پل Tunkhannock که در سال 1912 از بتن ساخته شد، هنوز هم به خوبی سالم می باشد و کار می کند. بتن مانند شکلی از سنگ های رسوبی مصنوعی به نظر می آید. به عنوان نوعی از مواد معدنی، ترکیبات آن از مواد بسیار پایداری تشکیل می گردد. بسیاری از سازه های ساخته شده از بتن با طول عمر مورد انتظار 100 ساله ساخته می گردند، که با اضافه کردن بخار سیلیکا، می توان عمر مفید پل ها و دیگر سازه های ساخته شده از بتن را تا 16000 سال افزایش داد. پوشش هایی نیز به منظور جلوگیری از آسیب و افزایش عمر مفید بتن وجوددارند. پوشش های اپوکسی ممکن است تنها به سطوح داخلی بتن اعمال گردد ولی قادر است رطوبت موجود در بتن را نیز به دام بیاندازند.
عوامل موثر بر عمر بتن
وقتی بتن آسیب ببیند عمر مفید آن کاهش می یابد.هرچند بتن مقاومت بالایی دارد ولی تحت تاثیر عوامل مختلف فیزیکی ، شیمیایی و مکانیکی دچار صدمه و آسیب می شود. برای اینکه عمر مفید بتن را افزایش دهیم بایستی به طور مداوم به بررسی و کنترل سلامت بتن بپردازیم .که دستگاههای مختلفی برای بررسی سلامت بتن وجود دارد که از میان آنها به اسکن آرماتور می توان اشاره نمود که این دستگاه برای تعیین و تشخیص خوردگی آرماتورها در بتن ساخته و طراحی شده است.از دستگاههای دیگر کاربردی جهت انجام مقاوم سازی و افزایش عمر مفید بتن دستگاه الکتراسونیک می باشد.که مقاومت بتن را اتدازه گیری می نماید.و عمق ترک های موجود در بتن را نیز تعیین می کند.
عوامل اصلی آسیب در بتن
- میزان زیادی آب در مخلوط بتن
- استفاده از طرح اختلاط غیر استاندارد و نامناسب
- به کار بردن سیمان بی کیفیت و سنگدانه های آلوده برای ساخت مخلوط بتن
- آب آلوده نیز می تواند در کیفیت بتن تاثیر بگذارد و به مرور زمان موجب آسیب رسیدن به بتن شود.
- از دیگر عوامل موثر بر آسیب دیدگی بتن ، انجام عملیات ویبراسیون ، به صورت نامناسب است.
- کیورینگ ناکافی از دیگر عوامل اصلی موثر بر آسیب در بتن می باشد.
- بر روی آرماتورها باید به اندازه کافی پوشش بتنی وجود داشته باشد زیرا در غیر این صورت به آرماتورها و در نتیجه بتن آسیب می رسد.
- قرار گرفتن بتن در معرض اسید
- وجود چرخه های یخ زدگی و ذوب
- تحمیل بار بیش از ظرفیت بتن
- بتن ریزی نامناسب
برای نگهداری و حفاظت و افزایش عمر مفید بتن بایستی از تست ها و آزمایش هایی که برای بررسی تخریب بتن طراحی شده اند استفاده نماییم به این آزمایش ها اصطلاحا آزمایش غیر مخرب بتن می گویند.
نحوه مقابله با خوردگی فولاد در بتن
بتن مسلح یا بتن آرمه یکی از انواع بتن می باشد. در ساختار این نوع بتن برای مقاومت و استحکام بیشتر از میلگرد نیز استفاده شده است. آرمه یا فولاد در داخل بتن پس از گذشت زمان دچار خوردگی می گردد و در نتیجه منجر به تخریب بتن می شود.
چگونه خوردگی فولاد در بتن را برطرف نماییم :
- انتخاب مصالح صحیح و مناسب
- انتخاب بتن با مشخصات فنی مطابق با منطقه
- عمل آوری مناسب و کامل
- به کاربردن آرماتورهای ضد زنگ و آرماتور با الیاف پلاستیکی می باشد.که بسیار پر هزینه می باشد.
