آئین نامه ترمیم بتن براساس استاندارد EN 1504

آئین نامه ترمیم بتن براساس استاندارد EN 1504
38 1400/1/15

آئین نامه ترمیم بتن براساس استاندارد EN 1504

ترمیم و تعمیر سازه های بتنی بخشی اجتناب ناپذیر از نگهدار سازه های بتنی به مشار می آید. تعمیر و ترمیم سازه های بتنی به علل مختلفی چون مشکلات اجرایی ، و شرایط محیطی از جمله خوردگی میلگردها ، سایش ، سولفاته شدن ، ،فرآیند ذوب و یخ ، تبلور نمک ، واکنش قلیایی سنگدانه ها ، عملکرد میکروبی ، آتش سوزی ، زلزله ، خوردگی اسیدی و .. برای حفظ دوام بهره برداری از سازه ها مورد نیاز می باشد.

شما می توانید برای مشاوره ، کارشناسی ، دریافت مشخصات فنی انواع مصالح تعمیر بتن ، اجرای تعمیر انواع سازه های بتنی با بخش فنی کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ( 44618462 44618379 09120258371 ) تماس حاصل فرمائید.

روش های تعمیر و ترمیم انواع مختلفی دارد که بسته به شرایط محیطی ، بهره برداری و نوع آسیب هر یک می توانند مورد استفاده قرار گیرند. از جمله انواع روش هایت تعمیر یا ترمیم می توان به موارد ذیل اشاره کرد.

  • قالب بندی و بتن ریزی
  • بتن پیش آکنده
  • تزریق رزین اپوکسی ،
  • تزریق رزین پلی یورتان
  • ملات و چسب لاتکس
  • ملات و چسب اپوکسی
  • انواع پوشش
  • شاتکریت و بتن پاشی
  • بتن پلیمری
  • ملات پایه سیمانی
  • استفاده از ترمیم کننده های آماده
  • ساب سطوح بتنی
  • اجرای ورق های کامپوزیتی
  • ...

هر یک از این روش ها دارای مزایا و معایبی می باشند. در هر روش باید توجه داشت که زیرسازی از اهمیت بالایی در موفقیت عملیات برخوردار می باشد. از جمله مراحل ترمیم و تعمیر سازه های بتنی می توان به موارد ذیل اشاره کرد.

  • تخریب بتن های آسیب دیده به شکل هندسی و منظم و عمق یکنواخت و زوایای نسبتا قائم تا رسیدن به بستر سالم و مستحکم ( در صورت نمایان شدن میلگرد ها تا حداقل 2 سانت پشت میلگردها ادامه یابد )
  • زنگ زدایی از میلگردها
  • نصب میلگرد تقویتی در صورت نیاز
  • اعمال چسب پیوند زا در صورت نیاز بسته به روش
  • اجرای ملات تعمیراتی بسته به روش
  • پوشش محافظتی

از جمله عوامل انتخاب روش تعمیر یا ترمیم می توان به موارد ذیل اشاره کرد :

  • محدودیت های اقتصادی
  • دسترسی
  • ابعاد ناحیه تخریب
  • نوع آسیب
  • سازه ای یا غیر سازه ای بودن آسیب
  • محدودیت زمانی
  • شرایط فصلی
  • شرایط خاص بهره داری
  • تماس یا عدم تماس با مواد شیمیایی و نوع آن
  • تجهیزات و نیروی متخصص در اختیار
  • ...

 

ترمیم و تعمیر بتن چیست ؟

تعمير، جايگزيني يا اصلاح مصالح، اجزاء يا اعضاي خراب شده، آسيب ديده، يا معيوب يك سازه است. به عبارت ديگر، تعمير در واقع شيوه‌اي است كه به طولاني‌تر شدن عمر مفيد واقعي سازه و رسيدن به عمر مفيد طراحي آن كمك مي‌كند.

در واقع ما در ترمیم بتن می خواهیم شرایط را به نحوی فراهم سازیم تا سازه مشخصات خود را در دوره بهره برداری حفظ نماید.

