up
Search      menu
عمران :: مقاله مديريت حفاظت بتن PDF
QR code - مديريت حفاظت بتن

مديريت حفاظت بتن

مديريت حفاظت بتن (بر اساس تحقيقات ميداني در هرمزگان)

عليرغم اينکه مدت نسبتا زيادي از پيدايش بتن نمي گذرد ( حدود 125 سال ) شناخت علل فساد در پروسه ي تحقيقات ميداني و جلوگيري از بروز آن ‏‏، مقاومت زياد ، استحکام و شکل پذيري بتن استفاده از اين ماده را با استقبال روز افزوني مواجه ساخته است. با توجه به گستردگي استفاده از بتن نتايج بهره وري از آن همواره رضايت بخش نبوده و در پاره اي از موارد مسائل و مشکلاتي بوجود آورده است. در سازه هاي بتني اين پرسش مطرح است که آيا بتن با ترکيبات اوليه ي خويش به تنهايي توانسته است در شرايط زماني و مکاني مختلف عملکرد بهينه اي داشته باشد؟ متأسفانه بررسي ها و تحقيقات انجام شده در اين زمينه، پاسخ منفي را بدست مي دهد.
مقاله ي حاضر بر اساس تحقيقات ميداني انجام شده در زمينه ي شناخت علل فساد بتن در استان هرمزگان تهيه گرديده است.
فسادپذيري سازه هاي بتني که کاهش دوام سازه يي رع به همراه دارد ، اسباب نگراني سازه هاي مهمي چون مجتمع بندري شهيد رجائي، سد ميناب، خط انتقال آب ميناب – بندر عباس و ده ها پروژه ي ديگر را فراهم ساخته است.
شناخت علل فساد بتن در پروسه ي تحقيقات ميداني و جلوگيري از بروز آن در قالب طرح مديريت حفاظت بتن، جمع بندي و ارائه گرديده است . لذا لازم است که قبل از ورود به بحث اصلي به تبيين اصطلاحات ويژه اي بپردازيم که مکرراً از آن استفاده خواهد شد.
امروزه با عاريه گرفتن اصطلاح خوردگي از بخش متالوژي عنوان؛ خوردگي بتن؛ ابداع شده است . در حالي که واژه خوردگي تعريف روشني از چگونگي بروز فعل و انفعالاتي که تخريب زودرس بتن را به همراه دارد، به دست نمي دهد.
ازدياد حجم فولاد درون سازه بتني بر اثر واکنش هاي شيميايي- الکتروشيميايي، سبب افزايش فشار درون بتن گرديده که نهايتاً فرايند تخريب بتن را به همراه دارد. در اين مقطع ترميم بتن مطلقاً امکان پذير نبوده و يا انجام آن با هزينه هاي گزافي همراه است.
شباهت اين فرآيند در بتن با بيماري مهلک سرطان عنوان سرطان بتن ( Concrete Cancer ) را مطرح نموده است. اما از آنجا که فرآيند تخريب بتنهاي غير مسلح به گونه ديگري است، واژه فساد بتن را براي تبيين امري که تخريب بتنهاي مسلح و غير مسلح را به همراه دارد مناسب تر يافته ايم.
مديريت حفاظت بتن
مديريت حفاظت بتن در بر گيرنده تمامي موارد فني و اجرائي در حد جزئيات است که طرح، اجرا و بهره برداري از سازه هاي بتني را در بر مي گيرد .
کشاورزان با استفاده از واژگان کاشت، داشت و برداشت تعريف جامعي را در امر کشاورزي ارائه نموده اند. چنانچه ما نيز چنين تعريفي را براي امور عمراني کشور داشته باشيم از به هدر رفتن ميلياردها ريال سرمايه هاي ملي جلوگيري کرده ايم.
اجزاي تشکيل دهنده مديريت حفاظت بتن
مي توان اجزاي تشکيل دهنده مديريت حفاظت بتن را به طريق زير فهرست بندي کرد :
الف – تأمين سرمايه
ب- تأمين دانش فني و نيروي انساني متخصص
پ- شناخت مصالح و مواد اوليه
ج- شناخت عوامل فساد بتن
چ – شناخت اقليم و عوامل محيطي
ح- تهيه مصالح و مواد مناسب و نگهداري آنها در شرايط خوب و استاندارد
د- تحقيقات:
( تحقيقات خود شامل دو جزء است که بهينه سازي و جايگزيني مواد جديد مقاوم در برابر عوامل فساد بتن و پيدا کردن روشهاي جديد مبارزه با فساد بتن را شامل مي شود.
ر- طرح اختلاط بتن
ل- توليد، اجرا و عمل آوري
ن- نگهداري
مديريت حفاظت بتن با هدف تقليل ضايعات و جلوگيري از بروز واکنشهاي منفي درون سازه هاي بتني دستورالعمل هايي را در بر دارد که مي توان نوعاً آن را به سازه هاي ديگر اعم از فلزي، خاکي و ........ تعميم داد.
