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
میزان یون ورودی به بتن مستقیماً با میزان شوریِ آب دریا رابطه دارد. همچنین به صورت کلی به میزان آب مورد استفاده نیز بستگی دارد. آزمایشها نشان دادهاند که از لحاظ ایجاد مشکل و مخرب بودن، سولفاتها در رتبهی اول قرار دارند و بیشترین مشکل را ایجاد میکنند. همین موضوع باعث شد تا سیمانهای مقاوم در برابر حملات سولفاتیتولید شوند. بتنهایی که نسبت آب به سیمان در آنها به نسبت کمتر است، دارای مقاومت بیشتری در برابر سولفاتها میباشند.
نمک موجود در آب دریا، مقاومت بتن را بین 10 تا 20 درصد کاهش میدهد. بیشتر از کاهش مقاومت، خوردگی فولاد تقویت شده در بتن است که دردسر ساز میشود. کلریدها عامل اصلی خوردگی در بتن هستند.
بتنی که در معرض هوا قرار دارد، شانس خوردگیاش بیشتر از بتنی است که در آب است. یکی دیگر از تاثیرهای کلریدبر روی بتن فرسایش یا شوره زدن بتن است.
برای مقابله با یون کلرید، توصیه میشود تا از سیمانی با مقدار C3A بالا استفاده شود. آلومینیوم جلوی فعالیت کلرید در بتن را میگیرد. که در نهایت باعث افزایش عمر فولاد و دوام سازه میشود.
دو دلیل اصلی وجود یون کلرید در بتن به شرح زیر میباشد:
1. اضافه کردن کلسیم کلرید به بتن به عنوان افزودنی
2. استفاده از آب دریا در مخلوط بتن
اگر در سیمانهایی که در برابر سولفات مقاوم نیستند، از CaCl2 استفاده شود؛ این ماده مخرب بودن سولفاتها را افزایش میدهد. اگر سیمان حاوی مواد ضد سولفاتی و مقاوم در برابر سولفات باشد، چنین مشکلی پیش نمیآید. البته آییننامهها استفاده از کلسیم کلرید را در زمانی که از سیمانهای ضد سولفاتی استفاده شده را توصیه نمیکنند.
تاثیر اسیدها و مواد قلیایی در آب بر روی ویژگیهای بتن
آبی که حاوی پساب صنعتی باشد، برای استفاده در مخلوط بتن مناسب نیست. پساب صنعتی حاوی اسیدها و مواد قلیایی مضر است که بسته به کارخانه، نوعش میتواند متفاوت باشد. گفته میشود که آب مورد استفاده در بتن، نباید pH کمتر از 6 داشته باشد. با این حال استفاده از عدد pH، روش دقیقی برای کنترل کیفیت آب از نظر اسیدی نیست.
تاثیر جلبکهای موجود در آب بر روی ویژگیهای بتن
ممکن است داخل آب مورد استفاده یا سنگدانههای مورد استفاده در بتن جلبک وجود داشته باشد. این جلبکها باسیمان ترکیب میشوند و باعث کاهش چسبندگی بین چسب سیمان و سنگدانهها می شوند.
همچنین ورود جلبک به مخلوط بتن، باعث افزایش قابل توجه هوای داخل آن میشود که نهایتاً موجب کاهش مقاومت بتن میگردد.
تاثیر قند بر روی ویژگیهای بتن
اگر قند موجود در آب، کمتر از 0٫5 درصد وزن کل آب باشد، هیچ گونه تاثیر منفیای بر روی سازهی بتنی ندارد. مقدار قند اگر بیشتر شود، باعث ایجاد تاخیر در گیرش بتن و کسب مقاومت اولیهی آن میشود. اما مشاهده شده که در روز بیست و هشتم، مقاومت بتن افزایش پیدا میکند.
تاثیر آلودگی نفتی بر ویژگیهای بتن
وجود نفت در آب، معمولاً باعث هیچ گونه تغییری در ویژگیهای مختلف بتن نمیشود. با این حال گفته میشود اگر میزان نفت موجود، در حدود 2 درصد وزن کل آب باشد، مقاومت بتن افزایش پیدا میکند؛ اگر مقدار از 8 درصد تجاوز کند، اثر سو خواهد داشت.
آسیب دیدگی بتن بر اثر بارگذاری بیش از حد بر روی آن معمولاً بسیار واضح و تشخیصش آسان است. اضافه بار ایجاد شده بر روی سازه، ترکها و نشانههایی ایجاد میکند که حتی نقطهی بارگذاری نیز مشخص میشود. عموماً ایجاد این نوع اضافه بارها اتفاقاتی یک باره است و تکرار نمیشود، بنا بر این ترمیم با پیشفرض که این اتفاق دوباره رخ نخواهد داد، صورت میگیرد.
