرات آن در آب است . رزينهايي كه در آب بصورت ذرات معلق هستند بيشتر براي بتن هاي اصلاح شده با مواد پليمري ( pcc ) استفاده    مي شوند ] 5 [ . به اين ترتيب كه رزين سخت شده همراه با سيمان هيدراته شده ، چسبنده ملات را تشكيل         مي دهند ، به همين جهت بايد رزين و سخت كننده در آب بصورت امولسيون در آيد و همچنين در زمان سخت شدن با هيدراسيون سيمان سازگار باشند ] 6[  . در حال حاضر بيشتر از رزينهاي اپكسي استفاده مي شود كه سخت كننده و رزين آن بصورت مايع مي باشد .

   رزينهايي كه قابليت امولسيون شدن در آب را ندارند بيشتر در بتن هاي پليمري ( pc ) و يا لايه ارتباطي چسبنده بين بتن جديد و قديم و يا بعنوان پوشش هاي سطحي مورد استفاده قرار مي گيرند . رزين هاي اپوكسي كه در حال حاضر استفاده مي شوند در مقابل رطوبت حساس هستند و بايد عمل مخلوط كردن با دقت انجام گيرد .

    ديسپرزيون هاي ترموپلاستيك و الاستيك و پودرهاي با قابليت ديسپرزيون و رزينهايي كه قابليت امولسيون شدن دارند براي بتن هاي اصلاح شده با مواد مصنوعي مورد استفاده قرار مي گيرد ( بعبارت ديگر براي pcc ) . رزين هايي كه قابليت امولسيون شدن را ندارند براي بتن و ملات هاي رزيني ( pc ) مورد استفاده قرار مي گيرد . با توجه به موارد فوق و اختلاف در روند واكنش ، عرضه اين مواد به صورت يك جزئي ، دو جزئي و يا چند جزئي باشند .

  علاوه بر اختلاف در روند واكنش سيستم بتن اصلاح شده با مواد مصنوعي ( pcc ) و بتن رزيني ( pc ) مواد مصنوعي بكار رفته در دو سيستم خواص متفاوتي در بتن ايجاد مي نمايد .

   خواص مواد مصنوعي متنوع و قابل تغيير است . حال اگر اين ماده مصنوعي با سيمان ، آب و مصالح سنگي مخلوط شود تغيير بيشتري در خواص نيز امكان پذير مي گردد . به همين جهت مي توان مقدار  آن را بر اساس سازگاري با سازه مورد نظر تنظيم نمود . همانطور كه قبلا” توضيح داده شد پليمر ملات و يا بتن هاي اصلاح شده با مواد مصنوعي ( pcc ) از مواد  ديسپرزيون ( پخش كننده ) و يا پودرهاي غير ديسپرزيون و رزين هايي كه در آب بصورت ذرات معلق ( امواسيون ) هستند ، تشكيل شده اند . مقدار اين مواد مصنوعي در ملات يا بتن 5 تا 10 درصد وزن سيمان مي باشد ولي  در موقعي كه از پودرهاي با قابليت ديسپرزيوني استفاده مي شود اين مقدار بايد كمتر از 5 درصد باشد .

ترمیم بتن چیست ؟ ترمیم سازه های بتنی به علت ماهیت بتن، امری رایج و ناگریز در ساخت و بهره برداری از سازه های بتنی می باشد.نیاز به ترمیم می تواند به دلایل مختلفی ایجاد شود. از جمله ترمیم بتن به علت مشکلات طراحی ، ترمیم بتن به علت مشکلات ساخت و بهره بردای. از جمله روشهای ترمیم سازه های بتنی می توان به ترمیم بتن به روش شاتکریت، ترمیم بتن به روش تزریق رزین پلی یورتان و اپوکسی ، ترمیم بتن به روش پوششهای ترمیمی ، ترمیم بتن به روش ساب سطوح بتنی، ترمیم بتن به روش ملات سیمانی ، ترمیم بتن به روش ملات و چسب پلی یورتان و اپوکسی و … از جمله این روشها می باشند.

ترمیم و بازسازی بتن

ترمیم و بازسازی سطوح بتنی

اصلاح مناطق تخریب شده و یا فضاهای پوک و سست با استفاده از مصالح معمولی و یا چسب بتن از اشتباهاتی است که معمولا” نتیجه ای جز شکست نخواهد داشت. ترمیم بتن فقط توسط مصالح تخصصی و تیمهای با تجربه امکان پذیر خواهد بود .
شرکت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ، راه حل های ممتاز و با دوامی برای حفاظت و ترمیم سطوح بتنی ، ترمیم انواع ترکها ، سطوح متخلخل ، لانه زنبوری ، شن زدگی ، درزهای پله ای ، نواحی ورودی لوله ها حفره های حاصل از Core گیری ، ترمیم و پر نمودن حفره بولتها ، ترمیم اسلبهای تخریب شده و معیوب و … ارایه می نماید .

پروسه کامل ترمیم ، شامل بررسی و تشخیص علت عیوب ، آماده سازی سطح ، تخریب و حذف نقاط پوک و سست ، اجرای لایه های محافظت و ممانعت از خوردگی آرماتورها ، اجرای پرایمر های واسط چسبندگی و نهایتاً پر کردن نواحی معیوب با ملات های ترمیمی مناسب بسته به عمق تخریب خواهد بود.

ملات های ترمیمی :

ISONEM M 03 –DEZOSIVE 1010-DEZOSIVE 1020-DEZOBOND 2200-ISONEM M 36  و … محصولات از جمله مواردی هستند که در رفع معظلات و عیوب بتن توسط متخصصین پیشنهاد می گردد.

