عبارت «ترمیم بتن» به معنای هر گونه جایگزینی، تغییر و بهبود بتن یا سطح بتن بعد از عمل‌آوری اولیه است. در واقعترمیم بتن یکی از مراحل «نگهداری بتن» است.
از نظر تاریخی، ترمیم بتن بیشتر از آن که به عنوان یک مبحث علمی شناخته شود، شاخه‌ای از هنر بوده است. آموزش‌های خاص برای ترمیم بتن بسیار محدود بوده یا اصلا وجود نداشته و بیشتر دانشی که در اختیار بشر بوده، از طریق سال‌ها تجربه به دست می‌آمده. امروزه هم این علم هم‌چنان در حال پیشرفت است. (Vision 2020, 2006).
حالا که از ترمیم بتن سخن می‌گوییم، بد نیست اشاره کنیم که ترمیم بتن همیشه هم جواب نمی‌دهد. متاسفانه تعداد دفعاتی که ترمیم بتن با شکست مواجه می‌شود کم نیستند. (Goodwin, 2008); بنابراین، پیش از این که عملیات ترمیم آغاز شود، پروسه، روش و مواد مورد استفاده در اجرای عملیات باید مورد تایید شخص یا اشخاص با صلاحیت قرار گیرد. فهم تمامی مسائل مربوط به هم‌زیستی مواد، تاثیر شرایط محیطی و شیوه‌ی استفاده از سازه‌ی ترمیم شده از عناصر مهم و حیاتی ترمیم بتن است. (Vaysburd et al., 2014) (Vaysburd et al., 2015)
با گذشت زمان و گسترش صنعت، هر روز بیش از پیش مواد و محصولات بسته‌بندی شده، مخصوص ترمیم بتن در بازار دیده می‌شود. انتخاب از بین این محصولات معمولاً سخت است، زیرا اطلاعات مورد نیاز درباره‌ی آنها به خوبی ارائه نمی‌شود. تولیدکنندگان این مواد اطلاعات کاملی ارائه نمی‌دهند یا اگر هم ارائه کنند؛ به دلیل تفاوت در شرایط آزمایشی هر کدام، نمی‌توان مقایسه‌ای بین آنها انجام داد. به همین دلیل، بسیار مهم است موادی را انتخاب کنیم که بر مبنای پروتکل‌های ACI یا موسسه بین‌المللی ترمیم بتن (ICRI) آزمایش شده باشند. (ACI 364.3R, 2009) (ICRI320.3R, 2012).
نیاز برای ترمیم بتن، می‌تواند شامل کوچک‌ترین نقص‌ها مانند جای سوراخ پیچ بر روی بتن یا تاثیر آب و هوا بر روی آن تا خسارت‌های جدی هم‌چون واکنش‌های شیمیایی و فیزیکی شود. در ابتدا شاید پروسه‌ی ترمیم بسیار مفصل‌تر از آن چه ضروری است به نظر بیاید، اما تجربه نشان داده که کوچک‌ترین تغییر یا حذف یک مرحله از این پروسه، می‌تواند کل عملیات ترمیم را به خطر بیندازد. کمبود مهارت، ضعف در اجرای عملیات و استفاده نکردن از مواد مرغوب، می‌تواند عملیات ترمیم را با شکست مواجه کند.
1) مهارت:
مهارت تکنسین‌هایی که عملیات ترمیم را انجام می‌دهند، برای موفقیت پروژه حیاتی است. زیرا بیشتر کارهای مربوط به ترمیم بتن به صورت دستی انجام می‌شود.
2) روش‌ها (پروسه‌ها)
ترمیم بتن تنها در صورتی به صورت موفقیت‌آمیز جواب می‌دهد که تمام مراحل و روش‌ها به دقت انتخاب و انجام شود. انتخاب اشتباه یا غیر موثر به همراه نبودِ مهارت، موجب پایین آمدن کیفیت ترمیم می‌شود.
