علل خرابی در سازههای بتنی
علت پدید آمدن خرابی بتن و نقص در سازههای بتنی را می‌توان به شرح زیر طبقه‌بندی نمود:
- نقص ساختاری ناشی از خطاها در طراحی، معیارهای بارگذاری، اضافه بار غیر منتظره و …
- نقص ساختاری ناشی از نقص سازه
- خسارت ناشی از آتش سوزی، سیل، زلزله، طوفان و…
- آسیب ناشی از حمله شیمیایی
- آسیب ناشی از محیط‌های دریایی
- آسیب ناشی از سایش
- حرکت بتن به دلیل ویژگی‌های فیزیکی
- نامناسب بودن کیفیت مواد اولیه
- مناسب نبودن طرح اختلاط
- سفارش بتن از مراکز نامناسب در تولید بتن، حمل و بتن ریزی آن.
- ساخت نامناسب بتن
- مناسب نبودن کیفیت بتن با توجه به کارایی آن
نکته : انتخاب نوع سیمان مناسب برای بتن سازه مورد نظر بسیار ضروری است. سیمان پرتلند معمولی متداول‌ترین سیمان است. ا توجه به مطابقت کیفیت سیمان با مشخصات استاندارد مربوطه، در زمان استفاده، معمولاً مشکلی در رابطه با سیمان پرتلند معمولی وجود ندارد. در مواردی که بتن در معرض محیط‌های تهاجمی قرار دارد، ممکن است لازم باشد از سیمان های خاصی مانند سیمان پرتلند مقاوم در برابر سولفات، سیمان سرباره و… استفاده شود.
نکته : استفاده از آب حاوی نمک برای ساخت بتن نیز می‌تواند باعث خرابی بتن شود. طرح اختلاط بتن را می‌توان با استفاده از طیف گسترده‌ای از سنگدانه‌ها انجام داد. استفاده بیش از حد از آب در مخلوط بتن،بزرگترین ضعف در طرح اختلاط است. سایر عوامل موثر بر عملکرد بد بتن عبارتند از: جداشدگی سنگدانه‌ها، بتن ریزی نامناسب، ویبره ناکافی یا بیش از حد بتن در قالب‌ها، کاور ناکافی بتن، عمل آوری نامناسب بتن و … .
نکته : دیتیل مناسب آرماتور، مانند رعایت پوشانندگی مناسب آرماتورها برای بتن ریزی صحیح ضروری است. دیتیل نامناسب منجر به تجمع آرماتورها در قسمتی خاص و در نتیجه ایجاد مشکلاتی در بتن ریزی و متراکم سازی می‌گردد. حتی اگر بتن قابل اجرا باشد،جزئیات آرماتورها باید بر اساس نحوه بتن‌ریزی و متراکم سازی تعیین شود.
الزامات مهم جهت ترمیم بتن
برای تعیین اینکه آیا بتن معیوب نیاز به تعمیر دارد یا خیر، باید مراحل خاصی را در نظر گرفت و در صورت نیاز به ترمیم، تکنیک و مواد مناسب ترمیم را مشخص نمود. به کارگیری این مراحل ترمیم، موفقیت آمیز بودن ترمیم را تضمین می‌کند. سازه ها در بازه‌های زمانی مشخص نیاز به ترمیم و تعمیر دارند. مراحل ترمیم بتن شامل بررسی علت خرابی در بتن، ارزیابی وسعت و شدت خرابی، تشخیص نیازمندی به ترمیم، انتخاب تکنیک و مواد مناسب ترمیم، آماده سازی فرآیند ترمیم، کاربرد تکنیک تعمیر و در نهایت، عمل آوری منطقه ترمیم شده، می‌باشد. هر کدام از این موارد عبارتند از :
تعیین علل خرابی در بتن :
تعیین علل پدید آمدن خرابی در بتن، باید به درستی انجام شود تا بتوان مشکل را به خوبی برطرف نمود. اگر علت خرابی، تا حد زیادی از بین برود یا کاهش یابد، سازه دوام بیشتری خواهد داشت و بدون نیاز به نگهداری،عمر طولانی‌تری نیز خواهد داشت. با این حال، اگر عامل به وجود آورنده خرابی‌های بتن به درستی ارزیابی ، تشخیص و برطرف نگردد، همان علل خرابی بتن نیز می‌تواند در آینده تکرار شود و ممکن است منجر به اتلاف پول و زحمات شود. باید دانست که بیش از یک یا چند عامل ممکن است در خرابی بتن مورد بررسی،دخیل باشند. در این مورد، همه عوامل باید مورد توجه قرار گیرند. در غیر این صورت هدف از تعمیر برآورده نمی‌شود. عوامل که ممکن است، بر دوام و یکپارچگی سازههای بتنی تأثیر منفی بگذارند عبارتند از: آب و هوای نامناسب، کاویتاسیون، سایش، خوردگی آرماتور، حملات شیمیایی، کربناسیون، ترک، نقص در طراحی و ساخت، سن زیاد سازه و…
نکته : اگر علت آسیب، ماهیت تکرار داشته باشد، در ترمیم سازه باید مد نظر قرار بگیرد. و اما اگر علت خرابی بتن، یک رویداد بدون تکرار و اتفاقی باشد، می‌توان از آن چشم پوشی کرد.
