up
Search      menu
ساختمان و معماری :: مقاله سازه هاي بتني PDF
QR code - سازه هاي بتني

سازه هاي بتني

آسيب شناسي و بهسازي سازه هاي بتني (2)

در اين بخش ، عمليات بهسازي که عبارت از آماده سازي سطوح و اجراي روشهاي مناسب تعمير و مرمت و تقويت مي با شد، شرح داده شده است.
2- عمليات ترميمي
(REMEDIAL- ACTION)
پس از اينکه عامل يا عوامل سازه دقيقاً مشخص شد، مهندسين مسؤول با در نظر گرفتن هزينه اقدامات لازم، عملياتي را که براي استفاده و ادامه بهره برداري از سازه براي مدت مورد نظر ضروري است، به کارفرما ارائه مي دهند. اين عمليات ممکن است شامل خراب کردن و از بين بردن کامل سازه و ساخت مجدد آن باشد يا اينکه تعميرات اساسي صورت گيرد و يا اينکه روشهايي اتخاذ شود تا پيشروي خرابي و فرسودگي را در سازه کاهش دهد. البته اين امر يعني کاستن از سرعت پيشرفت خرابي در سازه، در مواقعي ضرورت مي يابد که امکان تعميرات اساسي پيشگيري کننده وجود نداشته باشد، مانند تخريبي که علت اصلي آن عکس العمل واکنش قليايي- سيليکا(ALKALI- SILICA) مي باشد.
در هر حال اگر در مراحل تشخيص و ارائه راه حل، تعمير سازه به عنوان تصميم مقتضي، اتخاذ شده باشد، با در نظر گرفتن نوع سازه بتني، طرق متعددي براي اجراي اين تعميرات موجود مي باشد که اعم آنها عبارتند از:
(الف) جايگزين نمودن تمام يا قسمتي از المانهاي سازه
(ب) تزريق و تلقيح ترکها
(پ) چسباندن المانهاي فلزي کمکي (مانند آرماتور، صفحات فلزي، بخيه و …)
(ث) پوششها
از آنجا که با توجه به موقعيت و موضع مناطق تحت تعمير سازه، ممکن است عمل تعمير در شرايط کاملاً خشک، نيمه خشک، و داخل آب (مغروق) انجام گيرد، مطالبي که در پي خواهد آمد، شامل تمامي روشهاي مرتبط و معمول در صنعت بتن مي باشد.
2-1- آماده سازي سطوح
(SURFACE PREPARATION)
قبل از انجام و اعمال سيستم تعميري، سطوح بتن مادر (قديم) بايستي کاملاً آماده گردد. از جمله اهداف اصلي آماده سازي سطوح را مي توان موارد زير ذکر نمود:
(الف) بر طرف نمودن تمامي تکه ها و قطعه هاي نا مناسب و نرم و جدا شدهء بتني جهت ايجاد سطحي مناسب با مقاومت کافي.
(ب) تميز نمودن تمامي سطوح از آلودگيها. اين آلودگيها مانع از ايجاد چسبندگي لازم بين لايه تعميري و بتن مادر مي گردند.
(پ) آشکار نمودن و در دسترس قرار دادن طول و يا عمق آرماتورها براي تميز کردن، تقويت، پوشش و…
(ت) ازدياد درجه زبري سطوح بتني جهت ايجاد سطح تماس بيشتر بين بتن مادر و لايه تعميري و همچنين ازدياد قفل و بست مکانيکي.
2-1-1 تميز نمودن با اسيد، شستن با اسيد، اسيد خراشي
(ACID ETCHING)
اين روش، علاوه بر تميز نمودن، درجه زبري سطح را نيز افزايش مي دهد. با توجه به اهداف تعميرات مورد نظر، اسيد هيدروکلريک رقيق شده را روي سطح بتني ريخته و سپس با برس زبر سطح مذکور را با شدت مي سايند، تا زماني که عمل ايجاد حباب متوقف گردد. پس از کاربرد اسيد مذکور، سطوح بتني سريعاً با آب شستشوي کامل داده شده، به طريقي که آب بر روي سطح جاري گردد و آلودگيهاي اسيدي را از بين ببرد. درجه زبري سطح بتن بستگي خواهد داشت به قدرت اسيد و عمل برس زدن. از آنجا که اسيد مذکور براي پوست ضرر دارد، لازم است که اقدامات ايمني مناسبي جهت اجتناب از آلودگي به اسيد و همچنين تهويه مناسب صورت گيرد. لازم به يادآوري است که علاوه بر اسيد هيدروکلريک، اسيد ارتوفسفريک نيز براي تميز کردن سطوح بتني به کار گرفته شده است.
