عوامل خرابی بتن
بتن (concrete) ماده‌ای کامپوزیتی است که از ترکیب سیمان، آب و سنگدانه‌های شن مانند تشکیل می‌شود. سیمان ماده‌ای است که در اثر مخلوط شدن با آب، خمیری چسبنده را به وجود می‌آورد. خمیر تشکیل شده سنگدانه‌ها را به یکدیگر متصل کرده و یک ماده جامد و سخت را ایجاد می‌کند. concrete در صنعت ساختمان سازی کاربرد گسترده‌ای دارد و از آن در ساخت پروژه‌های عمرانی مانند ساختمان، پل، سد و غیره استفاده می‌گردد. لذا ایجاد خرابی در ساختار این ماده مشکلات زیادی را به همراه خواهد داشت. عبارت خرابی بتن به هرگونه تغییر ایجاد شده در خواص فیزیکی یا شیمیایی بتن اشاره دارد که موجب کاهش مقاومت، دوام و زیبایی آن می‌شوند. این خرابی‌ها از عوامل مختلفی از جمله عوامل شیمیایی، فیزیکی یا مکانیکی نشأت می‌گیرند.
در این مطلب به بررسی انواع خرابی‌های بتن و علل بروز هر یک از آن‌ها می‌پردازیم؛ برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه با وستا شیمی همراه باشید.
علت خرابی در بتن چیست؟
خرابی در بتن مانند هر اتفاق دیگری بی دلیل رخ نمی‌دهد؛ بلکه بروز این مشکل دلایل متعددی دارد. برخی از این دلایل به شرح زیر هستند:
- کیفیت پایین مواد اولیه
- وجود الگوی اختلاط نامناسب
- ساختار غیراستاندارد concrete
- خرید، حمل و اجرای بتن توسط مراکز غیرمعتبر
- آسیب دیدن در محیط‌های مرطوب و شرجی
- آسیب دیدن ناشی از حمله شیمیایی
- حرکت کردن concrete به واسطه خصیصه‌های فیزیکی آن
- نقص در ساختار ماده در اثر خطاهای طراحی، اضافه بار غیرمنتظره و غیره
- خسارت‌های ناشی از آتش سوزی، سیل، زلزله و غیره
با توجه به موارد ذکر شده می‌توان نتیجه گرفت که انتخاب سیمان درجه یک برای بتن در دوام و پایداری آن بسیار موثر است. اگر قصد اجرای بتن در محیط‌های تهاجمی را دارید، باید از نوع خاصی از سیمان مانند سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات یا سیمان سرباره استفاده کنید.
انواع خرابی های بتن
بر حسب عوامل ایجاد کننده خود به دو نوع شیمیایی و فیزیکی تقسیم‌بندی می‌شوند. عوامل مختلفی هر یک از این خرابی‌ها را به وجود می‌آورند؛ اما به طور معمول دلایل فیزیکی و شیمیایی در کنار یکدیگر باعث بروز این مشکلات می‌گردند. برای مثال ترک خوردن مخلوط سیمان و آب باعث افزایش نفوذپذیری ملات خواهد شد و همچنین نشت مایعات اسیدی به داخل ترک‌ها، concrete را آسیب‌پذیرتر می‌کند.
خرابی های فیزیکی بتن (Physical Deterioration)
عوامل فیزیکی متعددی همچون یخ زدن و آب شدن، سایش و فرسایش و خلاء زایی باعث بروز خرابی‌های فیزیکی در این مصالح ساختمانی می‌شوند. آب موجود در میان سنگدانه‌های concrete در دمای زیر صفر درجه منجمد می‌گردند. فرایند یخ زدن موجب افزایش حجم آب و در نتیجه ترک خوردن، پوسته پوسته شدن و خرد شدن مصالح خواهد شد.
خمیر سیمان دارای تخلخل زیاد و مقاومت کم در برابر ساییدگی، به طور قطع منجر به تغییرات در بتن خواهد شد. در واقع مقاومت سایشی بتن مطابق قانون ACI باید بیشتر از 28 مگاپاسکال باشد. همچنین عواملی مانند رعایت نسبت مناسب آب به سیمان، دانه‌بندی سنگدانه‌ها و حداقل روانی تراکم مناسب نیز در افزایش مقاومت این ماده موثر هستند. حداقل هوای محبوس شده متناسب با شرایط محیطی نیز به استحکام بیشتر مصالح کمک می‌کند.
