تجربیات ترمیم بتن در پروژه های سد سازی

گزارش‌ها نشان می‌دهد که در آمریکای شمالی، ژاپن و اروپا، چیزی در حدود دو سومِ زباله‌های ساختمانی از بتن قدیمیمخروب و ضایعات سنگ‌تراشی تشکیل شده است. اگر از این ضایعات و مواد اضافی، به جای سنگدانه در بتن استفاده کنیم، بهره‌وری ناشی از تولید بتن افزایش چشمگیری پیدا می‌کند و زیان بتن برای طبیعت تا حد مطلوبی کاهش می‌یابد.

در کنار این‌ها، ضایعات مربوط به گودبرداری و معدن‌کاری، نیز می‌تواند با اعمال اصلاحات، جای سنگدانه‌ها را در بتنبگیرد. با وجود این که اعمال اصلاحات بر روی این نوع مواد، نیازمند صرف هزینه است؛ اما با توجه به این که در بسیاری از کشورها دفع زباله هزینه‌ی به مراتب بیشتری دارد، می‌توان گفت که این روش حتی اقتصادی و به صرفه نیز هست.

تاثیر بازیافت و استفاده‌ی مجدد از ضایعات آن‌قدر بالاست که در بسیاری از مناطق، مشکلاتت کمبود منابع را حل می‌کند و از هزینه‌های اضافی برای جابه‌جایی سنگدانه‌های تازه جلوگیری می‌نماید. تحقیقات نشان داده که سالانه حدود 1 میلیارد تن ضایعات ساختمانی و سنگ‌تراشی تولید می‌شود و مقدار بسیار ناچیزی از آن بازیافت می‌شود.

هزینه‌ی بالای دفع ضایعات و حفاظت از محیط زیست، بسیاری از کشورهای اروپایی را بر آن داشته تا با مشخص کردن اهدافی کوتاه‌مدت، به سمتی بروند که بین 50 تا 90 درصد ضایعات ساختمانی بازیافت شود.

به این نکته نیز بایستی اشاره کرد که سنگدانه‌ها و مواد بازیافتی، تخلخل بسیار بیشتری نسبت به سنگدانه‌ها طبیعیدارند و برای رسیدن به کارایی مشابه، بایستی آب بیشتری مصرف شود. برای مقابله با این مشکل، از روش‌های مختلفی هم چون ترکیب سنگدانه‌ی طبیعی و بازیافتی، استفاده از خاکستر سرباره و افزودنی‌های کاهنده‌ی آباستفاده می‌شود.

جایگزینی آب برای کاهش زیان بتندر طبیعت

بر طبق آمار سازمان‌ها و موسسات تحقیقاتی، تنها حدود 3 درصد از آب کل کره‌ی زمین شیرین است و بیشتر مقدار این 3 درصد، یا به صورت یخ زده است و یا در اعماق زمین جای دارد.

با پیشرفت صنعت، کشاورزی و نیاز بیشتر به آب آشامیدنی (به خاطر افزایش جمعیت) و از طرف دیگر افزایش آلودگی منابع آبی، آب شیرین در دسترس ما روز به روز، رو به کاهش است. منطقی‌ترین و تنها راه حل پیش روی ما، استفاده‌ی منطقی و بهره‌وری حداکثری از منابع موجود می‌باشد.

برای تولید بتن، آب زیادی مصرف می‌شود. تخمین زده می‌شود که برای تولید هر متر مکعب بتن، 100 لیتر آب مصرف می‌شود. (مجموع آب مخلوط، عمل‌آوری و غیره). سالیانه حدود 1 تریلیون لیتر آب برای تولید بتن استفاده می‌شود که این مقدار می‌تواند با صرفه‌جویی و بهره‌وری بیشتر به نصف کاهش پیدا کند. استفاده از سنگدانه با دانه‌بندی مناسب و استفاده از افزودنی‌های روان‌کننده می‌تواند نیاز به مصرف آب را تا حد بالایی کاهش دهد.