باید توجه داشت که تخریب بتن در اثر بارگزاری بیش از حد معمولا بسیار واضح است و به سادگی قابل شناسایی ست. رویداد هایی که در اثر بارگزاری بیش از ظرفیت سازه بوجود می آیند قابل توجه و قابل ذکر اند. تنش تولید شده در اثر بارگزاری زیاد به بروز ترک های متمایزی منجر شده که بارگزاری بیش از حد و نقاط باربر را نمایان می کنند. غالبا بارگزاری بیش از حد یکبار اتفاق می افتد و یک بار هم اثرات آن مشخص می شود و لذا در صورت ترمیم می توان انتظار داشت آثار تخریب بتنمجددا بر روی بتن تعمیری عود نکند.باید انتظار داشت در چنین آسیب هایی به دانش و کمک یک مهندس سازه ی باتجربه، برای انجام تجزیه و تحلیل ساختاری برای مشخص ساختن و ارزیابی علل منجر به تخریب سازه در اثر بارگزاری بیش از ظرفیت بطور کامل ، و نیز کمک برای تعیین میزان ترمیم و تعمیر ات لازم ، نیاز خواهد بود. این آنالیز باید تعیین میزان بارپذیری سازه در هنگام طراحی و تعیین اندازه ظرفیت طراحی شده برای بارگزاری بیش از حد را شامل شود. از ابتدا تا انتهای بازبینی بتن آسیب دیده باید تمامی اثرات بارگزاری بر روی سازه مشخص شود. جابجایی ها باید مشخص شوند و در درجه ی دوم خرابی ها ، در هر جایی که باشند. باید توجه داشت که اطمینان حاصل شود که خرابی هایی شناسایی شوند که ظرفیت بار پذیری سازه را پایین می آورند چون برخی از آسیبها برای اولین باربتن را تضعیف نمی کند. ترمیم بتن آسیب دیده در اثر بارگزاری زیاد، میتواند به احتمال فراوان، بهترین عملکرد را بابتن جایگزین متداول داشته باشد. در صورت نیاز به تعمیر یا جایگزینی شبکه ی آرماتور بتن آسیب دیده می بایست این عملیات در پروسه تعمیراتی پیش بینی و تعبیه گردد.
یکی دیگر از عوامل معمول و متداول آسیب دیدگی بتن، نقایص و اشتباهاتی است که در هنگام بتنریزی رخ میدهد و باعث ایجاد بتن لانه زنبوری، تخلخل، تغییر شکل و اشتباهات ابعادی میشود.
بتن لانه زنبوری و تخلخل بتن، به دلیل ایجاد فضاهای خالی به خاطر عمل نکردن مناسب چسب (سیمان) یا پر نشدن فضا به صورت کامل توسط بتن رخ میدهد. این نقص و آسیب دیدگیها، اگر کوچک باشند و بیش از 72 ساعت ازبتنریزی نگذشته باشد، به وسیلهی ملات سیمان پرتلند قابل ترمیم هستند. اگر زمان بیش از این بگذرد یا آسیب بیشتر و بزرگتر از حد ترمیم با ملات باشد، بتن آسیب دیده باید به صورت کامل برداشته و با مواد ترمیمی مناسب جایگزین شود.
این شکل بتنی را که اصطلاحاً لانه زنبوری نامیده میشود را نشان میدهد که به دلیل نقص و اشتباه در هنگام ساخت به این شکل در آمده است. این بتن دوام کافی و عمر مناسب نخواهد داشت و باید ترمیم شود.
آسیب دیدگی بتن به دلیل نقص و اشتباه در ساخت و ساز اولیه که باعث به وجود آمدن تخلخل و بتن لانه زنبوری شده است.
برخی آسیب دیدگیهای کوچک به وسیلهی سابیدن سطح نیز قابل ترمیم هستند (در این مورد، در آینده مطالب مفصلتری خواهیم گفت). البته احتمال این که مالک با آن کنار بیاید و به همان شکل آن را بپذیرد، نیز وجود دارد؛ زیرا در بلندمدت تاثیر آنچنانی بر روی عملکرد بتن نخواهند گذاشت. در غیر این صورت، پیمانکار موظف است که بتن آسیب دیده را پاکسازی کند و آن قسمت از سازه را بازسازی کند.
اشتباهات ابعادی نیز میتواند در ساخت و ساز و هنگام بتنریزی رخ بدهد. در این جور موارد، بهتر است که با نتیجهی آن کنار بیاید و آن نقص را بپذیرید. در غیر این صورت، بتن باید به صورت کامل برداشته و جایگزین شود.
همچنین اشتباه در عملآوری بتن شامل اضافه کردن آب، سیما یا مواد اضافی دیگر، میتواند منجر به آسیب دیدگیسطح بتن بتن شود. این اشتباهات باعث ایجاد تخلخل و پایین آمدن دوام میشود.
اشتباه در بتنریزی اولیه، باعث آسیب دیدگی بتن شده است.
اشتباه در عمل آوری بتن، می تواند منجر به آسیب دیدگی سطح بتن شود.
