بازسازی حوضچه های پساب نفتی
ترمیم و بازسازی حوضچه های پساب نفتی چشمه خوش دهلران
این قرارداد که فی مابین شرکت ژرف تابان مهر و شرکت نفت غرب کشور منعقد گردید در مردادماه 94 در زمان اورهال تاسیسات نفتی صورت پذیرفت.
از محدودیت و صعوبت های این پروژه می توان به زمان کوتاه ، گرمای شدید هوا و ماهیت پاسب نفتی اشاره کرد.
سیستمهای ترمیم بتن
انجام ترمیم در پروژه های بازسازی، همزمان با اجرای اولین بتن ها در سال 1903 رخ داده است. متاسفانه ، حتی در صورت استفاده از بهترین مواد در ساخت بتن ، بسیاری از شکست تعمیرات در طول این یکصد و ده سال برای اولین بار در بتن سازه ها ایجاد شده است. از بررسی علت این شکستها ، آنچه می توان آموخت ضرورت استفاده مدام از روشهای سیستماتیک در ترمیم ، می باشد. در حال حاضر چندین روش و سیستم ترمیم مورد استفاده قرار می گیرد. باید توجه داشت که این راهنما قصد ندارد تا به بحث و ارزیابی هر یک از این روشها در شرایط و محدود های خاص بپردازد. بلکه گسترش کامل هفت مرحله مورد نیاز در عملیات ترمیم که در ذیل آمده و ارزیابی احیا بلند مدت ، ارائه می گردد. این روش برای ترمیم و تعمیر بتنهای جدید و بتن های قدیمی که به علت بهره برداری طولانی و یا شرایط محیطی آسیب دیده اند مناسب خواهد بود.
این سیستم برای کسانی که به دنبال شناسایی مراحل منظم و منطقی برای ترمیم و تعمیر بتن می باشند ، مفید خواهد بود . معمولا اولین سئوالی که پس از مشاهده بتن فرسوده و آسیب دیده پرسیده می شود این خواهد بود که از چه موادی استفاده شود؟ چقدر هزینه مورد نیاز است ؟ این پرسش ها ، سئوالات نامناسبی نیستند ولی زمان آن ها مناسب نیست . در نهایت به این پرسش ها می بایست پاسخ داده شود ولی درخواست پاسخ زود هنگام به این سئوالات در فرآیند تعمیر باعث گزینش راه حلهای نادرست و در نتیجه به وجود آمد هزینه های بالا خواهد شد. اگر یک رویکرد سیستماتیک برای تعمیر وجود داشته باشد این سئوالات زمانی که اطلاعات به اندازه کافی جمع آوری و گسترش داده شد پرسیده می شود و البته جواب های درست و اقتصادی نیز در این زمینه ارائه خواهد شد.
سیستم تعمیر بتن اصلاحی
- بازدید و شناسایی علت تخریب و آسیب
- ارزیابی میزان خسارت
- ارزیابی نیاز به تعمیر
- انتخاب روش تعمیر
- آماده سازی بتن قدیمی برای ترمیم
- اجرای روش ترمیم
- عمل آوری ترمیم انجام شده
4 – بازدید و تعیین علت آسیب : مرحله اول و در اکثر اوقات مهمترین مرحله در ترمیم بتن آسیب دیده و یا در حال تخریب ، شناسایی علت می باشد. اگر علت اصلی آسیب دیدگی بتن شناسایی و حذف نگردد و یا اگر تصمیم اشتاباهی در این خصوص گرفته شود ، آنچه باعث آسیب دیدگی بتن اصلی شده است بتن ترمیمی انجام شده را نیز به احتمال زیاد دچار آسیب خواهد نمود. و در نتیجه پول و تلاشهای صورت گرفته کاملا به هدر خواهد رفت. علاوه بر آن در آینده تعمیرات جایگزین و هزینه بیشتری نیاز خواهد بود.