یکی دیگر از راه‌ها، جایگزین کردن استفاده از آب شیرین با پساب صنعتی یا آب شور تصفیه شده می‌باشد. همچنین استفاده از مواد کندگیرکننده به جای آب، مصرف این ماده‌ی حیاتی را نیز کاهش می‌دهد. استفاده از روش‌های مخصوص مانند کشیدن روکش بر روی بتن در هنگام عمل‌آوری (برای جلوگیری از تبخیر) نیز از راه‌های کاهش مصرف آب می‌باشد.

شاخص های ترمیم ستون بتنی

بجز ستون هایی که با انتقال بارهای قائم و با استفاده از شمع بندی کناری قبل از اجرای ترمیم ستون، باربرداری شده اند، این ناممکن است که ترمیم های جدید هم باری را حمل کنند، به ویژه اگر ترمیمنشان دهنده جمع شدگی ناشی از خشک شدن باشد. متاسفانه این برای برداشتن بار ستون ها، مخصوصاً در ساختمان های بلند، پر هزینه و مشکل ساز است.

 توزیع مجدد بار

توزیع مجدد بارهای قائم در مجاورت میلگردهای فولادی خورده شده اتفاق می افتد و به لایه لایه شدن قبل از به کارگیری ترمیم منجر می شود. طراح باید از این مطلب مطلع باشد و ارزیابی دقیقی از مقطع باقیمانده برای باز توزیع بار و احتمال تنش بیش از میزان طراحی ستون داشته باشد. همچنین بهتر است حداقل بخشی از بار ستون قبل از عملیات ترمیم آزاد شود.

 میلگردهای فولادی قائم مکمل

میلگردهای فولادی قائم مکمل باید به طور معمول در خاموت های ستون، مشابه یک شبکه جایدهی شود. انجام دادن این مورد بدون برش خاموت های ستون، مشکل است. پیمانکار نباید خاموت های ستون را برای اطمینان از عدم تحمل بار میلگردهای فولادی مسلح کننده قائم، برش دهد. بنابراین، معمولاً جایدهی میلگردهای مسلح کننده اضافی د وجه بیرونی شبکه، با احتیاط صورت می گیرد 

 برداشتن بتن

برداشتن بتن درون شبکه ستون، به ویژه در امتداد طول میلگردهای مسلح کننده قائم، با دقت کنترل شود. وقتی مقدار زیادی بتن از درون شبکه برداشته می شود، میلگردهای قائم شروع به کمانش می کنند. به علاوه برداشتن بتندر هر ستون بارگذاری شده در طول مراحل ترمیم، منجر به این می شود که بتن های باقیمانده و میلگردهای مسلح کننده سعی در تحمل بارهای قائم کنند. اگر دقت نشود، میلگردهای قائم کمانش می کنند و موجب گسیختگی ستونمی شوند.

 مسلح کننده فولادی خورده شده

با اضافه کردن میلگردها باید طول و هم پوشانی آنها به منظور به هم پیوستگی مناسب مهیا شود و در کل مساحت مقطع بعد از ترمیم به هیچ گونه، بخش زنگ زده و خورده شده میلگردهای مسلح کننده نباشد. میلگردهای تکمیلی در بخش های خراب شده به جای میلگردهای مسلح کننده خورده شده در بخش از دست رفته جایگزین و هم پوشانی می شوند. هر میلگرد خورده شده که در محل وجود دارد باید به طور کامل با ماسه پاشی برای آشکار شدن فلز، تمیز شود.

فولاد مسلح کننده مکمل

وقتی میلگردهای مکمل در قسمت بیرونی خاموت ها قرار گرفتند، ابعاد ستون ها برای مهیا کردن پوشش کافی، ازایش داده شوند. در ضمن خاموت های با قطر کم معمولاً از فولاد ضد رنگ، به منظور حمایت میلگردهای مکمل پهلویی (مجاور)، اضافه می شوند.که در انجام نیز در صورت نیاز میتوان از گروت اپوکسی جهت ترمیم نیز استفاده نمود

 خاموت های خورده شده

اگر ترمیم ستون ها به علت خوردگی خاموت ها باشد، مهم است که روش های جایگزینی برای حمایت جانبی میلگردهای قائم مهیا شود. این مورد می تواند با اضفه کردن خاموت های فولادی ضد رنگ با قطر کم که به داخل بتن انکر می شوند، انجام شود. اغلب ضروری است که با دقت پوشش روی خاموت ها مهیا شود. گرایش به کمانش در میلگردهای قائم مشکلاتی ایجاد می کند که با این روش از این مشکلات جلوگیری

می شود.

