عمر و دوام بتن و سازه های بتنی

عمر و دوام بتن و سازه های بتنی
146 1400/3/19

عمر و دوام بتن و سازه های بتنی

بتن يکي از مصالح بادوام مورد استفاده در صنعت ساخت و ساز به شمار مي آيد که سرعت اجرا، کاهش پرت مصالح، جلوگيري از اتلاف انرژي و مقاوم بودن آن در برابر سوانح طبيعي باعث شده اين محصول در کشورهاي توسعه يافته و صنعتي جهان بيشتر مورد توجه و تحقيق قرار گرفته و همين امر منجر به نوآوري و ايجاد       تکنيک هاي مدرن در زمينه صنعت ساختمان گردد.

انجمن بتن ايران يکي از قطب هاي بسيار فعالي است که با همت و اراده اي خستگي ناپذير در جهت ارتقاء دانش فني، اخلاق مهندسي و تعهدات فني مهندسي با برگزاري همايش و کنفرانس هاي متعدد نقش بسزايي را در زمينه ارتقاء و رشد اين محصول در کشورمان بر عهده دارد. برگزاري نهمين همايش روز بتن در سال جاري و حضور قابل توجه علاقمندان به دانش اين صنعت و شرکت هاي فعال در حوزه بتن و صنايع وابسته خود ملاک اين موفقيت چشمگير براي دست اندرکاران و مسئولان اين انجمن بود. بي شک حضور مجامع علمي کشور، دانشجويان، اساتيد و علاقمندان و ارسال مقالات در اين همايش و کنفرانس نقش بسزايي را در بالا بردن ارتقاء دانش فني مهندسي و ساخت بتني با مقاومت و بادوام در صنعت ساختمان سازي کشورمان خواهد داشت. به همين دليل خالي از لطف نديديم تا به بهانه چاپ اولين کتاب بتن استان اصفهان، مصاحبه اي داشته باشيم با جناب دکتر محسن تدين رياست محترم هيئت مديره انجمن بتن ايران، تا صفحاتي از اين کتاب را به سخنان با ارزش ايشان مزين کنيم.

1) در حال حاضر در کشور بيشترين توجه به مقاومت بتن است نه عمر و دوام آن و همين موضوع باعث شده که طول عمر متوسط يک ساختمان در کشور ما بين 15 تا 25 سال و در کشورهاي ديگر بين 50 تا 100 باشد. نظر شما در اين خصوص چيست؟

در کشور ما عمدتاً توجه مهندسين و دست اندرکاران صنعت بتن به مقاومت است و اصولاً دوام بتن جايگاهي ندارد که بتوان آنرا با جايگاه توجه به مقاومت بتن مقايسه نمود.

همچنين در کشور ما آگاهي از عمر ساختمانها وجود ندارد. عمري که توسط بعضي مسئولين، اعلام شده است بطور کلي مربوط به ساختمان است نه ساختمان بتني. اين عمر معمولاً بدليل کهنگي و نوخواهي و از دست دادن عملکرد مطلوب ساختمانها کنترل مي شود نه از بين رفتن مصالح مصرفي و بتن آن. بنابراين آمار منتشره ارتباطي با بتن ندارد. ساختمانهاي معمولي ما در تماس با آب و عوامل محيطي مخرب نيست و معمولاً عمر کمي براي بتن آن پيش بيني نمي شود.

در مواردي که بتن هاي ما در معرض اين عوامل مخرب و مزاحم قرار مي گيرد عمر آنها معمولاً کمتر از 5 سال ارزيابي مي شود و لذا عمر 15 تا 25 سال براي آنها ابداً صحيح نيست. نمونه بارز و مصداق مشهود آن جداول بتني پيش ساخته و درجا در ايران است که به تازگي سعي شده است تا بر اين مشکل غلبه نمايند.