عملیات ترمیم بایستی به محض این که خرابی دیده شد، آغاز شود. به خصوص در مورد بتنی که تازه عمل‌آوری شده، این مسئله حیاتی تر است؛ زیرا هر چه زودتر عملیات ترمیم بر روی بتن جدید انجام شود، تاثیر و دوام آن بیشتر خواهد بود.
3) مواد
مواد مورد استفاده در ترمیم بتن، باید دارای بالاترین حد کیفیت و پاسخگوی نیازهای ما در این عملیات باشند. همچنین اطلاعات مربوط به آزمایش‌هایی که با این مواد صورت گرفته، باید توسط تولیدکننده‌ی آن در اختیار مصرف‌کننده قرار بگیرد.
احتمالاً تصور عمومی از بتن، ماده‌ای باشد که به نگهداری خاصی احتیاج ندارد. بتنهای مدرن، بسیار با دوام هستند و اگر بتن ریزی به صورت صحیح و اصولی انجام گرفته باشد، تا مدت بسیار زیادی به عملیات ترمیم و نگهداری احتیاج ندارند.
متاسفانه، دفعاتی که بتن به نگهداری و ترمیم برای پایان نیافتن عمرش احتیاج دارد، کم نیستند. بسیاری از سازه‌های بتنی بیش از پنجاه سال عمر دارند. طبیعتاً در آن زمان بتنهای امروزی وجود نداشته‌اند و از بتن با فناوری همان زمان در آن سازه‌ها استفاده شده است. حالا هم پنجاه سال مورد استفاده قرار گرفته‌اند و به احتمال خیلی زیاد، باید اقداماتی در جهت پایدار کردن و بهبود اوضاع بتن صورت گیرد.
اگر در قبال سازه‌های بتنی، کاری در جهت نگهداری و بهبود کیفیتشان صورت نگیرد؛ خسارتی به مراتب بیشتر به سازه‌ها وارد می‌شود و بتن به جایی می‌رسد که دیگر قابل ترمیم نیست و باید جایگزین شود. بدیهی است که هزینه‌ی ترمیم از جایگزینی کم‌تر است.
در تصویر بالا، سازه‌ای مشاهده می‌شود که نگهداری مناسبی از آن صورت نگرفته و به دلیل نفوذ آب و یخ‌زدگی، به این شکل در آمده است. نفوذ و یخ زدن آب در بتن، باعث ترک‌خوردگی و شکست آن می‌شود، زیرا آب در هنگام منجمد شدن، بر خلاف دیگر مایعات، حجمش افزایش می‌یابد. این سازه دیگر قابل ترمیم نیست و باید با هزینه‌ی بسیار زیادی تعویض شود؛ در صورتی که عملیات ترمیم می‌توانست با هزینه‌ی بسیار کم‌تری صورت بگیرد.
یک برنامه‌ی نگهداشت مناسب، دارای مراحل مختلفی است که از قبل مشخص شده است: نواحی مشکوک به آسیب‌دیدگی بایستی شناسایی و ثبت شوند. یادداشت‌ها و عکس‌ها از تحقیقات محلی باید جمع‌آوری شده تا در مراحل بعدی از آنها استفاده شود. همچنین روش‌های جدید از جمله تولید یک نمونه‌ی سه‌بعدی کامپیوتری از سازه، کمک زیادی به پیش‌بُرد پروژه می‌کند.
بسیاری از برنامه‌های نگهداری از سازه، شامل تغییرات در شرایط موجود بر روی سازه می‌باشد. به طور مثال سازه‌هایی که تحت تاثیر موادی نظیر آب، کلریدها، دی‌اکسید کربن، سولفات‌ها و دیگر مواد معدنی هستند، پایداری مشخصی نسبت به آنها دارند و اگر مقدار مواد از آن نقطه‌ی مشخص عبور کند، سازه دچار مشکل می‌شود.