 بتن با مقاومت کم

در جایی که بتن مقاومت کمی دارد، ظرفیت حمل بار ستون ناکافی است. برای جبران این موارد چندین راهکار وجود دارد.

شمع بندی و افزایش اندازه ستون برای کاهش تنش های چسبندگی. بنابراین سختی محور ظرفیت حمل بار افزایش می یابد.
پوشاندن ستون با کربن، شیشه مسلح شده و یا پلاستیک
نصب ستون مکمل 

 

موارد کاربرد آب گریز نما سیلیکونی

آب گریز نما سیلیکونی جهت ضد رطوبت واترپروف کردن سطوح بتنی، آجری، سنگ که در نمای خارجی ساختمان به کار برده می شود.

زایای آب گریز نما سیلیکونی

آب گریز نما سیلیکونی پس از اجرا کاملا بیرنگ شده و به هیچ عنوان در زیبایی پوشش اجرا شده ساختمان تاثیری ندارد و آن را شفاف می نماید.

آب گریز نما سیلیکونی از شوره زدن نمای خارجی ساختمان جلوگیری می کند.

آب گریز نما سیلیکونی قابل شستشو بوده و پس از خشک شدن آب گریز نما سیلیکونی با آب حل نمی شود.

آمده به مصرف بودن آب گریز نما سیلیکونی و به آسانی قابل اجرا می باشد.

روش مصرف آب گریز نما سیلیکونی

هنگام کار با آب گریز نما سیلیکونی سطح موردنظر را از هرگونه گرد و غبار و چربی تمیز نموده و سپس آب گریز نما سیلیکونی را به وسیله قلم مو و یا پیستوله بر روی آن اجرا کنید به طوریکه تمام سطح را پوشش دهد. برای اطمینان بیشتر و کیفیت مطلوب تر، بهتر است آب گریز نما سیلیکونی را در دو نوبت به فاصله زمانی 2 تا 4 ساعت اجرا نمایید.

مشخصات فنی آب گریز نما سیلیکونی

میزان مصرف آب گریز نما سیلیکونی یک کیلوگرم آب گریز نما سیلیکونی سطحی معادل 10 مترمربع را در یک لایه پوشش می دهد.

آب گریز نما سیلیکونی مایع می باشد .

رنگ آب گریز نما سیلیکونی سفید است .

حلالیت آب گریز نما سیلیکونی: حلالیت آلی (تینر)

آب گریز نما سیلیکونی قابلیت مصرف از 5+ تا 35+ درجه سانتیگراد را دارد .

شرایط نگهداری آب گریز نما سیلیکونی

آب گریز نما سیلیکونی به دور از سرما و گرما در بسته بندی اولیه و در بسته به مدت یکسال قابل نگهداری می باشد .

آزمایش مقاومت کششی بتن

مقاومت کششی یکی از ویژگی مهم و تاثیرگذار در بتن است که ضروری است برای طراحی یک سازه، مقدار آن را بدانیم. برای مشخص کردن مقاومت کششی بتن، از نمونه‌های استوانه‌ای شکل بتن استفاده می‌شود.

بتن مقاومت فشاری فوق‌العاده بالایی دارد و یکی از دلایل اصلی استفاده‌ی گسترده از بتن در ساخت و ساز، همین مقاومت فشاری بالای آن است. اما بتن حالتی ترد و شکننده دارد که باعث می‌شود مقدار مقاومت کششی آن در مقایسه با مقاومت فشاری‌اش، بسیار پایین‌تر باشد. بنا بر این تنش کششی را تا حد زیادی تحمل نمی‌کند و خیلی زود در راستای نیروهای وارد بر آن ترک می‌خورد. به همین دلیل، ضرورت دارد تا برای طراحی و ساخت یک سازه، میزانمقاومت کششی آن را بدانیم.