الف – تأمين سرمايه :
تأمين سرمايه کافي به منظور انجام دقيق امر طراحي و اجرا و بهره برداري از سازه در اولويت قرار دارد. عدم امکان تأمين بخشي از سرمايه يعني عدم تحقق بخشي از اهداف پروژه.
ب- تأمين دانش فني و نيروي انساني متخصص
تأمين دانش فني و نيروي انساني متخصص به عنوان دو بخشي که بطور متقابل يکديگر را پوشش مي دهند مطرح است و عدم تأمين و يا حذف بخشي از آن سلامت سازه اي را زير سؤال خواهد برد.
پ- شناخت مصالح و مواد اوليه
شناخت مصالح و مواد اوليه مصرفي در بتن تعاريف و استانداردهاي خاص خود را دارند و با در نظر گرفتن اين استانداردها بايستي نسبت به تهيه و بکارگيري آن در امر احداث سازه هاي بتني اقدام نمود. ناديده گرفتن و قصور در اجراي استانداردها و دستورالعمل هاي فني يعني به خطر انداختن استحکام، دوام و بقاي سازه اي.
ج- شناخت عوامل فساد بتن
شناخت عوامل فساد بتن که تا کنون شناسائي و طبقه بندي گرديده اند عبارتند از :
1- نمکها ؛ 2- اسيدها ؛ 3- گازهايي نظير گاز کربنيک ؛ 4- پوشش نا کافي بتن بر روي فولاد ؛ 5- کيفيت پايين عمل آوري بتن ؛ 6- بار اضافي ؛ 7- آب و رطوبت ؛ 8- فرآيند يخبندان ؛ 9- خوردگي ميکروبي ( SRB ) ؛ 10- باکتري هاي اکسيد کننده گوگرد .
چ – شناخت اقليم و عوامل محيطي
بحث کلرورها و سولفاتها در سطح کشور همراه ساير عوامل فساد بتن را تحت الشعاع قرار داده و عوامل ديگري که به فساد منجر مي شود مورد غفلت قرار گرفته است ( نمونه حاضر آن سازه هاي بتني گوناگون در سطح تهران بزرگ ) و اگر به بند “ ج “ که گاز کربنيک را به عنوان يکي از عوامل فساد بتن مطرح ساخته است نظري بيندازيم ديگر هيچگاه سازه بتني اکسپوز را در سطح شهري که مالامال از گازهاي مونو و دي اکسيد کربن است احداث نخواهيم کرد.
بررسي هاي علمي نشان مي دهد که گاز کربنيک موجود در هوا سبب کربناتيزه شدن بتن و کاهش مقاومت آن مي گردد. به طوري که يک عامل نفوذي بعمق20 ميلي متر مي تواند تا ميزان 35 نيوتن بر ميلي متر مربع مقاومت بتن را طي 30 سال کاهش دهد .
نمک آب درياهاي آزاد آب خليج فارس که البته ميزان اين املاح در نواحلي ساحلي به علت تبخير بيشتر دو چندان مي گردد و اين ارقام بيانگر آن است که حاشيه خليج فارس سازه بتني ما به طور همزمان مورد هجوم دو عامل مخرب سولفات و کلر قرار مي گيرد.
ح- تهيه مصالح و مواد مناسب و نگهداري آنها در شرايط خوب و استاندارد
آئين نامه هاي مجاز بتن در کشورهاي مختلف و از جمله آئين نامه بتن ايران تهيه مصالح مرغوب و انبار نمودن آن در شرايط مطلوب را توصيه نموده است. تحقيق در امر فساد بتن در مجتمع بندري شهيد رجايي بندر عباس نشان داد که هيچ يک از مصالح مصرفي در بتن برابر توصيه هاي آئين نامه اي تهيه و مصرف نگرديده است.
( تهيه و دپوي شن و ماسه در محيط باز و در مجاورت ماسه هاي روان آغشته به يون کلر و سولفات، نشستن شبنم حاوي کلروسولفات و انبار نمودن پاکتهاي سيمان تا 17 کيسه بر روي هم، ( استاندارد 7 کيسه ) استفاده از آب حاصله از دستگاههاي آب شيرين کن با خاصيت قليايي بسيار بالا، استفاده از بتن خشک، عدم اجراي بتن با چگالي مناسب از بارزترين علل فساد بتن در مجتمع بندري شهيد رجائي بندر عباس بوده اند. تهيه مصالح مرغوب از مسافتهاي دور را نبايد به دليل افزايش هزينه به تهيه مصالح نامرغوب از مسافت نزديک ترجيح داد.
د- تحقيقات :