در تصویر بالا، سازه‌ی بتنی‌ای را می‌بینیم که به راحتی می‌توانست با از بین بردن منبع رطوبت و آب، جلوی خرابی آن گرفته شود.
نوع دیگری از خرابی بتن، شامل بتن‌هایی می‌باشد که تحت اثر آب جاری هستند. ابتدایی‌ترین اقدام برای حفظ این نوع سازه‌ها، ترمیم تخلخل و نواحی ترک‌خورده است؛ پیش از آن که خسارت بیشتر شود. طبیعتاً هیچ ماده‌ای در برابر ترک خوردن مقاوم نیست؛ پس بهترین اقدام عملی در جهت حفظ بتن، بهبود شرایط به نحوی است که آب جاری تخلخل ایجاد نکند.
یک نوع دیگر از خسارتی که آب جاری به بتن می‌زند، فرسایش است. آب جاری به مرور باعث فرسایش بتن و ایجاد تخلخل در آن می‌شود. آب‌های جاری که با سرعت زیادی در جریان‌اند، قابلیت حمل ریزدانه‌ها و درشت‌دانه‌ها را دارند و برخورد مداوم آنها با بتن، موجب خرابی بتن می‌شود.
به طور کلی نگهداری مناسب، به معنای تغییر شرایط در جهت کاهش خرابی و تضعیف بتن است. این تغییرات می‌تواند در خود بتن یا محیط اطراف آن رخ دهد.
روند ترمیم برای ستون های بتنی باید با در نظر گرفتن بارهای فشاری روی ستون های ترمیم شده باشد. ستون های سازه ای ، طبیعتاً به دلیل حمل بارهای قائم و برخی بارهای جانبی و لنگر ناشی از آن بارها طراحی شده اند. البته وزن بار مرده سازه به علاوه بارهای زنده نیز باید کنترل شوند.
طبقه بندی ترمیم ستون های بتنی
ترمیم ستون های بتنی معمولاً در داخل دو طبقه بندی قرار می گیرد: ترمیم های سطحی یا ظاهری که به دلیل ترمیم سطح قسمت های خراب شده مشخص شده اند یا ترمیم های سازه ای که بهبود یا مهیا کردن مجدد ظرفیت حمل بار ستون را میسر می کنند.
وقتی ستون های بتنی نیاز به ترمیم ناشی از خرابی سطح دارند، بارهای فضاری در مقاطع ستون که مختل نشده است، دوباره پخش می شوند. اگر خرابی موثری مقطع را کاهش نداده باشد، فرایند ترمیم بتن متداول می تواند به طور موفقیت آمیزی آسیب را مشخص و برطرف کند.
وقتی خرابی ستون ها قابل توجه است، عدم بارگذاری ستون تا زمان کامل شدن ترمیم بتن نیاز است و باید کل مقطع ستون، قابلیت حمل بار را مجدداً داشته باشد. اگر برداشتن بار از ستون ناممکن باشد، می توان از سیستم های مکمل و یا یک روش جایگزین (مدنظر) جهت حمایت از پیوستگی با ترمیم ستون موجود بهره گرفت.
راهبردهای ترمیم ستون
راهبردهای ترمیم ستون باتوجه به شرایط مختلف متفاوت است و شامل موارد زیر می شود :
پوشش دادن یا بزرگ کردن مقطع ستون
حفاظت کاتدی به منظور توقف خوردگی فولاد مسلح کننده
قلیایی کردن میلگردهای فولادی به منظور توقف خوردگی
کم کردن کلراید به منظور به تعویق انداختن خوردگی
استفاده از فولاد صفحه فولادی، کربنی، الیاف شیشه ای
اضافه کردن بست های برشی به منظور افزایش ظرفیت برشی طبقه های میانی
بستن صفحات فلزی به منظور اضافه کردن ظرفیت خمشی
ستون های مکمل
کاربرد سیستم های حفاظتی به منظور جلوگیری از خوردگی در آینده
تیرها، عرشه ها، ستون ها و دیوارها می توانند با قرار دادن میلگردهای مسلح کننده طولی و رکاب ها یا بستن دور اعضاء و سپس پوشاندن عضو به وسیله بتن پاشی یا بتن ریزی درجا در محل مقاوم سازی شوند. بتن چسبندگی بین میلگردهای جدید و عضو موجود را میسر می کند، بتن پاشی اضافه شده اندازه عضو را افزایش می دهد. اضافه شدن بار عضو ناشی از این قبیل موارد باید کنترل شود.