2) در ويرايش جديد آيين نامه زلزله ما شاهد افزايش 50 تا 100% فولاد در سازه هاي بتني هستيم. اما شما خود بهتر مي دانيد که ازدياد حجم فولاد در سازه بتني بر اثر واکنشهاي شيميايي و الکترو شيميايي سبب افزايش فشار درون بتن و نهايتاً تخريب آن مي گردد و ترميمي هم نمي توان بر روي آن انجام داد. شما با توجه به اين مشکل چه پينشهادي داريد؟

افزايش حجم فولاد مصرفي در آئين نامه جديد زلزله نسبت به ويرايش قبلي کمتر از 50 درصد است اما در مجموع اين افزايش نسبت به قبل از تدوين آئين نامه زلزله 2800 در ايران ممکن است به 100 درصد برسد. فولاد در بتن سبب افزايش فشار و يا ازدياد حجم نمي شود مگر اينکه دچار زنگ زدگي گردد. زنگ زدگي در بسياري از نقاط ايران يک امر جدي به حساب نمي آيد مگر اينکه در پروژه هاي خاص اين مشکل مشاهده گردد. در مناطقي همچون حاشيه خليج فارس و درياي عمان و جزاير آنها با اين پديده مخرب روبرو هستيم.

ترميم چنين سازه هايي ميسر اما مشکل است. به هر حال چاره اي وجود ندارد و لازم است با تدابيري همچون افزايش ضخامت پوشش بتني روي ميلگردها، افزايش کيفيت بتن مصرفي و استفاده از پوشش هاي مخصوص بر روي ميلگردها يا بر روي سطح بتن، عمر قطعه را زياد کنيم. امروزه تدابير ديگري همچون استفاده از ميلگردهاي غيرفولادي و از نوع پليمري يا شيشه اي و يا کربني تجربه مي شود ولي هنوز در ايران رايج نشده است و نياز به تدوين آئين نامه براي طراحي و اجراي آن دارد.

3) فکر مي کنيد کشور ما تا چه حد با استانداردها و معيارهاي جهاني بتن فاصله دارد و دليل آن در چيست؟

در زمينه طراحي سازه اي خوشبختانه فاصله خاصي مشاهده نمي شود، اين فاصله در زمينه طراحي براساس عمر به تدريج ايجاد شده است. فاصله جدي در زمينه اجرا وجود دارد، زيرا آئين نامه ها و دستورالعمل هاي اجرايي در ساخت بتن و در ساخت قطعات بتن و سازه هاي بتني چندان مد نظر قرار نمي گيرد. بويژه در بخش خصوصي و در زمينه مسکن و ساختمانهاي تجاري، اين نقيصه مشاهده  مي گردد و در بخش دولتي تا حدودي به اين موارد توجه مي شود.

کمبود آموزش کلاسيک و آکادميک در مراکز آموزشي، کمبود آموزش هاي پس از تحصيل، نداشتن آموزش هاي فني و حرفه اي در رشته هاي مرتبط با اجراي بتن و سازه هاي بتني و در نهايت عدم توجه به اخلاق حرفه اي و کمبود وجدان کاري سبب بروز اين مشکلات و فاصله ها شده است و خواهد شد.

4) برگزاري همايش هاي بتن تا چه حد مي تواند در تشويق توليدکنندگان و نيروهاي متخصص مثمر ثمر باشد؟

برگزاري همايش ها مي تواند مانند يک تلنگر و شايد يک تشويق براي نيروهاي دست اندرکار صنعت بتن باشد اما دوره تأثير آن معمولاً کوتاه است و شايد لازم باشد فاصله آنها کم شود تا اثرات آن از بين نرود. با اين حال در کشورهاي مختلف با تدوين ضوابط و دستورالعمل هاي اجرايي و قانوني و نظارت بر اجراي آنها سعي مي کنند تا صرفاً از طريق تشويق عمل نکنند. بهر حال آموزش هاي صحيح نيز اثرگذار است.