 

انواع سازه های بتنی بنا به مشکلات بهره برداری ، شرایط محیطی و اشکلات ساخت نیازمند ترمیم و بازسازی می باشند. امروزه روش های استاندارد متنوعی برای ترمیم و بازسازی سازه های بتنی وجود دارد که هر یک دارای مزایا ، معایب و مجدودیت هایی می باشند. به کارگیری هر یک از این روش های ترمیم و بازسازی نیازمند شناخت دقیق پتانسیل هر یک از این روش های ، معایب آنها ، علت ایجاد عیب و تخریب ، ابعاد ، اکسپوز یا غیر اکسپوز بودن ، شرایط بهره برداری ، محدودیت های اقتصادی و زمانی ، محدودیت های اجرایی ، توقعات از عملیات می باشد.

انواع عیوب سازه های بتنی را می توان به عیوب و تخریب سازه های سازه ای و غیر سازه ای تقسیم بندی کرد. عیوب و تخریب های سازه ای به مشکلاتی اطلاق می شود که بر ظرفیت باربری سازه تاثیر داشته و باعث اختلال در باربری سازه می گردد. این تعمیرات و ترمیم ها باید به نحوی باشد که بتواند بخشی از بار وارده به خود و سازه را بدون مشکل تحمل نماید.

از جمله منشا و عوامل تخریب بتن می توان به این موارد اشاره کرد : خوردگی میلگردها ، سولفات شدن ، کربناتاسیون ، فرآیند ذوب و یخ ، تبلور نمک ، تماس اسیدی ، حوادث طبیعی مانند زلزله و آتش سوزی ، واکنش قلیایی سنگ دانه ها ، سایش و پدیده کاویتاسیون ، مشکلات اجرایی و عمل آوری و ...

در ترمیم بتن و تعمیرات غیر سازه ای ، عملیات انجامی باربر نبوده و صرفا به منظور زیباسازی ، جلوگیری از معضلات بهره برداری مانند نشت آب ، حفظ دوام دارای اهمیت می باشد.

از جمله انواع روش های تعمیرات و ترمیم سازه های بتنی می توان به : قالب بندی و بتن ریزی با بتن حاوی افزودنی های بتن ، بتن پیش آکنده ، بتن پاشی یا شاتکریت ، ترمیم دستی ، تزریق رزین اپوکسی و پلی یورتان ، بتن اصلاح شده با پلیمر و چسب اپوکسی یا لاتکس ، بتن های پلیمری و ... اشاره کرد.

از جمله عوامل موثر در انتخاب روش و مواد ترمیم می توان به موارد ذیل اشاره کرد :

ابعاد منطقه تخریب شده ، اکسپوز یا غیر اکسپوز بودن ، محدودیت زمان اجرا ، محدودیت بهره برداری ، شرایط دمایی بهره برداری ، شرایط شیمیایی بهره برداری ، شرایط اقتصادی ، دوام مورد نظر ، اکیپ تخصصی در دسترسی ، تجهیزات در اختیار ، شرایط دمایی و فصلی ، مشخصات مکانیکی مورد نیاز اشاره کرد.

بنابراین برای گزینش روش و مواد ترمیمی سازه های بتنی پس ارزیابی آزمایشگاهی غیرمخرب سازه بتنی و کارشناسی شرایط محیطی و بهره برداری ، با توجه به موارد ذکر شده ، محدودیت ها و مزایا نسبت به انتخاب روش پاسخگو  و کاربردی اقدام می گردد.

از جمله عوامل کلیدی موثر در موفقیت  عملیات ترمیم و بازسازی می توان به استفاده از مصالح و روش استاندارد ، شناسایی درست علل تخریب و نوع آسیب ، استفاده از اکیپ تخصصی ، رعایت روش و شرایط اجرایی ، کیورینگ مناسب و کامل فرآیند ترمیم .

 

1-ترمیم سازه های بتنی ، ترمیم ستون های بتنی :

عمده مشکلات موجود در ستون های بتنی را می توان به دو نوع سازه ای و غیر سازه های تقسیم کرد.

مشکلات سازه ای ستون : ترک های با عرض و عمق زیاد بر اثر حوادث ، خوردگی و ... شکستی بتن با ابعاد زیاد درزهای اجرایی به علت قطع بتن کپ موجود در اتصال بتن ستون به تیر یا دال و...