ارزیابی میزان خسارت ناشی از آسیب بتن :
ارزیابی میزان آسیب بتن، به درک نمودن نوع خرابی و تأثیر آن بر عمر وکاربری سازه کمک می‌کند. اگر میزان آسیب بتن مشخص باشد، می‌توان به راحتی با ارزیابی این که آیا بتن سازه، نیاز به تعویض یا ترمیم دارد و یا ندارد،تصمیم درستی را اتخاذ نمود.همچنین ارزیابی میزان خسارت در بتن، به اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری از خسارت در آینده نیز کمک می‌کند. میزان ارزیابی خسارت بتن شامل تعیین میزان تخریب بتن و تأثیر این خرابی بر عمر مفید سازه است.(یعنی اینکه چقدر بتن مقاومت یا ظرفیت حمل بار خود را طی این آسیب‌ها از دست داده است).
آزمایش صدای بتن :
آزمایش صدای بتن، یک روش معمول برای تعیین میزان آسیب در بتن است. اگر این روش با بازرسی بصری ترکیب شود و توسط یک مهندس مجرب انجام شود، در بسیاری از موارد، ارزیابی صحیحی از خرابی را ارائه می‌دهد. در این آزمایش،با استفاده از چکش به سطح بتن ضربه اعمال می‌شود. صدای توخالی نشانه بتن لایه لایه شده یا جدا شده است. مقاومت بتن را می‌توان در حین ارزیابی میزان آسیب ناشی از ضربات چکش تعیین نمود. مقاومت بالای بتن باعث می‌شود چکش برگشت کند. مقاومت کم بتن با ضربات مبهم و برگشت کم چکش همراه است.
نکته : ارزیابی میزان آسیب بتن نیز ممکن است با سایر آزمایشات غیر مخرب انجام شود.
تشخیص نیازمندی بتن به ترمیم :
تعمیر اعضای سازه بتنی به هزینه و زمان نیاز دارد. به همین دلیل خرابی باید ارزیابی شود و مشخص گردد که نیازمند ترمیم هست یا نه. در صورتی که بتن آسیب دیده، بر ایمنی و قابلیت کارکرد سازه تأثیر بگذارد و یا خرابی به سرعت گسترش یابد، باید روند ترمیم آن سریعا آغاز شود. با این حال، اگر آسیب‌های بتنی با سرعت کم پیشرفت کنند و شدید نباشند (در مراحل اولیه تشخیص داده شوند)، می‌توان از روش‌های جایگزین برای کند کردن پیشرفت خرابی استفاده نمود.
انتخاب روش ترمیم بتن :
خرابی بتن ممکن است به دلیل خوردگی، خرابی سازه، نفوذ آب، فعالیت لرزه‌ای یا دلایل متعدد دیگر رخ دهد. انتخاب استراتژی ترمیم مناسب، بر اساس علت اصلی خرابی بتن،می‌تواند عملکرد کلی یک سازه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.در نتیجه، پس از کسب اطلاعات کافی در مورد منطقه آسیب دیده، اندازه و شدت آن، مدت زمان انجام تعمیر، می‌توان روش‌های مناسب اقتصادی و موفقی را در رابطه با مواد تعمیر و روش تعمیر انتخاب نمود.