در محیط‌هایی با فرسایش زیاد بهتر است که از سنگدانه‌های سخت استفاده کنید. همچنین در این شرایط توصیه می‌کنیم که مقاومت فشاری 28 روزه concrete حداقل 41 مگاپاسکال باشد. این در حالی است که بهترین راه برای مقابله با آسیب‌های ناشی از خلاء زایی، از بین بردن ناهمواری سطح و تغییرات ناگهانی شیب است. اگر سرعت بیشتر از 12 متر در ثانیه باشد، جریان خطی منجر به فرسایش قابل توجه سطح سیمانی می‌شود. به این پدیده خلاء زایی می‌گویند.
نتایج آزمایشات سلامت سیمان صورت گرفته بر اساس استاندارد ASTM (C 150) نشان می‌دهند که مقدار Mgo موجود در سیمان نباید بیشتر از 6 درصد باشد. اگر این پارامتر بیشتر از عدد تعیین شده باشد، مصالح منبسط شده و ترک می‌خورد.
خرابی های شیمیایی بتن (Chemical Deterioration)
آسیب‌های شیمیایی در اثر واکنش‌های شیمیایی رخ داده بین مواد تشکیل دهنده concrete، مواد موجود در اطراف آن یا هر دو به وجود می‌آیند. برخی از رایج‌ترین انواع خرابی‌های شیمیایی بتن عبارتند از:
- در اثر واکنش میان سولفات‌ها و سیمان محصولاتی تولید می‌شوند که حجم خود را افزایش می‌دهند. بنابراین تهاجم سولفات‌ها مشکلاتی همچون ترک خوردگی و خرد شدن مصالح را به همراه خواهند داشت.
- کلریدها و میلگردهای نصب شده در ملات با یکدیگر واکنش داشته و باعث خوردگی میلگردها می‌شوند. این پدیده موجب کاهش مقاومت concrete و در نهایت فروپاشی آن خواهد شد.
- در اثر واکنش میان دی‌اکسید کربن موجود در هوا با سیمان موادی تولید می‌شوند که خاصیت قلیایی concrete را کاهش می‌دهند. این پدیده که به آن کربناتاسیون می‌گویند، باعث خوردگی میلگردهای فولادی موجود در مصالح ساختمانی مورد بحث خواهد شد.
- گاهی اوقات مواد قلیایی موجود در سیمان با برخی از مواد موجود در سنگدانه‌های concrete واکنش نشان می‌دهند. در اثر این واکنش محصولاتی به وجود می‌آیند که حجم خود را افزایش داده و ترک خوردگی و خرد شدن مصالح را به همراه دارند.
روش های ترمیم بتن کرمو
بتن کرمو به مصالحی اشاره دارد که حاوی حفره‌های کوچک و بزرگ باشد. این حفره‌ها مقاومت و زیبایی مخلوط آب، سیمان و سنگدانه‌ها را کاهش می‌دهند. حفره‌های مورد بحث در اثر عوامل مختلفی مانند به کار بردن مصالح نامناسب و ساخت غیراستاندارد به وجود می‌آیند. روش‌های مختلفی برای ترمیم انواع خرابی در بتن وجود دارند؛ البته بعضی از آن‌ها مشکلات را به صورت سطحی و بعضی دیگر عمقی ترمیم می‌کنند.
- در روش ماله زدن، ملات ترمیمی با استفاده از ماله روی سطح بتن کرمو کشیده می‌شود.
- در روش شاتکریت، ملات ترمیمی با استفاده از دستگاه شاتکریت روی سطح مورد نظر پاشیده می‌شود. این روش برای ترمیم حفره‌های ایجاد شده در بتن در مقیاس گسترده مناسب است.
- در روش گروت ریزی، ملات ترمیمی با استفاده از لوله به درون حفره‌های ایجاد شده در concrete تزریق می‌شود. با استفاده از این روش می‌توان مشکلات بتن کرمو را در سطوح عمیق رفع کرد. طرز تهیه ملات گروت سیمانی را در این مقاله بررسی کرده‌ایم.
برای اینکه روش مناسبی را برای رفع این مشکلات انتخاب کنید، باید به عوامل مختلفی مانند عمق حفره‌ها، وسعت سطح آسیب دیده و شرایط محیطی دقت نمایید.
مراحل ترمیم خرابی بتن
آسیب‌های وارده بر concrete را می‌توان در پنج مرحله ترمیم کرده و مقاومت و عملکرد آن را بهبود بخشید. در ادامه این مراحل به طور مفصل شرح داده شده‌ایم.