مشکلات غیر سازه ای ستون : کرمو بودن و تخلخل در بتن ، شکستگی کم عمق ، ترک های سطحی

 

روش های ترمیم ستون های بتنی :

  1. ترمیم ترک های ستون ها با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
  2. ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی و ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر در شکستی و خوردگی ستون ها
  3. ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی اتصال قدیم به جدید و ملات منبسط شونده در کپ های اتصال
  4. ترمیم سطحی و دوامی با استفاده از ملات ترمیم کننده پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر
  5. پوشش ترک های سطحی با پوشش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ دوام
  6. استفاده از الیاف های CFRP به صورت ترکیبی با سایر روش ها با توجه به حجم آسیب
  7. ترمیم با استفاده از دوخت سازه به وسله تزریق رزین و کاشت میلگرد

 

 

2-ترمیم سازه های بتنی ، ترمیم دیوار های بتنی :

عمده مشکلات موجود در دیوار های بتنی را می توان به دو نوع سازه ای و غیر سازه های تقسیم کرد.

مشکلات سازه ای دیوارهای بتنی : ترک های با عرض و عمق زیاد بر اثر حوادثی چون زلزله و آتش سوزی ، خوردگی و ... شکستی بتن با ابعاد زیاد درزهای اجرایی به علت قطع بتن کپ موجود در اتصال بتن دیوار به تیر یا دال و...

مشکلات غیر سازه ای دیوارهای بتنی : کرمو بودن و تخلخل در بتن ، شکستگی کم عمق ، ترک های سطحی

 

روش های ترمیم دیوار های بتنی :

  1. ترمیم ترک های ستون ها با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
  2. ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی و ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر در شکستی و خوردگی دیوارها
  3. ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی اتصال قدیم به جدید و ملات منبسط شونده در کپ های اتصال
  4. ترمیم سطحی و دوامی با استفاده از ملات ترمیم کننده پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر
  5. پوشش ترک های سطحی با پوشش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ دوام
  6. استفاده از الیاف های CFRP به صورت ترکیبی با سایر روش ها با توجه به حجم آسیب
  7. ترمیم با استفاده از دوخت سازه به وسله تزریق رزین و کاشت میلگرد

 

 

3-ترمیم سازه های بتنی ، ترمیم  سقف ،تیر و پل های بتنی :

عمده مشکلات موجود در سقف ، تیر و پل های بتنی می توان به دو نوع سازه ای و غیر سازه های تقسیم کرد.

مشکلات سازه ای سقف ، تیر و پل های بتنی : وجود گرده ماهی ناشی از مشکلات اجرایی ، ترک های عریض و عمق زیاد ، خوردگی ، ضعف در اتصالات و نشیمن تیر به ستون ، تیرچه به تیر و ... ، شکستی بتن به علت ضربه ، زلزله یا خوردگی

مشکلات غیر سازه ای سقف ، تیر و پل های بتنی : ناصاف بودن و لبه داشتن قالب در بتن های اکسپوز ، کرمو بودن و تخلخل در بتن ، شکستگی کم عمق ، ترک های سطحی ،

 

روش های ترمیم  سقف ،تیر و پل های بتنی :

  1. ترمیم ترک های سقف ، تیر و پل ها با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
  2. استفاده از بتن های پلیمری برای ترمیم سطح روی پل ها و عرشه عبور با تردد زود هنگام
  3. ساب زدن سطح بتن در سطوح ناصاف و نما
  4. ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی و ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر در شکستی و خوردگی تیر ، پل و سقف ها
  5. ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی اتصال قدیم به جدید و ملات منبسط شونده در کپ های اتصال
  6. ترمیم سطحی و دوامی با استفاده از ملات ترمیم کننده پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر
  7. پوشش ترک های سطحی با پوشش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ دوام
  8. استفاده از الیاف های CFRP به صورت ترکیبی با سایر روش ها با توجه به حجم آسیب
  9. دوخت ترک با استفاده از تزریق رزین و میلگرد

 

 

4-ترمیم سازه های بتنی ، ترمیم فونداسیون های رادیه ( گسترده ) و نواری  بتنی :

عمده مشکلات موجود فونداسیون های رادیه ( گسترده ) و نواری  بتنی را می توان به دو نوع سازه ای و غیر سازه های تقسیم کرد.