دیوارهای بتنی مسلح و بنایی با اضافه کردن لایه های سطحی میلگردهای مسلح کننده یا الیاف سیمی جوش داده شده و اعمال بتن پاشی، مقاوم سازی می شوند. بتن پاشی اتصال (چسبندگی) بین مسلح کننده های جدید و دیوار را نیز مهیا می کند. اغلب داول ها در سوراخ های دریل شده محیط (پیرامون) ستون ها و تیرها برای اتصال بین اعضای قاب و مقاوم سازی دیوار بتن پاشی شده قرار می گیرند.
تیرها، ستون ها و مقاطع دیوارها اخیراً با الیاف کربنی، CFRP، الیاف شیشه ای، GFRP یا مواد مرکب مشابه کهچسباننده های رزینی اجرا می شود، مقاوم سازی می شوند. آزمایشات آزمایشگاهی به وسیله کارخانه های تولیدی انجام می شود که معیارهای طراحی را برای استفاده سیستم های مواد خود مهیا می کنند. ارزیابی مقاومت دراز مدت در شرایط کارگاهی موارد اشاره شده هنوز در امریکا مدون نشده است، اما این روش چندین سال است که در اروپا استفاده می شود. چسباندن و مقاو سازی با کربن یا ورقه های شیشه ای و یا ورقه های باریک و مواد مرکب مشابه روش های مقاوم سازی کم هزینه ای است که برای ارتقای اعضای سازه ای که به طراحی با آیین نامه های لرزه ای به روز شده ای نیاز دارند، استفاده می شود. این روش برای استفاده در جایی که بارها در طول بهره برداری افزایش می یابد و شکل پذیری دراز مدت مدنظر است با تدارک صحیح برای ضدآتش و ضدآب کردن آن، مناسب است.
محدودیت ها
زمانی که از صفحه های بتنی استفاده می شود، سختی در اکثر اعضای ترمیم شده افزایش می یابد، بنابراین توزیع بار در سازه تغییر می یابد و باید تحلیل شود. تنش های زیادی ممکن است ناشی از انتقال بین مقاطع مقاوم سازی شده و غیرمقاوم سازی شده ایجاد شود. اعضای مقاوم سازی شده و ترمیم شده شامل فونداسیون، باید برای شرایط با بهره برداری بررسی شوند. مقاوم سازی با مواد مرکب ممکن است برای مقاوم کردن ضروری باشد، اما به علت رفتار کشسانFRPها، رفتار نهایی مسلح کننده های FRP باید به دقت ارزیابی شود.
مسلح کننده های بیرونی همواره فضاهایی که قبل از ترمیم برای دیگر استفاده ها موجود است را اشغال
می کنند.
اگر چسبندگی برای عمل مرکب مورد نظر باشد، آماده سازی سطح فولاد و بتن بسیار بحرانی است. در فصل سوم روش های تخصصی آماده سازی سطح تشریح شد.