برای انجام آزمایش مقاومت کششی بتن، با استفاده از قالب‌هایی استوانه‌شکل با ارتفاع 60 سانتی متر و قطر 15 سانتی متر، نمونه‌هایی استوانه‌ای از بتن تهیه می‌کنند. عمل‌آوری بتن به ترتیب طی 1، 3، 7، 14 و 28 روز انجام می‌شود تامقاومت کششی کسب شده توسط بتن در سنین مختلف و اولیه‌ی آن مشخص شود. بتن بایستی در محیطی با هوای مرطوب به مدت 24 ساعت قرار داده شود. سپس آن را در هوای آزاد می‌گذارند تا مقدار زمان مورد نیاز (به طور مثال 14 یا 28 روز) سپری شود. عمل‌آوری بتن بایستی در دمای نسبتاً بالا صورت بگیرد. در ضمن ضروری است که آب مورد استفاده در هنگام عمل‌آوری بر روی بتن، دمایی در حدود 27 درجه سانتی‌گراد (2 درجه سانتی‌گراد کم‌تر یا بیش‌تر) داشته باشد.

در تصویر فوق، نمونه‌ای استوانه‌ای از یک نوع بتن را مشاهده می‌کنید که برای آزمایش و به دست آوردن مقدارمقاومت کششی‌اش، درون دستگاه قرار داده شده. این دستگاه با اعمال نیروی کششی بر روی نمونه‌ی بتنی، آن را تا مرز شسکت پیش می‌برد تا نیرویی که بتن در آن گسیخته می‌شود به دست بیاید و در نتیجه‌ی آن مقاومت کششی بتنمشخص شود.

بعد از انجام اقدامات اولیه و گذشت زمان لازم و یا کافی برای سخت شدن بتن،نمونه‌ی استوانه‌ای را در ماشین قرار می‌دهند تا نیروی کششی به آن وارد شود. لحظه‌ای بتن شکاف می‌خورد، افزایش نیرو متوقف می‌شود و نیروی آن لحظه به عنوان نیروی لحظه‌ی شکست بتن ثبت می‌شود. این مقدار اگر تقسیم بر مساحت قاعده‌ی استوانه شود، مقاومت کششی بتن به دست می‌آید و متوجه می‌شویم که در سازه، چه میزان نیروی کششی بایستی به ستون‌ها و تیرهای بتنی وارد شود تا دچار شکست نشوند. پیشنهاد می‌شود که از هر نوع بتن، 3 نمونه تهیه شود و آزمایش بر روی آن‌ها صورت گیرد. اگر بین این 3 نمونه تفاوت چشمگیری در مقاومت کششی (تفاوتی بیش از 15 درصدی) وجود داشت، احتمالاً در یکی از مراحل آزمایش اشتباه به وجود آمده و نتایج آزمایش مردود است. اگر تفاوت چشمگیری وجود نداشت، میانگین این نمونه‌ها، مقاومت کششی نهایی بتن مورد نظر خواهد بود.

شایان ذکر است که معمولاً مقاومت کششی بتن را با استفاده از فولاد تقویت شده یا میل‌گرد افزایش می‌دهند. زیرامقاومت کششی آن در حد زیادی پایین است و اگر این افزایش مقاومت صورت نگیرد، بتن تقریباً بلا استفاده خواهد بود.وهمچنین استفاده از الیاف پروپیلن و ژل میکروسیلیس باعث افزایش مقاومت کششی و مقاومت فشاری بتن می شود.

آزمایش نمونه مکعبی بتن یا آزمایش مقاومت فشاری بتن

آزمایش نمونه معکبی بتن در واقع یک ایده‌ی کلی از تمامی مشخصات بتن به ما ارائه می‌دهد. با همین آزمایش می‌توان تشخیص داد که بتن به حد کافی مناسب کار ما هست یا خیر. مقاومت فشاری بتن بر عوامل مختلفی هم چون نسبت آب به سیمان، مقاومت سیمان، کیفیت مواد بتن، کنترل کیفیت در طول تولید بتن و غیره بستگی دارد.