اگر صدمه ایجاد شده ناشی از یک واقعه لحظه ای و سریع مانند ضربه ناگهانی وارده رودخانه به پلهای اسکله ، زلزله ، یا وارد شدن بارهای بیش از طراحی به سازه ، اقدام خاصی در خصوص رفع علت آسیب نیاز نمی باشد. چرا که تکرار این موارد بعید می باشد. با این حال ، اگر عوامل ایجاد این آسیب ها مداوم و تکراری باشد ، مقاومت لازم مورد نیاز در برابر این موارد برای مواد و روش اتخاذ شده باید پیش بینی شود. علل شایع آسیب دیدگی بتن در فصل سوم مورد بحث قرار خواهد گرفت. بررسی سریع علل شایع آسیب دیدگی در بتن ها نشان می دهد که این موارد دارای ماهیت دائمی یا تاثیر در طول یک محدود زمانی معین ، می باشند .نکته مهم اختلاف بین تخریب ناشی از ضربه وارده از رودخانه به پل اسکله و موارد مشروح پیشین ، ماهیت ضربه ای علت آسیب دیدگی بتن می باشد. ترک خوردگی ایجاد شده در بتن نشانه ای از تاثیر این نوع عوامل می باشد. در صورت آسیب دیدگی بتن در اثر فرآیند انجماد و ذوب آب علت آن می تواند ناشی از استفاده ریزدانه های بدون کیفیت و یا درشت دانه های کثیف در مخلوط بتن باشد. از نشانه ها و نتایج دوام پایین بتن ، پوسته پوسته شدن و یا ترک خوردگی بتن می باشد. انجام هزینه های بالای تعمیر بر روی بتن های بدون کیفیت معمولا سئوال برانگیز می باشد.
معمولا اینگونه است که خسارتهای وارده ناشی از چند عامل می باشد ( بخش 23). از دیگر عوامل تخریب می توان به طراحی نامناسب ، مصالح مصرفی با کیفیت پایین ، روش ساخت بد ، دوام پایین بتن ، عدم دقت کافی در اجرا ، اشاره کرد. همچنین تخریب و ترکهای سطحی بتن به علت حمله سولفاتی و واکنش قلیایی سیلیکاتی باعث شتاب تخریب نشات گرفته از چرخه های انجماد و ذوب می گردد. فرسودگی به وجود آمده از کاهش مقاومت در برابر چرخه های انجماد و ذوب ممکن است علت اصلی تخریب را از نظر پنهان کند.
در نهایت باید گفت مهم آن است که درک صحیح و کاملی از دلیل اصلی طراحی ، مشخصات و دلایل آسیب وارده قبل از اقدام به عملیات ترمیم ، وجود داشته باشد. معمولا از ریزدانه های سنگی بی کیفیت موجود در محل به علت مباحث اقتصادی و هزینه های بالاتر تامین آن از فواصل بیشتر استفاده می شود ، لذا باید توجه داشت که در دراز مدت با توجه به هزینه های مورد نیاز جهت تعمیر ، استفاده از مصالح با کیفیت با وجود فاصله حمل بیشتر ، اقتصادی خواهد بود . مثالی کلاسیک از این امر ، سوء تفاهمی است که به تازگی در هدف گذاری اصلی طراحی پروژه ای در نبراسکا رخ داده است.در این پروژه با تکیه بر تجربیات گذشته طولانی ، بتنی با استفاده از شن و ماسه رودخانه ای ، و با پوشش محافظتی سیلیکاتی برای مقاومت در برابر سایش ، برای اجرای دریچه تخلیه یا سریز طراحی شد. این پوشش براساس پیوند ساده با بتن پایه و ایجاد مقاومت لازم در مواقعی که سایش و فرسودگی پیش بینی می گردد ، طراحی شده است . این روش طراحی، زمانی که مشاهده کردند پوشش سیلیکاتی پس از مدت کوتاهی از اتمام عملیات عمل آوری از سطح زیرین جدا شد ، باعث نگرانی پرسنل اجرایی گردید . برخی از مشکلات به علت عدم لحاظ دقیق مشخصات مورد نیاز و تجربه شده از سوی بهره بردار می باشد.
5.ارزیابی میزان آسیب : گام بعدی از فرآیند ترمیم اریابی مقدار و شدت آسیب می باشد. قصد وروند ارزیابی وسعت و شدت آسیب به این شکل است که باید مشخص شود میزان آسیب چقدر بوده و این آسیب چه تاثیر بر سازه دارد ( چه مدت ، چه گستره ، چه عمق و چه مقداری از سازه در گیر می باشد). این فعالیت همچنین شامل پیش بینی سرعت احتمالی و پیشرفت آسیب می باشد .