عملآوری ضعیف، میتواند منجر به تضعیف سطح بتن و تخریب آن در همان روزهای اولیهی استفاده از آن بشود. برای ترمیم این نوع بتن آسیب دیده، صرفاً کافی است تا بتن آسیب دیده با مواد ترمیمی یا بتن جایگزین شود. اگر آسیب دیدگی زود تشخیص داده شود، با استفاده از برخی مواد که گیرش بتن را بالا میبرند، میتوان عمر آن را افزایش داد. البته این مواد در مورد بتن هایی با کیفیت کم معمولاً جواب نمیدهند و افزایش عمر نا چیز خواهد بود.
در نهایت باید گفت که آسیب دیدگی سطح بتن، همواره به خاطر عملآوری نا مناسب و ضعیف نیست. بلکه سطح بتنمیتواند به دلیل بیرون زدن سنگدانهها، پوسته پوسته شدن به وسیله نمک یا انجماد و ذوب شدن آب در آن نیز دچار آسیب دیدگی شود.
خطا در طراحی سازهی بتنی، میتواند آسیبهای بسیاری را به بتن وارد کند. سادهترین حالت زمانی است که به سازه باری وارد میشود که برای تحمل آن طراحی نشده است. یکی دیگر از خطاهایی که رخ میدهد، پیشبینی نکردن جای عبور لولههای برق و جعبههای خروجی است. سوراخ کردن بتن پس از سخت شدن آن، آن هم در موقعیتی در نزدیکی سطح آن، باعث به وجود آمدن ترک بر روی آن و ورود رطوبت به بتن میشود. طبیعی است که در چنین حالتی بتن زمان زیادی دوام نمیآورد و دچار آسیب دیدگیهای مختلفی از جمله یخ زدن آب (افزایش حجم و در نتیجه شکست بتن)، واکنش قلیایی سنگدانهها و خوردگی آرماتورها میشود.
فلزات ظرفیت گرمایی پایینی دارند و در هنگام سرد یا گرم شدن هوا، درجه حرارتشان به سرعت تغییر میکند. بر اثر تغییر دما تغییر شکل میدهند؛ کاهش دما باعث کاهش حجم و افزایش دما باعث افزایش حجم فلزات میشود. اگرآرماتور داخل بتن بر اثر برودت یا گرمای هوا دچار تغییر دمای زیاد و ناگهانی شود، نیروی کششی یا فشاری به بتن وارد میکند. بتن در برابر نیروی فشاری مقاوم است، اما مقاومت در برابر نیروی کششی بسیار پایین است (در اصل ازآرماتور استفاده میکنند تا مقاومت کششی بتن بالا برود). در نتیجهی این نیروی فشاری که به آن وارد میشود، بتنترک خورده و شرایط برای آسیب دیدگیهای دیگر مهیا میشود. در سازههای مفصلدار، اگر مفصل مناسبی برای آن سازه طراحی نشود، بتن دچار مشکل و آسیب دیدگی میشود. این نوع آسیب دیدگی هم در دستهی خطا در طراحی قرار میگیرد.
دیگر خطایی که در این دسته قرار میگیرد، استفادهی اشتباه از ترکیب بتن در جای نامناسب است. به طور مثال، استفاده از بتن در قسمتی از سازه که بزرگ و قطور است، باعث میشود تا بتن دچار آسیب دیدگی شود. اما چگونه؟ روند سخت شدن بتن فرآیندی گرماده است و وقتی مقدار بتن زیاد باشد، این گرما به حد بسیار بالایی میرسد و باعثترکخوردگی بتن میگردد. برای سازههایی که نیاز به بتن زیادی دارند، بایستی از بتن با گرمادهی پایین استفاده کرد و اقدامات لازم و ویژهای برای سرد شدن آن انجام داد. استفاده از بتن غیر متناسب با آرماتورها هم باعث آسیب دیدگی بتن میشود و در این دسته قرار میگیرد. بتنی که متناسب با فلزات (آرماتورهای مورد استفاده) نباشد، باعث خوردگی آرماتور شده و خسارت زیادی بر بتن وارد میکند.
ترمیم خسارتی که بر بتن بر اثر خطا در طراحی وارد آمده، میتواند بسیار سخت باشد. چون در موارد بسیار، تغییر دادن شرایطی که منجر به آسیب دیدن بتن شده، دشوار است. در بسیاری از موارد، بایستی قسمت اعظمی از بتن جایگزین شود، آرماتورها عوض شوند تا شرایط تغییر کند و بتن دوباره دچار آسیب دیدگی نشود. در ترمیم بتن آسیب دیدهتوسط خطا در طراحی، استفاده از بتن پلیمری و تزریق رزین معمول است. برای ترمیم بتنهایی که از فولاد تقویت شدهاستفاده کردهاند، معمولاً تزریق 2 تا 3 اینچ بتن کافی است. اما در مواردی که میزان خوردگی خیلی بالا و پیشرفته است، این مقدار بایستی افزایش یابد.