2-1-2 برس زدن
(WIRE BRUSHING)
در نقاطي که قطعات و تکه هاي شل روي سطوح بتني چسبيده است، استفاده از برس زدن جهت تميز نمودن سطوح، از معمولترين روشها مي باشد. مثلاً در مناطقي که جلبکها و گياهان دريايي روييده اند اين روش به کار مي رود. نقطه ضعف اين روش کند بودن آن مي باشد و عملاً وقت زيادي جهت حصول نتايج مطلوب صرف مي شود.
2-1-3 چکش زدن
(JACKHAMMERING)
اين روش در مواقعي مورد استفاده قرار مي گيرد که علاوه بر برطرف نمودن تکه ها و قطعات شل، ايجاد زبري لازم بر روي سطوح از اهداف آماده سازي باشد.
2-1-4 سند بلاست و گريت بلاست (شن و ساچمه پاشي)
(SAND OF GRIT BLASTING)
اين روش يکي از روشهاي بسيار مناسب است، چرا که علاوه بر تميز نمودن سطوح بتني، طريقه ايده آلي نيز جهت تميز نمودن سطوح آرماتورها ساير فلزات از زنگ زدگي و ساير آلودگيها به شمار مي آيد. اين روش علاوه بر تميز نمودن سطح، درجه زبري سطوح را نيز افزايش مي دهد. بايستي توجه داشت که گرد خاک حاصله در اين روش آن را بر جاهاي بسته مناسب نمي سازد.
2-1-5 وترجت (آب فشاري) با مواد ساينده و بدون آن
(WATER JETTING WITH OR WITHOUT ABRASIVE)
اين روش که وترجت با فشار بسيار بالا مي باشد، هم مي تواند به همراه مواد ساينده از قبيل شن و ساچمه به کار کرفته شود و هم بدون مواد ساينده. از امتيازات اين روش آن است که بدون توليد گرد و خاک، سطوح بسيار تميزي ايجاد مي کند که علت اين امر وجود آب مي باشد. بايستي توجه داشت که در اين روش رعايت موارد ايمني از اهميت ويژه اي برخوردار است.
2-1-6 روشهاي ديگر
(OTHER METHODS)
علاوه بر روشهايي که شرح آنها گذشت، روشهايي نيز از قبيل جت آتش (فواره آتش)، عمل آوري توسط تفنگهاي سوزني، سائيدن، اسکراپر دستي و دستگاههاي دوار برقي، موجود مي باشد که بسته به شرايط محيط، سطح بتن تعميري و انتظاراتي که از تعميرات مي رود، مورد استفاده واقع مي شوند.
2-2 طرق مختلف ترميم
(REPAIR TECHIQUES)
در اين قسمت، روشهاي مختلف ترميمي که در صنعت بتن معمول هستند، شرح داده مي شوند. اين روشها شامل پر کردن ترکها، جايگزين نمودن قسمتهايي از سازه که از دست رفته اند، اضافه نمودن قطعات جديدي براي سازه موجود، اعمال حفاظهاي سطحي و همچنين تعميراتي است که صرفاً جنبه زيباسازي دارند.
2-2-1 تزريق ترکها
(CRACK INJECTION)
ترکهاي باريکي را مي توان به طريقه تزريق رزينهاي اپوکسي پر نمود. در اين روش، نقاط تزريق متناوباً با فواصل کوتاهي در طول ترک قرار داده شده و سپس سطح ترک کاملاً آب بند(SEAL) مي شود تا از فرار و نشست رزين در مدت تزريق جلوگيري گردد. روش تزريق به اين صورت است که رزين از يک نقطه تزريق شده و سپس اطمينان حاصل مي گردد که عمل تزريق تا نقطه بعدي کاملاً صورت گرفته و خلل و فرجهاي اطراف پر شده است. در اين روش، مواد تزريقي به صورت مداوم (لاينقطع) به ترتيب از نقاط مختلف تزريق، پمپ مي شود تا اطمينان حاصل گردد که علاوه بر مسير اصلي ترک، کليه خلل و فرجها نيز کاملاً پر شده اند.
در صورتي که که ابتدا و انتهاي ترک در يک سطح (از جهت ارتفاع) نباشد تزريق بايستي از پايين ترين نقطه آغاز و به بالاترين نقطه ختم گردد؛ و همچنين براي حصول اطمينان از پر شدن مطلوب ترک از مواد تزريقي، از لوله هاي شفاف استفاده مي شود.
2-2-2 قنداق کردن
(JACKETING)