- حفاظت کاتدیک در بتن نیز یک روش پرهزینه اما مطمئن برای جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن می باشد.
- استفاده از آرماتور با پوشش اپوکسی
- برای جلوگیری از بروز این مشکل ، پوشش های مختلفی نیز به سطح بتن اعمال می گردد که از میان همه آنها ، پوشش های سیمانی ، با دوام تر ، ارزانتر و پیوستگی بیشتری با بتن دارد.
- در برخی از مواقع ، بعضی از مواد افزودنی بتن نیز می تواند از بروز این مساله جلوگیری کند.
ترمیم کننده بتن چیست؟
بتن یک ماده مقاوم می باشد،استحکام و دوام بالایی دارد. عوامل مختلفی می توانند بر روی بتن تاثیر بگذارند و موجب تخریب بتن گردند. ایجاد خرابی در سازه های بتنی ، استحکام آن را کاهش می دهد. برای جلوگیری از این رخداد باید به تعمیر و ترمیم بتن بپردازیم.
بتن می تواند در اثر عوامل مختلفی همچون خوردگی آرماتورها ، برخورد با موادی نظیر اسید ، سولفات ها ، کلرید ها و غیره دچار تخریب و خرابی گردند. در اثر عدم انجام صحیح مراحل اجرایی و بتن ریزی نیز ممکن است بتن آسیب ببیند. وجود محدودیت هایی از نظر اقتصادی و زمانی نیز از دیگر عوامل تخریب بتن باشد. برای ترمیم و تعمیر بتن در این شرایط می توان از انواع ترمیم کننده بتن استفاده نمود.
ترمیم کننده بتن در انواع مختلف وجود دارد. برخی از انواع ترمیم کننده های بتن شامل ملات هایی هستند که به آنها ملات های ترمیم کننده گفته می شود.
انواع ملات های آماده ترمیم کننده بتن
- ملات های سیمانی که با الیاف و پلیمر اصلاح شده اند.
- انواع ملات پلیمری
- ملات های نیمه پلیمری از دیگر انواع ترمیم کننده بتن هستند.
- چسب های اپوکسی نیز نمونه ای از ترمیم کننده بتن هستند که در صورت نیاز می توان از آنها استفاده نمود.
- رزین های تزریقی
- چسب های لاتکس .
استفاده از این مواد برای ترمیم انواع بتن و سازه های بتنی به عوامل مختلفی نظیر ضخامت ترمیم ، ابعاد منطقه آسیب دیده ، میزان مقاومت شیمیایی مورد نظر ، مقدار بار وارده به منطقه مورد ترمیم و نوع منطقه مورد ترمیم در بتن و غیره اشاره نمود.
عمل آوری بتن چیست
عمل آوری بتن یا به اصطلاح کیورینگ بتن : از مجموعه فرآیندهایی که به منظور نگهداری و حفظ فاکتورهایی مانند حرارت و رطوبت در بتن، که بلافاصله بعد از ریختن بتن و همچنین انجام عملیات پرداخت بتن، در مدت زمان معینی صورت می پذیرد می گویند. این فرآیند تاثیر به سزایی در خصوصیات و ویژگی های بتن دارد. به عنوان برخی از ویژگی هایی که تحت تاثیر این فرآیند می باشد، می توان به مواردی نظیر دوام بتن، افزایش مقاومت فشاری در بتن ، مقاومت در برابر سایش و یخبندان و غیره اشاره نمود.
عمل آوری بتن باید به سه شکل محافظت، مراقبت و پروراندن انجام گردد. در حقیقت این سه فرآیند برای عمل آوری بتن ریخته شده در قالب یک امر ضروری و مهم می باشد. منظور از مراقبت، عمل آوری و منظور از پروراندن، عمل آوری حرارتی است. در هنگام ایجاد مخلوط بتن ، زمانی که سیمان و آب با هم ترکیب می گردند ،هیدراتاسیون آغاز می شود. میزان این فرآیند در دوام و مقاومت بتن بسیار موثر می باشد.