مشکلات سازه ای سقف ، تیر و پل های بتنی :  انواع ترکها ، خوردگی و شکستی بتن

مشکلات غیر سازه ای سقف ، تیر و پل های بتنی : کرمو شدگی و تخلخل ، ترک های سطحی که می توانند برای دوام فونداسیون با توجه به مدفون بودن و تماس با آب و خاک زیاد بار باشد

 

روش های ترمیم  فونداسیون های رادیه ( گسترده ) و نواری  بتنی :

  1. ترمیم ترک های فونداسیون و پی با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
  2. ترمیم با استفاده از چسب اپوکسی و ملات پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر در شکستی و خوردگی میلگرد فونداسیون
  3. ترمیم سطحی و دوامی با استفاده از ملات ترمیم کننده پایه سیمانی اصلاح شده با پلیمر
  4. پوشش ترک های سطحی با پوشش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ دوام
  5. دوخت ترک با استفاده از تزریق رزین و میلگرد

 

 

5-ترمیم سازه های بتنی ، ترمیم کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها بتنی :

عمده مشکلات موجود در کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها بتنی می توان به دو نوع سازه ای و غیر سازه های تقسیم کرد.

مشکلات سازه ای کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها بتنی : وجود ترک ها و خوردگی

مشکلات غیر سازه ای کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها بتنی : ناصافی و متخلخل بودن سطح بتن ، عدم تراز سطح بتن  ، سایش و از آسیب سطحی ، شکستی لبه درزها ، شستگی ناشی از ریزش اسید

 

روش های ترمیم  کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها ی بتنی :

  1. ترمیم ترک های کف سازی بتنی و بتن کف کارخانجات ، سوله ها و انبارها بتنی با استفاده از تزریق رزین اپوکسی
  2. استفاده از بتن پلیمری در ترمیم شکستی بتن ها
  3. استفاده از ملات خود تراز شونده برای لول کردن سطح
  4. استفاده از کف پوش های صنعتی برای جلوگیری و ترمیم سایش
  5. اجرای پوشش های آب بند به منظور جلوگیری از خوردگی و نخریب سطحی
  6. استفاده از پوشش های با ملات شیمیایی بالا

 

بی شک ترمیم و بازسازی سازه های بتنی امروزه امری بسیار تخصصی است که با توجه به اهمیت سازه ها از منظر دوام و شرایط اقتصادی نیازمند به کارگیری کارشناسان و تیم های تخصصی برای ترمیم و نگهداری می باشند.

 

 

الف : مراحل اجرای ترمیم ترک ها به روش تزریق رزین اپوکسی :

  • پاکسازی درون ترک با استفاده از فشار هوا و یا آب
  • خشک کردن درون ترک در صورت شستشو با آب
  • سوراخ کاری محل نصب پکر ها با فواصل معین و عمق لازم به وسط ترک به صورت مورب با زاویه 45 درجه
  • بتونه کاری سطح ترک برای جلوگیری از فرار رزین تحت تزریق
  • آماده سازی رزین و تزریق آن به درون ترک از پایین به بالا
  • خارج کردن پکر ، تمیزکاری سطح بتن

 

ب : مراحل اجرای ترمیم بتن های کرمو و سطحی :

  • حذف بتن های ضعیف
  • مربوط کردن سطح کار
  • اختلاط ملات ترمیم ریز دانه اصلاح شده با پلیمر ( یا ملات ترمیمی اپوکسی ) و اجرای آن بر روی سطح
  • کیورینگ سطح تا سه روز برای ملات های پایه سیمانی
  • در صورتی که بتن اکسپوز باشد ساب سطح بتنی
  • توجه : در صورتیکه بتن اکسپوز و نما باشد باید از ملات با حداکثر مطابقت رنگ برای ترمیم استفاده نمود.

 

ج : مراحل اجرای بتن طبله شده ، شکسته با تخریب حجیم و عمق زیاد ( بیش از پنج میلیمتر ) :

  • تخریب بتن های ضعیف تا عمق حصول بتن سالم ، با پلان هندسی ، عمق یکنواخت و زوایای قائم
  • زنگ زادیی و تقویت میلگرد ها در صورت خوردگی
  • اعمال لایه پیوند زا از چسب لاتکس یا چسب اپوکسی بسته به سازه ای بودن یا غیر سازه ای بودن
  • اجرای هر یک از ملات ترمیم کننده بسته به شرایط بهره برداری ، محدودیت مقاومتی و زمانی و شرایط اجرا
  • کیورینگ و عمل آوری بسته به نوع ملات اجرا شده

 

 

سیستم تعمیر بتن اصلاحی

1.            بازدید و شناسایی علت تخریب و آسیب

2.            ارزیابی میزان خسارت

3.            ارزیابی نیاز به تعمیر

4.            انتخاب روش تعمیر

5.            آماده سازی بتن قدیمی برای ترمیم

6.            اجرای روش ترمیم

7.            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.