براي اينکه مقاومت بتن را در مقابل عوامل مخرب و مزاحمي که باعث خرابي و خرد شدن آن مي شود، بالا بريم، مي توانيم از مواردي از قبيل فلزات، لاستيک، پلاستيک و يا بتن با مقاومت بالا، جهت پوشش دادن سطح بتني مورد نظر استفاده کنيم. عامل پوششي (حفاظتي) را مي توان با استفاده از ميخ، پيچ، پرچ، چسب، مواد و يا عمل ثقلي روي سطح بتن مورد نظر تثبيت نمود. معمولترين بخشهايي که در آنها از سيستمJACKETING استفاده مي شود، عبارتند از: تانکها و مخازن، لوله ها، سرريزها، شمعها و غيره که در معرض عوامل ساينده و يا خورنده قرار دارند.
2-2-3 بتن با سنگدانه از پيش آکنده
(PREPLACED AGGREGATE CONCRETE)
در اين روش، سنگدانه هايي که از نظر دانه بندي داراي شکاف هستند (GAP- GRADED) در داخل حفره ها و يا کانالهايي قرار داده مي شوند و سپس با استفاده از آب، اين سنگدانه ها را کاملاً اشباع مي نمايند (در بعضي اوقات خود کانال و يا حفره از قبل پر از آب مي باشد). سپس ملات و يا دوغاب از پايين ترين نقطه به وسيله پمپ وارد سيستم مي شود، به گونه اي که آب موجود را جا به جا مي نمايد. اين روش براي محلهايي که در دسترس نيستند مانند بتنهاي مغروق، بسيار مناسب مي باشد. در مواقعي اين روش به همراه روش قنداق کردن JACKETING نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. از اين روش در موارد تعمير شمعها، پايه ها،ستونها،ديوارهاي حائل ABUTMENTS,RETAININGWALLSBASEPLATES, (کف ستون)، تونلها و DAWS استفاده مي گردد.
اگرچه چسبندگي خوب و جمع شدگي کم (LOW SHRINKAGE) از جمله خصوصيات اين روش مي باشد، معذالک خلل و فرجهايي در داخل ين بتن يافت مي شود. با توجه به مهارت و تجهيزات فني پيشرفته که از ضرورتهاي به کارگيري اين روش مي باشد؛ کار بايستي حتماً به وسيله يا تحت نظر پيمانکاران متخصص انجام گيرد.
2-2-4 لايه هاي سطحي
(THIN OR REGULAR RESURFACING)
در اين روش يک لايه يکنواخت (UNIFORM) از مواد تعميري بر روي سطح گسترده اي از بتن اعمال مي شود. اين شيوه بيشتر در تعميرات سطحي کفها و محلهاي عبوري که از نظر سازه اي يعني استحکام، داراي مقاومت کافي بوده ولي سطح بتن دچار فساد و خرابي و خردشدگي شده است، به کار مي رود.
اعمال يک لايه نازک روي سطح (THIN RESURFACING) را اغلب TOPPING (لايهء رويي) مي نامند که در اين صورت ضخامت لايه کمتر از پنج سانتيمتر مي باشد. همچنين لايه هاي تعميري که ضخامت آنها بيش از 5cm باشد، لايه منظم سطحي (REGULAR RESURFACING) ناميده مي شوند.
2-2-5 بتن پاشي
(SHOTCRETING)
به روش شاتکريت يا بتن پاشي، روش اعمال بتن يا ملات به طريقه هوايي يا پنوماتيک (PNEUMATIC) نيز اطلاق مي گردد. در اين روش بتن يا ملات با استفاده از فشار هوا به داخل حفره ها، کانالها، قالبها … و سطوحي که بايستي تعمير گردند، پرتاپ مي شود. اگر اندازه سنگدانه مخلوط کوچکتر از 6 ميليمتر باشد، روش را گانيت (GUNITING) مي خوانند.
اصولاً روش بتن پاشي و يا شاتکريت به دو گروه «تر» و «خشک» تقسيم مي شود. در روش «تر»، عمل مخلوط شدن آب، سيمان و سنگدانه قبلاً مخلوط شده و سپس مواد مخلوط شده با فشار پرتاپ مي گردند. ولي در روش «خشک»، پس از اينکه سيمان و سنگدانه مخلوط شدند، اين مخلوط با فشار پرتاپ شده و در سر نازل (شيلنگ) آب به مخلوط اضافه مي گردد. معمولاً اين سيستم در جاهايي به کار گرفته مي شود که سطح تعميري وسيع بوده و عمق تعمير در حدود 10 سانتيمتر باشد. همچنين در جاهايي که عمل آوري لايه تعميري مشکل بوده و يا روشهاي عمل آوري معمول در صنعت بتن، اثر مطلوب را نداشته باشند، مي توان از اين سيستم بهره جست.