از جمله مزایای استفاده از سیستم های مدرن ترمیم سیمان پلیمری ، عبارتند از

 رفتار فیزیکی مشابه بتن

• متخلخل با قابلیت پخش بخار

• قابلیت اعمال بر سطوح مرطوب

• مقاوم در برابر نمکهای یخ زدایی

• عدم جدایش از بتن اصلی تحت تنش های محیطی

• چسبندگی فوق العاده به سطح بتن و دوام بسیار خوب

کاهش میزان نفوذ co2 ( مقاوم در برابر کربوناسیون

• رسیدن به حداکثر مقاومت های فیزیکی و مکانیکی و در حداقل زمان

 سخت شدن بدون ایجاد ترک و با میزان جمع شدگی Shirinkage بسیار کم

توجه : میزان مواد مورد نیاز برای ترمیم بتن به مقدار پوکیها و سایر عیوب بتن بستگی داشته و بهیچوجه قبل از تخریب

نقاط سست قابل محاسبه نمی باشد

.
ترمیم ترکهای سطوح بتنی

روشهای مقابله با انواع ترکها متفاوت خواهد بود.

لذا اولین قدم در انتخاب روش ترمیم شناخت ترک می باشد . مسلما برخورد باترکهای دینامیک با سایر ترکها متفاوت خواهد بود . ترمیم ترکهای دارای حرکت با مصالح غیر منعطف نهایتا” با شکست روبرو خواهد گردید. بنابراین باید ترکهای متحرک با انواع ماستیک (ماستیک های پلی یورتان ارجعیت دارند ) و یا مواد الستومری اصلاح گردند . در خصوص ترکهای بدون حرکت ترمیم با مصالح تخصصی پایه سیمانی موثر خواهد بود

. قدم بعدی پس از شناسایی ترکها آماده سازی می باشد . باز کردن دهانه ترکها و شکل دادن به آنها غیر از تسهیل در انجام عملیات ترمیم موجب خواهد گردید که مساحت درگیر مواد با لبه ترک افزایش یابد

تمیز کردن و زدودن گردخاک مرحله بعدی کار خواهد بود که معمولا با فشار باد(در خصوص ماستیکها ) و فشار جت سیال (در خصوص ملاتهای ترمیمی ) انجام خواهد گردید.ادامه کار براساس دستورالعمل تولید کننده محصول انتخابی برای اصلاح ترک انجام خواهد گردید.

ترمیم کننده بتن نانو Nano

مواد ترمیم کننده نانو Nano محصولاتی با مشخصات و مکانیسم ویژه بهمراه چسبندگی فوق العاده زیاد، در تمام محیط های خورنده با  PHهای مختلف قابل استفاده بوده و بهترین محصول برای ترمیم سازه هایی است که در مناطق مرطوب قرار دارند. محصولات نانو می‌تواند تا عمق بیشتر از 150 سانتی متر در ترکهای موئین بتن نفوذ کنند. همچنین ذرات نانو به طور طبیعی برروی میلگردها پوششی ایجاد کرده که این عمل بر اساس حفاظت کاتدیک بوده و از فرسایش و خوردگی میلگردها جلوگیری می‌کنند. از دیگر مزایای مصالح نانو توانایی ترمیم ترکها در سازه های بتنی مسلح، که ترمیم حفره های با عمق بزرگتر از 100 میلی متر و کرمو شدگی بتن و ترمیم گسترده در مکانهایی که استفاده از قالب امکان پذیر نباشد می‌باشد.

از جمله کاربردهای دیگر نانو مصالح می‌توان به ترمیم و مقاوم سازی سازه های بتنی مانند پایه و عرشه پل ها، استخرها، مخازن آب، اسکله ها، برج های خنک کننده، پالایشگاه ها و تجهیزات صنعتی و پتروشیمی، مراکز تصفیه آب و فاضلاب و ترمیم ساختمانهای تاریخی و بازسازی آثار باستانی اشاره کرد.

ترمیم کننده اپوکسی بتن

ترمیم کننده بتن ملاتی سه جزئی بر پایه رزین اپوکسی می‌باشد که جزء اول رزین اپوکسی به عنوان پیوند دهنده، جزء دوم هاردنر و جزء سوم فیلر می‌باشد. هاردنرهای مورد استفاده جهت پختن رزینهای اپوکسی معمولا پلی آمینهای آلیفاتیک و آروماتیک می‌باشند.

شرکت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران برای ساخت این ملاتها از رزین هاردنرهای شرکت isonem ترکیه استفاده می‌کند. ملاتهای بر پایه رزین اپوکسی این شرکت در برابر اسیدهای معدنی با غلظت پایین، قلیاها و نمکها مقاومت بالایی دارند و با توجه به نوع هاردنر مورد استفاده دارای مقاومتهای بسیار متنوعی می‌باشند.  این ملاتهای پلیمری انقباض (Shrinkage) و نشستی در طی زمان عمل آوری ندارند و مقاومت آنها در برابر نفوذ روغنها، مایعات و اکثر مواد شیمیایی مورد استفاده در کارگاه های صنعتی، اسکله ها، فرودگاه ها، ساختمان و مخازن بسیار مناسب می‌باشد. تـرمیـم كننــده بتن فاقد كلراید بوده و پس از عملیات ترمیم و مقاوم سازی باعث خوردگی در آرماتورهانمی‌شود. از این مواد همچنین برای ایجاد پوشش FRP لاینینگ ضد خوردگی که دارای مقاومتهای بالای شیمیایی می‌باشد، استفاده کرد.