8-           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.

برش خط محیطی منطقه آسیب دیده بتن : اولین گام آماده سازی بتن قدیمی برای ترمیم ، برش محیطی منطقه آسیب دیده به عمق 1 تا 1.5 اینچ می باشد. هدف از این برش ایجاد حائلی برای امکان جاسازی ، تثبیت و کمپکت مواد ترمیمی می باشد. محیط ترمیم ، مکانی است که بیشترین تخریب و جداشدگی ها بر اثر انقباض در این محل اتفاق می افتد . احتمال تراکم ناکافی مواد ترمیمی در لبه های برش خورده با زاویه تند در محیط محل ترمیم وجود دارد. این امر می تواند باعث شکست سریع ترمیم انجام شده گردد. به همین دلیل وجود برش با زوایای تند در محیط محل ترمیم ، مجاز نیست. انجام برش تا عمق تخریب ضروری نیست هر چند که انجام این امر مضر نمی باشد. برش انجامی باید قائم و یا با زاویه 2 یا 3 درجه ای به سمت داخل باشد تا گیرداری مکانیکی بین مواد ترمیمی و محل ترمیم اتفاق بیافتد. باید از ایجاد برش با زوایه بیش 3 درجه اجتناب کرد چرا که این امر باعث ضعف در گوشه های بالایی بتن قدیم می شود. برش نباید رو به بیرون زوایه دار باشد. اقدام به اجرای برش با انطباق زیاد با شکل موجود تخریب و یا کم نمودن عمق برش ، همان طور که در شکل 8 نشان داده شده ،  به ظاهر اقتصادی می باشد. برش زدن با شکلهای بسیار نزدیک و شبیه به محل آسیب در مقایسه با برش های مربع و مستطیلی شکل ، هزینه های بیشتری را به همراه دارد. برش نباید دارای زوایای حاد مانند آنچه در تصویر بالایی نشان داده شده در شکل 8 باشد. تراکم مواد ترمیمی در این زوایای حاد بسیار دشوار می باشد.برش محیط باید در مواقعی که لازم است دارای زوایای گرد ، مانند شکل 9 ، باشد. با یک دستگاه برش بتن نمی توان اقدام به اجرای برش دایره ای نمود ، اما می توان با انجام برش های کوتاه و مقطع به مقطع به وسیله سنگ جت ، استفاده از قلم و چکش و یا چکش برقی ، این کار را با دقت لازم عملی کرد. لازم به ذکر است که به وسیله یک اره مدور، بدون ادامه برش از بیرون مقطع ، نمی توان زوایای گرد را برش داد. اجرای این روش برش اغلب  برای ترمیم ترک خوردگی ها با استفاده از برخی مواد ترمیمی کاربرد دارد. هنگامی که برش محیط صورت گرفت بتن آسیب دیده به یکی از روشهایی که در پاراگراف زیر توضیح داده شده ، برداشته می شود.

برداشت و حذف بتن : همه بتن آسیب دیده و یا فرسوده باید از منطقه تعمیر برداشته و بتن ترمیمی بر روی بتن سالم اجرا گردد. همیشه با صرفه جویی در زمان و هزینه تخریب و برداشت بتن فرسوده تلاش می گردد که هزینه ها به صورت کاذب کم شود. در صورت امکان ، به عنوان اولین گزینه برای برداشت بتن آسیب دیده باید از واترجت با  فشار بالا ( 8000 تا 15000 پوند در اینچ مربع PSI) استفاده کرد. از مزایای این روش برداشت و حذف بتن آسیب دیده، و باقی ماندن بتن با مقاومت در محل می باشد. از مزیت های دیگر این روش پاکسازی و باقی نگذاشتن ذرات ریز تخریب از سطح بتن در محلهای برداشت می باشد. از روش های دیگر استفاده از ضربه بوسیله قلم و چکش دستی ، چکش برقی  و چکش بادی  می باشد، که البته می توانند باعث برجای ماندن ذرات ریز تخریبی بر بتن باقیمانده گشته و در نتیجه به طور جدی چسبندگی بین ملات ترمیمی و بتن موجود کاهش  می یابد.