نکته اي را که بايستي در اين روش به خاطر داشت، آن است که سطح نهايي تعميرات صاف نبوده و بسته به اندازه سنگدانهء مخلوط، داراي زبري و ناهمواري است.
2-2-6 بخيه زني
(STITCHING)
اين روش در موقعي به کار گرفته مي شود که ترکهاي زيادي روي سطح بتن ظاهر شده و بايستي براي به دست آوردن و حفظ مقاومت سازه اي، آنها را مسدود کنيم. در اين روش المانهاي U شکل با پايه هاي کوتاه در عرض ترکها در درون حفره هاي تعبيه شده، قرار گرفته (ANCHORED يا مهاري) و سپس اين حفره ها با ملاتهاي روان يا دوغاب که خاصيت جمع شدگي ندارند، پر مي شود. براي جلوگيري از تمرکز تنشها، المانهايي با اندازه هاي متفاوت در جهات مختلف از نظر صفحه ترکها (PLANE)، در نظر گرفته مي شود. نکته اي که بايستي به هنگام به کارگيري اين روش در نظر داشت؛ آن است که هرچه ترکها بيشتر سخت (STIFF) گردند،احتمال به وجود آمدن ترک در جاهاي ديگر بيشتر مي شود. چارهء کار، آن است که يک لايه بتن مسطح بر روي محلهايي که بحراني هستند، اعمال گردد.
2-2-7 تنيدن
(STRESSING)
اگر در محلهاي مورد تعمير، ترکها در منطقه بسيار وسيعي ظاهر شده باشد، به طوري که بخيه زدن (STITCHING) بسيار گسترده اي را ايجا ب نمايد، ممکن است راه حل تنيدن (STRESSING) ، را مد نظر قرار داد. در روش تنيدن (STRESSING)، ميلگرد يا کابلهايي در منطقهء بتن آسيب ديده کار گذاري شده و سپس به آنها تنشهاي از پيش محاسبه شده را وارد کرده و در نهايت مهارشان مي نماييم. در اين روش بايستي دقت کافي مبذول گردد تا عمل تنيدگي (STRESSING) باعث به وجود آمدن ترکهايي در مناطق ديگر نشود.
2-2-8 درزگيري
(CAULKING)
در اين روش، گسل يا RUPTURE (ترکهاي باريک ايجاد شده در بتن) با ماده اي پر مي شود که حالت پلاستيک دارد. از خصوصيات اين مواد آن است که نه مثل ملات روان و دوغاب، جاري مي شود و نه مثل ملات خشک، سفت مي ماند، بلکه حالت پلاستيکي دارد. در صورتي که ترکهايي که بايستي پر شوند غير فعال (DORMANT) باشند، مي توان از ملات ساخته شده از سيمان پر تلند و يا ملاتي که خاصيت انبساطي داشته باشد استفاده نمود. اما اگر ترکهاي مذکور فعال باشند، بايستي از مواد ارتجاعي (ELASTOMERIC) که از خاصيت ارتجاعي برخوردار هستند استفاده گردد. در بعضي مواقع و با توجه به شرايط خاصي، ممکن است عمل درزگيري با فشار نيز انجام پذيرد.
2-2-9 پوشش
(COATING)
در اين روش نازکي به حالت مايع يا پلاستيک روي قسمتهايي از سطح بتن آسيب ديده و يا در معرض خرابي است اعمال مي گردد. در موقع انتخاب پوشش مذکور، دقت کافي بايستي مبذول گردد تا لايه محافظ حاصله داراي مشخصات مورد نظر باشد. اين پوشش را مي توان با برس، غلتک و يا به طريقه پاشيدن (اسپري) اعمال نمود. پايداري اين گونه پوششها، بسيار متفاوت است. اين پوششها اغلب براي جلوگيري از نفوذ آب، محافظت در برابر عوامل مخرب شيميايي و ايجاد پايداري و دوام بيشتر براي سطح بتن در مقابل آمد و شد زياد و سنگين کاربرد داشته و يا ممکن است پوشش فقط جنبه ظاهري و زيبايي داشته باشد.
2-2-10 طريقه معمول مرمت قسمتهاي خراب شده با استفاده از مواد شکل پذير
(CONVENTIONAL REPLACEMENT USING PLASTIC MATERIALs)