چون عمدتاً تحقيقات ميداني انجام شده در حاشيه خليج فارس صورت گرفته است و مضافاً اين که اين خليج به علت عمق کم و گستردگي زياد و عدم سيرکولاسيون کافي آب به علت عرض کم دهانه آن و همچنين تجربه زياد، بصورت اکوسيستم خاصي عمل مي کند علاوه بر ميزان بسيار زياد املاح در ميلي ليتر دماي 34-33 درجه شرايطي استثنايي را پديد آورده که طرح اختلاط بتن ويژه اي را طلب مي نمايد و تا کنون متأسفانه هيچ يک از آئين نامه هاي داخلي و خارجي بتن به آن نپرداخته اند. تحقيقات در شرايط آزمايشگاهي در بر گيرنده پاسخ هاي صحيح و دقيق نبوده است و ضرورت دارد که اين تحقيقات را به سمت و سوي تحقيقات محيطي بسط داد. بديهي است که امر تحقيقات بايد در دو زمينه بهسازي و جايگزيني مواد جديد و مقاوم در برابر عوامل فساد بتن و از سويي پيدا کردن روشهاي جديد مبارزه با فساد بتن انجام گيرد.
ر – طرح اختلاط بتن
طرح صحيح صورت مسأله بر اساس شناخت دقيق اقليم، مکان، مصالح و نوع سازه، امکان تهيه طرح مطلوب بتن را بدست مي دهد. طرح اختلاط بتن به مانند هر گونه طراحي ديگر بايستي به صورت موردي و منفرد انجام گيرد و از استفاده عمومي طرح اختلاط واحد بتن اکيداً اجتناب شود . اختلاط بتن بايستي با درصد و طيف مناسبي از عناصر ريزدانه و درشت دانه انجام گيرد و حذف بخشي از اين موارد به مخاطره انداختن سازه بتني، محسوب مي شود.
ل – توليد، اجرا و عمل آوري
اجرا و عمل آوري بتن از مهمترين مباحث مربوط به بتن مي باشد که مکمل طرح اختلاط بتن بوده و اجراي صحيح و دقيق آن امکان اتصال بتن با چگالي زياد را بدست مي دهد که به علت فشردگي زياد اجزاي بتن راه نفوذ عوامل را به درون بتن سد نموده و استحکام و دوام سازه اي را تضمين مي نمايد.
ن- نگهداري
نگهداري سازه هاي بتني از مهمترين بحثهاي مديريت حفاظت بتن مي باشد که بکارگيري آن در تمامي دوران بهره برداري توصيه گشته و امروزه در تمامي کشورهاي پيشرفته به طور جدي مورد توجه قرار گرفته است .
نتيجه گيري :
با توجه به پهناوري کشور و شرايط مختلف اقليمي و محيطي، تهيه و تنظيم آئين نامه هاي منطقه اي بتن و فولاد امري ضروري است و بهره برداري بي دردسر از سازه ها ايجاب مي کند که به امر طراحي، اجرا و بهره برداري سازه اي توجه ويژه اي مبذول شود، از اين رو در جهت تکميل طرح مديريت حفاظت بتن طرحي را تحت عنوان شناسنامه سازه اي تهيه و ارائه نموده ايم که اميدواريم پس از کسب نظر اساتيد، دانشمندان و صاحبنظران به عنوان امري واجب و ضروري در راه حفظ و نگهداري سرمايه هاي ملي و کليه سازه ها ( اعم از بتني، خاکي، فلزي و ... ) مورد استفاده قرار گيرد.

بتن اساسا از دو قسمت دانه­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­باشد. - در ...

بتن اساسا از دو قسمت دانه ­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­باشد. - د ...

مباني بتن بتن اساسا از دو قسمت دانه­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­ ...

ريز مغذي ها (عناصر خرد با تاثير کلان) مقدمه : تمامي موجودات زنده از جمله گياهان براي رشد و نمو نياز به غذا دارند. خاک تامين کننده اکثريت قريب به اتفاق ...

علل مختلفي که باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده که کار مرمت را الزامي مي دارند. ۱) علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني (CAU ...

● انتخاب سيمان استفاده از سيمانهاي با حرارت هيدراتاسيون کم، ممکن است تا حدودي سبب تخفيف اشکالات مربوط به ازدياد درجه حرارت بتن شود. ولي بايد درنظر داش ...

خوردگي يکي از مؤثرترين فاکتورها در تعيين عمر اقتصادي براي ساختمانها مي باشد. خوردگي نتيجه يک سري فعل و انفعالات شيميايي در بتن و آرماتور ها مي باشد. د ...

علل مختلفي که باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده که کار مرمت را الزامي مي دارند. ۱) علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني (CAU ...

دانلود نسخه PDF - مديريت حفاظت بتن