از  روشهای برداشت بتن های فرسوده ریز پس از تخریب اصلی ( برداشت بتن فرسوده با استفاده از روشهای ضربه ) ، استفاده انواع واترجت و  سندبلاست مرطوب یا خشک می باشد. از معایب استفاده از روش آب با فشار بالا ، چگونگی دفع پساب تولید شده مطابق با استانداردهای زیست محیطی می باشد. در روش برداشت بتن با استفاده از ضربه ، برای سالهای زیادی از چکش بادی برای کارهای بزرگ و از چکش برقی  برای کارهای کوچک استفاده شده است. این روش سریع و مقرون به صرفه می باشد اما باید هزینه ها و زمان لازم برای برداشت ذرات ریز تخریبی ناشی از استفاده این روش ، براساس موارد ذکر شده در هنگام مقایسه با روش استفاده از فشار بالای آب،  لحاظ شود. حداکثر اندازه چکش بادی باید محدود  به 60 پوند باشد.

چکش های بزرگتر دارای سرعت بالاتری بوده اما باعث تخریب ناخواسته بتن های سالم اطراف می گردد. بر اثر ضربه چکش های بزرگتر ،  چسبندگی و پیوستگی آرماتورها و بتن در نقاطی دور از محل ضربه ، می تواند آسیب ببیند. نوک سر مته چکش باید طوری به کار گرفته شود که بجای کوبیدن بتن آسیب دیده باعث شکست آن شود تا شکستگی های ریز در بتن کاهش یابد.

برای برداشت آسیب های بتن با عمق کم (  معمولا کمتر از نیم اینچ) بهتر است از دستگاه های سندبلاست خشک یا مرطوب ( شکل 10 ) استفاده شود. دستگاه های سندبلاستی که دارای نوعی تجهیز برداشت گرد و غبار و آوار تحت خلا می باشند، در این امر بسیار کارآمد می باشند.

سندبلاست خشک از جمله تجهیزاتی است که سازگاری مناسبی با محیط زیست دارد. در ترمیم نقاط تخریبی کوچک و ریز و یا پاکسازی به جهت زیباسازی که عمق آسیب بتن کم می باشد به ندرت نیاز به برداشت بتن می باشد. می توان برای برداشت این آسیبهای کم عمق از وسایل شناخته شده ای مانند ساب زن استفاده نمود  ( شکل 11). این ابزار معمولا دارای چندین تیغه برای سایبدن و برداشتن بتن آسیب دیده می باشند. در صورت استفاده بیش از حد و زیاد ساب ، باعث افزایش تعداد ریز ترکها در سطح بتن می شود. امروزه استفاده از واترجت و سندبلاست برای برداشت سطوح آسیب دیده بتن ، گستردگی زیادی یافته است. روش ساب کار خاصی بر روی تخریب های زیرین انجام نمی دهد. به همین دلیل در بخش پیوست ، استفاده از ساب را برای حذف بتن منع کرده است.

آماده سازی و تقویت آرماتورها : پس از تخریب و برداشت بتن، وضعیت آرماتور ها می بایست اصلاح گردد. به عنوان یک کار حداقلی می بایست زنگ زدگی ها ، خوردگی و همه محلهای  در تماس با بتن به وسیله برس سیمی، واترجت یا سندبالاست پاکسازی شود. در این مرحله لازم نیست که پاکسازی در حد سفید شدن آرماتور ها باشد بلکه کافی است که بخشهای ضعیف و شل که باعث پیوند نامناسب آرماتور و ملات ترمیمی می گردد  حذف شود. اگر خوردگی آرماتورها کمتر از 75 درصد سطح مقطع می باشد صرفا کافی است تا زنگ و آسیب موجود بر اساس بخش 12.14 موسسه بتن آمریکا ( ACI-1992  - 318 (  ACI  )) برداشته و زدوده شود. فضای خالی و آزاد  بین بتن و پشت آرماتور باید به اندازه یک سوم محیط آرماتور و حداقل 1 اینچ باشد. شکل 13 روش صحیح برداشت بتن و آماده سازی محل ترمیم در بالا و پایین شبکه آرماتور نمایش داده شده است. شکل 14 آماده سازی کامل و صحیح بتن معیوب یک دیوار را برای انجام ترمیم نشان می دهد. شکل 15 آماده سازی برای انجام  ترمیم کم عمق عرشه پل یک بزرگراه را نشان می دهد.