در اين روش پس از کندن و خارج کردن بتن نامرغوب (نامناسب و ناسالم)، قسمتهاي بر داشته شده را مي توان با استفاده از ملات، بتن، سيمان معمولي و يا ساير موادي که براي تعميرات تکه اي يا وصله پينه اي (PATCH)به کار مي روند، جايگزين نمود. بايستي توجه داشت که اين گونه مواد، شامل مواد الاستومري (ارتجاعي) نمي باشند. اين روش يکي از روشهاي بسيار معمول در تعميرات سازه هاي بتني بوده و مناسب جاهايي است که عامل خرابي تکرار نشده و يا کاملاً از بين رفته باشد.
2-2-11 باروري توسط خلاء
(VACUUM IMPREGNATION)
در اين روش، معمولاً قسمت آسيب ديده به وسيله صفحه پوليتن (POLYTHENE SHEET ) پوشانده شده، سپس عمل خشک کردن سطح با استفاده از خلأ (VACUUM) انجام پذيرفته و منافذ کاملاً مسدود مي شوند. پس از اطمينان کامل از هوابند و آب بند بودن سيستم، موادي که قرار است بر روي سطوح و خلل و فرج آسيب ديده اعمال شود، مورد مصرف قرار مي گيرند.
در اين روش ادعا شده است که از طرفي به دليل ايجاد خلأ در قسمتهاي اطراف منطقهء آسيب ديده و از طرف ديگر به دليل اينکه رزين و يا ساير بارور کننده (IMPREGNANT) به توسط فشار اتمسفر درون منافذ و خلل و فرج تزريق مي گردند، مواد بارور کننده به درون منافذ کاملاً نفوذ کرده و حتي ترکهاي مويي را نيز به واسطه عمل موئينگي CAPILLARY پر مي نمايد، لذا پس از انجام باروري (IMPREGNATION) هيچگونه حفره اي باقي نمي ماند. به عنوان مقايسه، بايد توجه داشت که در سيستم باروري (IMPREGNATION) با فشار، ممکن است مواد، کاملاً منافذ و خلل و فرجها را پر نکند. تشکيل حفره هاي هوادار و يا وجود ذرات خاشاک و غيره از استحکام پوشش کاسته و در نتيجه رسيدن به يک پوشش کامل و بي نقص را تقريباً غير ممکن مي سازد.
2-2-12 روشهاي سطلي
(DUMPBUCKET METHODS)
در اين روش سطلهايي را از مواد تعميري پر کرده و بر روي نقاطي که بايد تعمير شود قرار مي دهند. اگر اين روش براي تعميرات زير آبي به کار گرفته شود، قسمتي از مواد تعميري هر سطل به علت شسته شدن (WASH- OUT) از بين رفته و در نتيجه حفره هاي لانه زنبوري در سيستم تعمير شده به وجود مي آيد. جهت جلوگيري يا به حداقل رساندن حفره هاي لانه زنبوري، بايستي از مخلوطي با درجه چسبندگي (COHESIVE) بالا استفاده نمود. بايد به خاطر داشت که اين روش، مناسب مکانهايي است که به اندازه کافي وسيع بوده و عمل خالي کردن سطل داراي مواد تعميري، بدون آسيب رساندن به قالب امکان پذير باشد.
2-2-13 روش قيفي
(HOPPER METHODS)
در اين روش، لوله سخت و يا ارتجاعي به يک قيف (HOPPER) که منبع تغذيه اي مواد تعميري است، اتصال دارد. با اينکه در شروع عمليات، خروجي لوله بر روي کف قرار مي گيرد، اما به تدريج که جريان مواد تعميري ادامه مي يابد، خروجي لوله پايين تر از سطح مواد واقع شده و امکان تماس مواد را با آب که ممکن است در اطراف وجود داشته باشد، قطع کرده و يا به حداقل مي رساند. در اين سيستم جريان مواد به طريقه ثقلي صورت مي گيرد.
2-2-14 روش پمپ
(PUMP METHOD)
اين روش شباهت زيادي به روش HOPPER دارد (قسمت 2-2-13) و فرق اساسي اين دو روش در آن است که در اين روش به جاي استفاده از جريان ثقلي، از يک پمپ داراي فشار استفاده مي شود که فشار آن را نيز مي توان تغيير داد.
2-2-15 روش کيسه اي
(BAGGED METHOD)
اين روش مشابه روش پيش آکنده (PREPACKED) مي باشد. تفاوت اين روش با روش مذکور در آن است که در اين سيستم سنگدانه هاي درشت درون قالبي قرار داده شده و سپس فضاهاي خالي بين سنگدانه ها با تزريق ملات روان يا دوغاب پر مي گردد.