آزمایش مقاومت فشاری بتن بر روی قطعه‌های مکعب شکل از بتن انجام می‌شود. به همین دلیل آزمایش نمونه معکبی نامیده می‌شود. این آزمایش بر روی قطعه‌های استوانه‌ای بتن نیز مرسوم است. بسته به اندازه‌ی سنگدانه‌های مورد استفاده در بتن از معکب‌های 10 × 10 × 10 سانتی‌متر یا 15 × 15 × 15 سانتی‌متر استفاده می‌شود.

بتن را در قالب‌هایی که تصویرش را در بالا مشاهده می‌کنید قرار می‌دهند و حرارت می‌دهند تا حباب و فضای خالی دیگر در آن باقی نماند. بعد از بیست و چهار ساعت، عمل‌آوری بتن را آغاز می‌کنند. عمل‌آوری بتن باید به نحوی باشد که سطح خارجی بتن کاملاً صاف بشود. برای این کار معمولاً از چسب سیمان استفاده می‌کنند و آن را بر روی سطح خارجیبتن طوری پخش می‌کنند که کاملاً صاف باشد.

برای عمل‌آوری، قطعات بتن را بیست و چهار ساعت در هوای مرطوب قرار می‌دهند. سپس آن‌ها را علامت‌گذاری کرده و در هوای تازه قرار می‌دهند تا زمان انجام آزمایش اصلی بر روی آن‌ها فرا برسد. آب مورد استفاده در عمل‌آوری بتن باید هر هفت روز یک بار چک شود. هم چنین دمای این آب باید حدود 27 درجه سانتی‌گراد (دو درجه بیشتر یا کمتر) باشد.

نمونه‌های بتن را پس از هفت یا بیست و هشت روز عمل‌آوری در ماشین‌های آزمایش مقاومت فشاری قرار می‌دهند. در این ماشین‌ها، بارگذاری به صورت دقیقه‌ای 140 کیلوگرم برا سانتی‌متر مربع افزایش می‌یابد تا نمونه شکسته شود. مقدار بارگذاری در لحظه‌ی شکست بتن، میزان مقاومت فشاری بتن را به ما می‌گوید.

حداقل از هر نمونه و در هر سن، بایستی 3 نمونه‌ی بتن آزمایش شود. اگر در نتیجه مشاهده شود که مقاومت آن‌ها بیش از 15 درصد با یکدیگر اختلاف دارد، نتایج آزمایش رد می‌شود و بایستی آزمایش دوباره انجام شود. در غیر این صورت، میانگین مقاومت فشاری آن سه نمونه، مقاومت فشاری بتن مورد محسوب خواهد شد.

مقاومت بتن با افزایش عمر، بیشتر می‌شود. در جدولی که در ادامه آمده است، نشان داده شده که در هر مقطع زمانی از عمل‌آوری، بتن چه مقدار از مقاومت اصلی‌اش را کسب می‌کند :

سن
درصد مقاومت کسب شده
1 روز
16 درصد
3 روز
40 درصد
7 روز
65 درصد
14 روز
90 درصد
28 روز
99 درصد
 

همانطور که مشاهده می‌کنید، بتن بیشتر مقاومت خود را در سنین اولیه به دست می‌آورد. بدین ترتیب که 90 درصد مقاومتش در 14 روز (دو هفته) کسب می‌شود. در 28 روز بتن به 99 درصدِ مقاومتش می‌رسد و در ادامه روند کسبمقاومت بتن بسیار کند تر دنبال می‌شود. به همین دلیل است که در آزمایش‌ها معمولاً نتایج 28 روزه‌ی نمونه‌های بتنیمورد نظر و مهم هستند. بتن در 28 روزگی مقاومتی تقریباً مساوی با مقاومت نهایی‌اش دارد.