نگهداری از منطقه آماده شده : پس از اینکه آماده سازی ، اعمال مواد ترمیم و انجام تعمیر به اتمام رسید باید سطح ترمیم محافظت گردد.

 

در آب و هوای گرم ، گاهی ممکن است برای خنک نگه داشتن بتن و جلوگیری از هیدراسیون و خشک شدن سریع بتن ترمیمی ، نیاز به فراهم سازی سایه بر روی کار باشد. در شرایط  زمستانی باید از تعمیر انجامی در برابر برف ، یخ زدگی و یا پوشیده شدن از  برف وآب محافظت شود. لازم است به یاد داشته باشیم که با وجود انجام صحیح تعمیر امکان آلودگی و آسیب وجود دارد. کارگران،  مواد ترمیمی را کنار محل تعمیر و در جایی که حاوی گل ، گرد و خاک ناشی از سیمان و نخاله ها می باشد،  قرار می دهند. اگر در محل آماده سازی شده مواد ترمیمی ته نشین یا چسبیده باشند قبل از اجرای ترمیم باید برداشته شوند. در صورتی که منطقه آماده سازی شده توسط پیمانکاران تعمیر، آلوده و یا آسیب ببیند، می بایست عملیات آماده سازی تکرار گردد. بتن های پیش آماده با عنوان ملات ترمیمی، به صورت تر یا خشک بسته بندی و نگهداری می شوند. محلها و سطوح اجرای بتن پلیمری یا مواد اپوکسی باید در حد امکان خشک باشد. برخی از اپوکسی ها قابلیت اجرا بر سطوح مرطوب را نیز دارا می باشند، ولی در هر حال چسبندگی در سطوح و محلهای خشک بهتر می باشد. در سطوحی که از ملات پایه سیمانی برای ترمیم استفاده می شود دقیقا قبل از اجرای مواد سطح کار باید در حالت اشباع با سطح خشک ( SSD ) باشد. با خیساند سطح کار در بازه زمانی 2 تا 24 ساعت قبل از اجرای عملیات می توان به این خواسته رسید. برای عاری ساختن محل از آب قبل اجرای عملیات ترمیم می توان از کمپرسور هوا بهره گرفت. وجود شرایط SSD در بتن قدیمی باعث می گردد تا آب ملات توسط بتن قدیمی جذب نگردیده و چسب بندگی ، پیوند و مقاومت مواد ترمیمی بهبود وگسترش یابد.در صورت امکان باید از وجود آب آزاد در محل ترمیم اجتناب کرد.

9-انتخاب روش ترمیم : در بخش پیوست، پانزده روش و مواد مختلف برای ترمیم بتن وجود دارد. هر یک از مواد دارای الزامات منحصر به فرد و متفاوتی برای استفاده موفق می باشد. در خصوص این الزامات و روشهای کاربرد در فصل چهارم بحث خواهد شد.

10-عمل آوری مناسب ترمیم : همه مواد ترمیمی استاندارد به استثنای سیستم های رزینی نیازمند عمل آوری صحیح می باشند. عمل آوری که آخرین مرحله عملیات ترمیم می باشد، تصور می شود که عدم  پاکسازی به طور کامل و کم کردن زمان عمل آوری در عملیات ترمیم می تواند باعث کاهش زمان پروژه و در نتیجه ایجاد صرفه های اقتصادی شود. باید متوجه بود که عمل آوری مناسب و صحیح باعث ایجاد هزینه های مازاد نمی شود. بلکه باعث یک سرمایه گذاری درست برای افزایش عمر تعمیر می شود . عمل آوری نادرست و ناکافی می تواند باعث تحمیل هزینه های بالایی گردد. در بهترین حالت ، عمل آوری نامناسب عمر عملیات تعمیری را کاهش می دهد. احتمال دارد عمل آوری ناکافی و نامناسب منجر به برداشت و جایگزینی مجدد مواد ترمیمی شود. هزینه اصلی و واقعی ، از بین رفتن عملیات انجامی می باشد چرا که در این صورت هزینه ها  به علت نیاز به برداشت مواد ترمیمی اولیه ، بیشتر خواهد بود . عمل آوری مورد نیاز برای هر یک از 15 مواد ترمیمی استاندارد در فصل چهار ذکر خواهد شد.