اهمیت تعیین شدت آسیب وارده باید درک گردد. آسیب های وارده به علت چرخه انجماد و ذوب، قرار گرفتن در معرض سولفات، و واکنش قلیایی سنگدانه ها کاملا مشابه هم به نظر می رسند. آسیب ناشی از واکنش قلیایی سنگدانه ها و سولفات ها به مراتب شدید تر از آسیب ناشی از فرآیند انجماد و ذوب است ، گر چه هر سه مورد این علل می تواند باعث تخریب بتن و از دست دادن بخشهای آسیب دیده گردند. تفاوت اصلی و واقعی در شدت این تخریب ها می باشد. تعمییر و نگهداری مناسب می تواند باعث کاهش آسیب های ناشی از فرآیند انجماد و ذوب باشد ولی تا کنون روش و یا نظریه ای اثبات شده جهت جلوگیری و یا کاهش آسیب های وارده از واکنش قلیایی سنگدانه ها و یا قرار گرفتن در معرض سولفاتها وجود ندارد. رایج ترین روش مورد استفاده برای تعیین آسیب بتن سالم صدای چکش بر روی بخش آسیب دیده و اطراف آن می باشد. در صورتی که این روش ساده توسط پرسنل مجرب و توام با بازرسی نزدیک بصری انجام شود اطلاعات مورد نیاز خوبی در خصوص آسیب بدست می آید. در صورت ورقه شدن و یا جدا شدن بتن صدای مشکوکی خواهد داد ولی باید به خاطر داشت که در صورتی این پوسته شدن و یا پوسته شدن همراه با طبله بتن ، عمیق باشد صدایی شنیده نخواهد شد . وجود این پوسته شدن ها را می توان با قرار دادن دست نزدیک محل ضربات چکش و یا مشاهده دقیق شن و ماسه موجود در سطح کنار محل ضربه چکش شناسایی کرد . اگر بر اثر ضربات چکش دست در بتن احساس لرزش کند و یا مشاهده گردد ذرات ماسه و شن حرکت و لرزش دارند این دلیلی بر وجود پوسته شدن خواهد بود. بدین طریق به وسیله ضربات چکش می توان به مقاومت و کیفیت بتن پی برد. مقاومت بالای بتن به واسطه محدوده ی خاص و مشخصی از یک ضربه چکش و میزان بازگشت آن تعیین می شود. مقاومت پایین بتن به وسیله یک ضربه آرام و جهش بازگشتی کم مشخص می گردد.
نمونه های برداشته شده از محلهای آسیب دیده بتن ، به وسیله تستهای انجام شده در آزمایشگاه می تواند برای تعیین مشخصات مقاومتی ، مشخصات سنگ دانه ها و وضعیت آسیب های زیر سطحی مورد استفاده قرار گیرد. بررسی بر روی نمونه های کرگیری شده بوسیله انجام پتروگرافی می تواند اطلاعات خوبی در خصوص دلایل تخریب به ما بدهد.
تعدادی روش برای انجام تستهای غیر مخرب وجود دارد که می تواند برای ارزیابی میزان آسیب مورد استفاده قرار گیرد. بازگشت ارتجاعی چکش اشمیت ساده و ارزان ترین روش برای استفاده می باشد. دستگاه التراسونیک و دستگاه اکوپالس صوتی ، زمان عبور امواج صوتی تولید شده در بین دو نقطه و یا رفت و برگشت در یک مقطع را ، اندازه گیری می کنند. آسیب دیدگی و یا کیفیت پایین بتن را از انحراف یا کاهش امواج صوتی و یا بررسی و مقایسه سرعت عبور صوت تشخیص داد. دستگاه های انتشار دهنده صوت امواج ارتجاعی تولید شده را زمانی که تنش و فشردگی مواد بیش از محدوده الاستیک می باشد تشخیص می دهد. بوسیله این دستگاه امکان شناسایی ترکهای موئی بیش از حدی را که در بتن به وجود آمده اند وجود دارد. تجهیزات منتشر کننده صوت می توانند ترک های پیش تنیدگی را در لوله های بزرگ بتنی پیش تنیده نشان دهند. به کمک کامپیوتر و چند دستگاه منتشر کننده صوت علاوه بر تشخیص وجود مجموعه شکست ها ، امکان شناسایی محلها ترک به وسیله تقسیم بندی بخشهای مختلف سطح بتن به مثلثهای مجاور هم جهت مساحی ، وجود دارد .