- بررسی شرایط و شناخت علل آسیب بتن
در وهله اول بسیار مهم است که شرایط محیطی مورد ارزیابی قرار گیرند. این ارزیابی‌ها شامل بازرسی چشمی و حضوری، بررسی وضعیت قبل و بعد از خرابی بتن از طریق نقشه‌های موجود، تست‌های آزمایشگاهی و غیره می‌شوند. با آنالیز نتایج حاصل از این ارزیابی‌ها، دلایل خرابی concrete مشخص خواهد شد. بعد از تعیین علت یا علل آسیب، بهترین برنامه و دستورالعمل برای ترمیم سطح در نظر گرفته می‌شود.
- انتخاب روش ترمیم و آماده سازی
کارشناسان در مرحله دوم با توجه به علل آسیب دیدگی بتن، روش ترمیم مناسب آن را انتخاب می‌کنند. همچنین در این زمان ممکن است که تغییراتی در شرایط محیطی یا سازه به منظور جلوگیری از خرابی مجدد concrete صورت گیرد. البته همیشه امکان ایجاد این تغییرات میسر نیست؛ برای مثال امکان تغییر شرایط آب‌وهوایی وجود ندارد. کارشناسان باید به دقت عوامل مخرب را شناسایی کرده و برای مقابله با آن‌ها چاره‌ای بیاندیشند. مواد مورد استفاده برای ترمیم نیز با توجه به نوع خرابی انتخاب می‌شوند.
- آماده سازی سطح آسیب دیده
سطح آسیب دیده بتن با استفاده از روش‌های مختلفی ترمیم می‌شود:
- بخار آب به منظور چربی‌زدایی
- مواد چسبنده مانند لاتکس یا دوغاب لاتکسی
- چندین بار غرقاب کردن سطح concrete با آب
- استفاده از کاغذهای سنباده‌ای به منظور تعیین زبری سطح
- استفاده از مواد شیمیایی، دترجنت‌ها جهت تمیز کردن موضعی سطح
- اسیدشویی سطح concrete به منظور برداشتن لایه نازکی از آن
- تعیین مشخصات فنی ترمیم
متخصصان در مرحله چهارم باید نقشه‌ای دقیق از محل و مشخصات ترمیم تهیه کنند. این نقشه باید بر اساس اصول کلی تعمیر، تهیه شود و انعطاف‌پذیری کافی داشته باشد. در این صورت می‌توان در حین اجرا تغییراتی در نقشه اعمال کرد. این نقشه باید حاوی اطلاعاتی مانند حجم تعمیر، نوع مواد مورد نیاز، میزان مواد، قیمت و غیره باشد.
- زمانبندی اجرا
برای شروع عملیات ترمیم خرابی concrete باید زمان دقیق آن مشخص شود. همچنین در این زمانبندی باید تعداد نفرات، نحوه آماده‌سازی، روش تعمیر، نصب میلگرد و مراحل اجرای کار نیز تعیین گردند.
- کنترل کیفیت سطح
در هنگام ترمیم انواع خرابی در بتن، کنترل کیفیت باید در تمام مراحل انجام شود. این کنترل‌ها شامل انجام آزمایشات گوناگون در تمام مراحل اجرا، نظارت همیشگی و مقایسه نتایج تست‌ها با استانداردهای مربوطه است. در صورتی که کنترل کیفیت به موقع صورت گیرد، از هرگونه اشتباه یا خلل در اجرای تعمیرات جلوگیری خواهد کرد. این اقدامات برای افزایش ایمنی و استحکام سازه و همچنین کاهش هزینه‌های تعمیرات مهم هستند. اگر پروسه کنترل کیفیت بعد از اتمام کار انجام شود، امکان بررسی دقیق و عمقی وجود نخواهد داشت. در این شرایط ممکن است که نواقص داخلی نادیده گرفته شده و در آینده خرابی‌های دیگری را به همراه داشته باشند.
در این مطلب علاوه بر شناخت انواع خرابی در بتن و دلایل ایجاد آن‌ها با موضوع ترمیم بتن‌های کرمو آشنا شدیم. به طور کلی ترمیم آسیب‌های ایجاد شده در concrete شامل 6 مرحله است که این مراحل را به تفصیل شرح دادیم.
به یاد داشته باشید که هر چقدر شدت آسیب کمتر باشد، ترمیم آن سریع‌تر و کم هزینه‌تر است. بنابراین بسیار مهم است که از بازرسی‌های دوره‌ای غافل نشوید. زیرا در این صورت می‌توانید خرابی‌ها را در همان مراحل ابتدایی تشخیص داده و آن‌ها را با کمترین هزینه ترمیم کنید.
برطرف کردن آسیب بتن با چسب بتن در وستا شیمی با بهترین کیفیت و قیمت
نحوه استفاده از چسب بتن در ترمیم بتن