5) انجمن چگونه مي تواند توليدکنندگان بتن را در بالا بردن تعهدات فني، اخلاق مهندسي و دانش فني ياري دهد؟

تدوين مقالات و درج آنها در مجله انجمن، برگزاري سخنراني هاي ماهيانه، برگزاري همايش هاي فصلي يا ساليانه و همکاري با نهادهاي ذيصلاح نظارتي و آموزشي مي تواند زمينه لازم براي بکارگيري آئين نامه ها و مقررات و دستورالعمل ها را فراهم کند. يکي از آموزش هاي مهم که البته بايد از دبستان آغاز شود ايجاد تعهد در افراد است که در افراد فني و مهندسين به شکل اخلاق مهندسي و تعهد کاري جلوه خواهد کرد که ظاهراً انجمن نمي تواند پس از تکوين شخصيت افراد، تأثير چنداني بر تغيير آن داشته باشد.

6) انجمن کارفرمايان کارخانجات بتن در هر استان چه مسئوليتي را در قبال توليدکنندگان و اعضاء خود دارند؟

در درجه اول لازم است مهندسين و مالکين که مصرف کننده اصلي بتن آماده هستند با بتن و خواسته هاي خود از آن آشنا شوند و بين بتن مطلوب و نامطلوب تفاوت گذارند. آموزش اين افراد باعث مي شود که خودبخود بين توليدکنندگان فرق بگذارند و در اين حالت، آموزش توليدکنندگان براي توليد بتن مطلوب بصورت جدي تر دنبال خواهد داشت.

رايج کردن فروش بتن براساس مقاومت اولين گام جدي است. توجه به خواسته مشتري مانند رواني بتن در پاي کار و در هنگام پمپ کردن گام جدي ديگري است که اگر برآورده شود بخش عمده اي از مشکلات کيفي بتن هاي مصرفي کشور حل مي گردد، شايد بتوان در سالهاي آينده در زمينه عمر و دوام بتن گامهاي جدي برداشت. بهرحال فعلاً مشکل جدي ما مسئله مقاومت بتن مصرفي در سازه است که مقدار آن بمراتب کمتر از خواسته مشتري است.

براي مقاومت هايي که فعلاً اندازه گيري مي شود قالب گيري آن قبل از اضافه کردن آب به بتن انجام شده است که مقاومت واقعي براي مقايسه با مقاومت مشخصه بتن نمي باشد هر چند ممکن است مقاومت بتن آماده تحويلي به خريدار را نشان دهد. بنابراين بايد شرايطي را بوجود آورد که نيازي به افزودن آب به بتن نباشد و رواني بتن مورد نظر تأمين شده باشد. براي اينکار نياز به مصرف روان کننده يا فوق روان کننده در پاي کار يا در هنگام توليد بتن آماده احساس مي شود. چنانچه بتوان اين معضل را حل نمود گام مهم و اساسي در اين راه برداشته شده است.

7) دکتر رمضانيان پور در سمينار کربناسيون بتن طول عمر بتن C20 را بيست سال و آقاي دکتر مقصودي در سمينار بتن پرمقاومت اين بتن را بتن سنگي و عمر آن را 15 سال اعلام نمودند، شما براي توليدکنندگان و مصرف کنندگان اين بتن چه راهکارهايي را پيشنهاد مي کنيد؟

عمر بتن در کربناسيون مربوط به خوردگي ميلگردها در بتن مسلح است. مسلماً در بتن C20 به دليل بالا بودن نسبت آب به سيمان، اين عمر کم مي باشد اما اين مسئله مربوط به بتني است که در معرض Co2 هوا باشد. بديهي است پس از کربناسيون بتن مجاور ميلگرد، بايد شرايط لازم براي خوردگي ميلگرد فراهم شود و سالها طول       مي کشد تا بتن متلاشي گردد. در بتن هاي موجود در ساختمانهاي بتني مانند شالوده يا تيروستون و دال پوشيده شده با مصالح مختلف، عملاً کربناسيون جدي اتفاق نمي افتد. همچنين در شهرهاي خشکي چون اصفهان شرايط براي کربناسيون و پس از آن براي خوردگي وجود ندارد. البته براي بتن هاي سازه هاي شهري مانند پلها، مطالب عنوان شده توسط آقاي دکتر رمضانيانپور صحيح است.