پس از شناسایی بتن های فرسوده و آسیب دیده به این روش ، می بایست با کشیدن و مشخص کردن این محلهای آسیب سازه بر روی نقشه و دیگر اطلاعات مورد نیاز ، با انجام محاسبات لازم مساحت فرسودگی تعیین و با بدست آورن حجم بتن ترمیمی ، شرایط آماده سازی برای تعمیر مهیا گردد. در بررسی و ارزیابی انجامی برای تعیین مقدار بتن فرسوده بتن، در مرحله آماده سازی باید دقت لازم وجود داشته باشد تا میزان برآوردی، کمتر از حجم واقعی تخریب نباشد. به همین دلیل به عنوان یک ایده بهتر است برای پوشش خطاهای احتمالی از ضریب افزایشی 15 تا 25 درصدی برای برآورد حجم آسیب استفاده شود.
6. ارزیابی نیاز به تعمیر : کل بتن آسیب دیده نیازمند ترمیم فوری نمی باشد . عوامل زیادی برای تصمیم گیری در خصوص نیاز به ترمیم باید مورد توجه قرار گیرد. بدیهی است که تعمیر زمانی که آسیب موجود بر ایمنی و بهره برداری از سازه تاثیری داشته باشد ضروری می باشد. هچنین در صورتی که تخریب ایجاد شده باشد یا با آهنگی مشخص در حال ایجاد باشد به نحوی که در آینده سرویس دهی سازه دچار اختلال گردد ترمیم باید انجام شود. معمولا بیشتر آسیب ها در بتن به آرامی اتفاق می افتند و اگر زود این آسیب های شناسایی شوند چند روش برای درمان وجود دارد. با تشخیص زودهنگام آسیب این امکان وجود دارد که بوسیله برخی از روش های تعمیر و نگهداری از روند تخریب جلوگیری نمود .اگر ترمیم مورد نیاز در مراحل اولیه شناسایی گردد میسر خواهد بود تا هزینه های مورد نیاز برای ترمیم در بودجه پیش بینی گردد.
ما می توانیم از برخی آسیب ها به راحتی چشم پوشی کرد. ترکهای ناشی از انتقباض جمع شدگی ( خشک شدن بتن)، همچنین آسیب های به وجود آمده به دلیل پروسه انجماد و ذوب در پایین دست بسیاری از سد های قدیمی در مناطق سردخیز شایع هستند. برخی آسیب ها باعث ظاهر ناخوشایند سازه می شوند که البته به ندرت می توان این ترمیم های زیباسازی را توجیه نمود. چرا که دیگاه بر این است که این ترمیمها باعث ایجاد ظاهر ناخوشایندتر و با دوام کمتر نسبت به بتن اصلی می باشند. بر عکس ترکهای سازه ای به وجود آمده بر اثر نشت فونداسیون و یا فرآیند انجماد و ذوب در دیواره یا کف سریزها ، اگرچه به سرعت نه ، ولی در آینده نیازمند ترمیم می باشد. در شکل سه تصویر از سطح آسیب دیده یک سد بر اثر فرآیند انجماد ذوب نشان داده شده است که البته نیازی به عملیات ترمیم جهت بهره برداری ایمن از سازه وجود ندارد. در شکل 4 آسیبی مشابه ای که باید مدتها پیش تعمیر می گردد ، نشان داده شده است. در شکل 5 ،خلخل و فرج و لخت شدن سنگ دانه ها، که در عرشه پل ها ، کانال و سدهای بتنی رایج است مشخص می باشد. البته در مواردی که بتن در معرض جریان آب با سرعت بالا، دچار خلل و فرج ناشی از کاویتاسیون می شود ، می توان از آن چشم پوشی کرد . در شکل 6 آسیب های شدید وارده به سریز سد به نشان داده شده، که نیاز به ترمیم آن واضح می باشد. با وجود اینکه سرریز مورد نظر با یک دال بسیار ضخیم ساخته شده ولی سرعت بالای جریان آب را تحمل نمی کند. پاره ای از تعمیرات را می توان برای آن پیش بینی کرد و هزینه های مورد نیاز در برنامه ریزی بودجه لحاظ گردد. در اینجا لازم به ذکر است که نگهداری مناسب می تواند مانع نیاز به تعمیر در سریز مورد نظر گردد.