در روزهای اول جاگذاری بتن ، با وجود درجه حرارت مناسب، عمل هیدراتاسیون که در واقع یک واکنش شیمیایی است با سرعت نسبتا بالایی انجام میگردد.به همین دلیل در این مدت، به حفظ آب در بتن توجه ویژه ای می شوذ. بعد از توقف کیورینگ، عمل کسب مقاومت در بتن تا مدتی ادامه خواهد داشت تا زمانی که درجه اشباع در حفره های موئینه موجود در داخل بتن به 80 درصد برسد.
از انواع عمل آوری بتن ، عمل آوری رطوبتی می باشد که به دو صورت عمل آوری با آب و عمل آوری عایقی صورت می پذیرد.
اضافه کردن بتن به بتن موجود
با گذشت زمان، بتن سخت تر شده و تخلخل آن کمتر می گردد. سخت شدن می تواند باعث ایجاد مشکل کند. بعلاوه بتن ممکن است به داخل زمین زیرین فرو رود. سخت شدن و یا فرو رفتن می تواند یک قطعه بتن بی کیفیت بوجود بیاورد که آب در آن باعث ایجاد حفره می شود. یک راه حل برای رفع این مشکل، اضافه کردن لایه بتن دیگر بر روی سطح بتن قبلی می باشد. برای تکه های کوچک از پوشش های نازک تری استفاده می کنند.یک پروژه بهبود کامل نیاز به پوشش ضخیم تری دارد.
مراحل انجام کار:
- ابتدا یک بتن با سنگ دانه های مناسب برای این کار انتخاب نماید. برای پوشش های بسیار کوچک باید از سنگ دانه های کوچک استفاده کنید. سنگ دانه های بزرگ برای این موارد نمی توانند مورد استفاده قرار بگیرند.
- مرحله دوم، آماده سازی بتن موجود است. قبل از انجام هر کاری باید ابتدا باید سطح بتن موجود را تمیز نمایید. از یک محصول بتن شیمیایی برای این کار استفاده کنید.
- سطح موجود را اشباع کنید. بتن موجود را اشباع کنید تا دیگر قادر به جذب آب از بتن جدید نباشد. عدم انجام این مرحله می تواند موجب ایجاد یک پیوستگی ضعیف بین بتن موجود و بتن جدید شود.
- دوغاب را درست کنید. از یک برس سفت برای اعمال دوغاب به سطح موجود استفاده نماید. انجام این مرحله اجباری نیست اما به ایجاد یک همبستگی بیشتر بین بتن موجود و بتن جدید کمک شایانی می کند. اجازه ندهید که پوشش دوغاب قبل از اعمال بتن جدید خشک گردد.
- در انتها آماده سازی بتن های جدید است. مخلوط بتن را با توجه به سطح موجود ایجاد نماید.
- اولین لایه از بتن جدید را اضافه کنید. بتن را به سطح مورد نظر بریزید. در این مرحله از میله اضافه نکنید. سطح زیر در لایه اولیه به چسبناک شدن لایه آخر کمک خواهد نمود.
- چند ساعت برای سفت شدن لایه اولیه صبر نماید، گام بعدی تا زمانی که این لایه کاملا سفت نشده باشد قابل اجرا نیست.
- مخلوط دومین لایه بتن را تهیه نماید. در صورت لزوم مواد افزودنی بتن نیز می توانید به مخلوط اضافه شود.
- پوشش نهایی بتن را به سطح اضافه کنید. از یک ماله برای پخش مساوی بتن در سطح استفاده نماید.در این مرحله باید در ایجاد یک سطح صاف و تراز دقت داشته باشید.
- مرحله نهایی، مرحله حفاظت از کار است. سطح بتن جدید را با یک ورق پلاستیکی بپوشانید و یا با ترکیبات درمانی مانند شکل فوق اسپری کنید. این کار برای حصول اطمینان از درمان طولانی بتن است.