بتن خود تراکم ، شامل بازه گسترده اي از طرح هاي اختلاط مي باشد که خواص بتن تازه و سخت شده لازم براي کاربري هاي خاص دارا مي باشند . اگرچه مقاومت هم چنان ...

سازه هاي ماکاروني به سازه هايي اطلاق مي شود ، که مصالح استفاده شده در آنها تنها ماکاروني و چسب مي باشد . اين سازه ها در مقياس کوچکتر نسبت به سازه هاي ...

سازه هاي ماکاروني به سازه هايي اطلاق مي شود ، که مصالح استفاده شده در آنها تنها ماکاروني و چسب مي باشد . اين سازه ها در مقياس کوچکتر نسبت به سازه هاي ...

خلاصه مقاله: پلها سازه هاي حساسي هستند زيرا هر گونه صدمه به آنها باعث خسارات مالي و جاني در هنگام زلزله و بعد آن مي شود . با توجه به وقوع زمين لرزه ها ...

1) عمليات ترميمي ( آماده سازي سطوح - تميز نمودن با اسيد - برس زدن...) در اين بخش عمليات بهسازي که عبارت از آماده سازي سطوح و اجراي روشهاي مناسب تعمير ...

لوله خارجي را ممکن است يا با افزودن عناصر قطري در صفحه هاي خارجي تقويت نمود و يا آن را از داخل با اضافه نمود ديوار هاي برشي يا هسته هاي داخلي تقويت کر ...

● بادبندهاي برون محور (EBF) و برخي ايرادات در طراحي اين بادبندها نوع جديدي از بادبندها که به تازگي استفاده از آن رو به افزايش مي باشد سيستم بادبندي خا ...

نياز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن وضرورت استفاده از روش ها و مصالح جديد به منظور افزايش سرعت ساخت سبک سازي افزايش عمر مفيد ونيز مقاوم نم ...

دانلود نسخه PDF - سازه هاي بتني