گزینش و برنامه ریزی در خصوص زمان ترمیم مورد نیاز بتن، بخشی از فرآیند تعیین نیاز به ترمیم سازه می باشد. به جز در مواقع ضروری بسیاری از سازه های آبیاری نمی توانند در فصول آبیاری از مدار خارج شوند. انتشار نامناسب آب مخزن می تواند باعث ایجاد هزینه و یا کاهش درآمد شود ، که این کاهش سطح آب برای انجام تعمیرات خود باعث افزایش چندین برابر هزینه ترمیم می گردد. اگر هزینه ها بیش از منافع به دست آمده با انجام تعمیر باشد ممکن است عملیات تعمیر به تعویق افتاده و یا کلا منتفی گردد. در شکل 7 آسیب وارده به کف سریز نمایش داده شده است. این آسیب در ابتدا طبیعی و غیر جدی ، در نظر گرفته شد. ارزیابی و بررسی از نزدیک نشان داد که بتن زیر دال کف سریز در یک منطقه بزرگ دچار تخریب و نیازمند تعمیر فوری می باشد. اگر این سریز تعمیر نگردد بر اثر افزایش روان آب و یا سیلاب در طول بهار ، منجر به افزایش گستردگی آسیب خواهد شد. بررسی و شناسایی شرایط موجود اولین گام در تعیین علت آسیب ، ارزیابی میزان و نیاز به تعمیر آسیب را تشکیل می دهد. اگر آسیب شدید نبوده و یا صرفا شامل بخش کوچکی از سازه باشد ارزیابی و بررسی شرایط مانند یا تمرین هوش می باشد. اگر تعمیر گسترده و یا حتی مقاومسازی مورد نیاز باشد می بایست ارزیابی به صورت دقیق و مستند انجام گردد. بررسی مورد نیاز شامل ارزیابی نقشه ها ، مشخصات ، پارمترهای عملیات اجرای سازه ، تعیین خصوصیات و خواص بتن ، و هرگونه بررسی مضاف در این زمینه ، مطالعات مهندسی ، و تجزیه و تحلیل سازه ای به طور کامل ، برای ارزیابی شرایط موجود و مطلوب سازه ، می باشد. پس از تکمیل ترکیب نهایی بررسی شرایط سازه و بررسی های ذکر شده در بالا ، لیستی از مواد و روش تعمیری ارائه می گردد.
7- انتخاب روش تعمیر : همواره تمایل زیادی برای تعیین سریع روش و مواد تعمیری وجود دارد. باید در برابر این موضوع ایستادگی کرد. حتی با وجود اطلاعات کافی نیز ارائه روشی مناسب ، مقرون به صرفه و موفق مشکل می باشد. هنگامی که سه مرحله فوق از عملیات ترمیم تکمیل شد و یا پس از بررسی دقیق وضعیت ، معمولا انتخاب روش و مواد مناسب آسان خواهد بود. در این مرحله باید همه شرایط تعمیر مانند مقاومت های مورد نیاز ، مقدار زمانی که اجرای عملیات بر روی سازه ممکن است و هنگام اجرای عملیات ، تعریف گردد. این اطلاعات در کنار سایر داده ها مانند ابعاد سطح و حجم تعمیر ، که از کدامیک از 15 مواد تعمیری استاندارد باید استفاده نمود. همچنین با استفاده از این اطلاعات مشخص می شوند که نمی توان از مواد استاندارد استفاده کرد زمانی که باید مواد غیر استاندارد در نظر گرفته شود ( به فصل پنج رجوع شود ). در فصل چهارم به بحث مفصل در خصوص مشخصات هر یک از مواد استاندارد ترمیمی پرداخته می شود.
آماده سازی بتن قدیم برای تعمیر : آماده سازی بتن قدیمی قبل از به کار بردن مواد ترمیمی دارای اهمیت اساسی در ترمیم با دوام بتن می باشد ( عکسهای صفحه های 15 ، 16 و 17 ). بهترین مواد ترمیم ، اگر بر روی بتن ضعیف یا آسیب دیده اجرا شود عملکرد رضایت بخشی نخواهد داشت. مواد ترمیمی باید به خوبی به بتن سالم متصل باشد. قبل از اجرای مواد ترمیمی جدید ضروری است که بتنهای ناسالم و آسیب دیده برداشته شود.