در مورد سخنان آقاي دکتر مقصودي که عمر بتن C20 را 15 سال و آن را بتن سنگي ناميده اند نمي توانم اظهار نظر کنم که اين عمر بر چه اساسي عنوان شده است و مقصود ايشان از بتن سنگي چيست؟ زيرا چنين اصطلاح و واژه اي براي بنده نامأنوس است و آئين نامه هاي دنيا اجازه مصرف چنين بتني را در سازه هاي بتن مسلح         مي دهند و طراحي براساس آن امکان پذير و بلامانع مي باشد.

بهر حال بنده توصيه مي کنم در شالوده ها، تيرها و دال ها ترجيحاً از رده C25 يا بالاتر و در ستونها نيز از رده هاي ترجيحاً بالاتر از آن استفاده نمايند.

8) همان طور که مستحضريد توليد بتن پرمقاومت در طرح توسعه يک واحد بتني نشان دهنده ارتقاي دانش فني کارشناسان و متخصصان ما در کشور است. شما چه درخواستي از مسئولين براي حمايت از اين توليدکنندگان داريد؟

قاعدتاً در هر موردي نبايد مسئولين حمايت خاصي داشته باشند. اگر جامعه مهندسي و دست اندرکاران صنعت بتن برآنند که از بتن هائي با مقاومت بالاتر از رده هاي معمول استفاده نمايند، واحدهاي توليدي، خود را براي اين امر تجهيز خواهند نمود و نياز به حمايت هاي خاص احساس نمي شود.

بهرحال بنده معتقدم که بايد بتن مطلوب خريدار از نظر مقاومت، دوام، رواني و ساير ويژگي هاي موردنظر در بتن تازه همچون پايداري در برابر جداشدگي و عدم آب انداختن شديد تأمين گردد و ملاک داشتن دانش فني تأمين اين خواسته ها مي باشد نه صرفاً توليد بتن پرمقاومت.

9) در پايان اگر صحبتي داريد بفرماييد.

توصيه بنده به واحدهاي توليد بتن آماده، حرکت به سمت کاهش مصرف سيمان و بکارگيري افزودني هاي مختلف بويژه روان کننده ها و فوق روان کننده ها مي باشد بويژه اگر قرار باشد از بتن هاي پرمقاومت تر استفاده نمايند.

همچنين مجدداً تأکيد مي کنم که تأمين بتن مطلوب خريدار، بويژه از نظر ويژگي هاي بتن تازه مانند رواني، عدم جداشدگي و عدم آب انداختن شديد، اهميت ويژه اي دارد.

کاهش قيمت بتن و اجراي بتني با مصرف اين مواد افزودني و کاهش مصرف سيمان امکان پذير است بويژه آنکه در آينده نزديک شاهد افزايش قيمت سيمان خواهيم بود. زيرا اگر هدفمندي يارانه ها بشکلي جدي دنبال شود و قيمت سوخت (گاز، مازوت و گازوئيل) و برق مصرفي با قيمت جهاني در اختيار کارخانه هاي سيمان قرار گيرد قيمت سيمان توليدي بين 70 تا 85 دلار خواهد بود و کاهش مصرف آن علاوه بر مزاياي فني، داراي مزيت هاي اقتصادي خواهد بود.

استفاده از سيمانهايي با رده مقاومتي 425 و 525 بويژه براي بتن هايي که رده آنها C30 يا بالاتر است مي تواند به کاهش جدي مصرف سيمان منجر گردد و مصرف اين سيمانها به تشويق کارخانه هاي توليد سيمان براي توليد بيشتر و افزايش کيفيت مقاومتي سيمانها منتهي مي شود.