زمانی که از چسبنده های سازه ای، به ویژه اپوکسی، استفاده می شود باید دقت کافی بشود، زیرا نرم شدگی و کاهش مقاومت بر اثر افزایش دما در نزدیک و بالای دما انتقال شیشه است که می تواند در حدود 50 درجه سانتی گراد باشد. زمانی که در برابر آتش مهیا شود محافظت ویژه ای نیاز است. جزئیات صحیح و محافظت ویژه وقتی مواد مرکب برایمقاوم سازی استفاده می شود بحرانی و تعیین کننده است، زیرا آنها به طور کلی تابع لایه های زیرین با اپوکسی ها هستند. اغلب چسبنده های حساس به آب وقتی به سطوح مرکب و نمناک اعمال می شوند، چسبندگی مناسبی نخواهند داشت.
مثال ها
مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح با اجرای بست های فولادی در اطراف تیرها افزایش یافت. بست های مشابهی با عرض mm50 و ضخامت mm3/1 استفاده شد. گوشه های تیر با صفحه های فولادی خم شده ای به ضخامت mm5/1 محافظت شد.
مقاومت برشی تیرهای بتنی سقف و عرشه پارکینگ با استفاده از اضافه کردن رکاب های پوشانده شده با بتن پاشیافزایش یافت. روند ترمیم مطابق زیر صورت گرفته شود :
1- کناره ها و پایین تیرها برای به دست آمدن سطوحی تمیز، ماسه پاشی شد.
2- جفت های رکاب های جدید و U شکل با هم پوشانی در دور تیر قرار داده شد. در مقطع های افقی میله های U شکلی نیز در حفره ها و شیارهای بریده شده در بالای تیرها قرار گرفت.
3- این رکاب ها و ضفحات با بتن پاششی پوشیده شدند.
4. بتن پاششی فشاهایی که نچسبیده را پوشاند. در بعضی موارد بخش هایی که هنوز نچسبیده بودن برداشته و مجدداً بتن پاشی شد.
پوشش ها و بست ها
تشریح
پوشش دهی (Jacketing) روندی است که مقطع عضو سازه ای موجود به مقدار ابعاد اصلی برگردد، یا با توجه به پوشش دادن به وسیله مواد و مصالح مختلف (متفاوت) افزایش یابد. شبکه مسلح کننده فولادی یا پوشاندن با مواد مرکب می تواند در حول مقاطع آسیب دیده اجرا شود و بر روی آنها با بتن پاشی یا بتن ریزی درجا در محل پوشش داده شود.
بست ها و ژاکت ها پوشش هایی هستند که برخلاف روش پیش تنیده کردن بیرونی تنها بخشی از ستون یا پایه را احاطه می کنند و معمولاً به منظور افزایش حمایت دال یا تیر در قسمت بالای ستون استفاده می شود
شکل پوشش معمولاً موقتی یا دائمی و شامل چوب، فلز جمع شده، بتن پیش ساخته، لاستیک، پشم شیشه یا الیاف مخصوص است و نسبت به هدف و شرایط محیطی از آنها استفاده می شود. این نوع پوشش در دور مقطعی که احتیاج به ترمیم دارد قرار می گیرد و فضای حلقه مانند خالی بین پوشش و سطح عضو موجود ایجاد می کند. پوشش باید با جدا کننده هایی، برای اطمینان از تراز و یکسان بودن بین پوشش و عضو، آماده شود.
معمولاً از مواد مختلفی از جمله بتن معمولی و ملات، ملات اپوکسی، گروت و ملات و بتن لاتکسی اصلاح شده به عنوان مواد اندود و پوششی استفاده می شود. روش های پر کردن فضاهای خالی شامل پمپ کردن، لوله ترمی یا بتن با سنگدانههای پیش آکنده است.
مزیت ها و موارد استفاده
این نوع پوشش بخصوص در ترمیم خرابی ستون ها، پایه و تیرکوبی یا پایه های تیر، در جایی که نیاز است همه یا بخشی از مقطع زیر آب باشد، کاربرد دارد. این روش برای حفاظت از بتن، فولاد و مقاطع چوبی در برابر خرابی های بیشتر و برایمقاوم سازی کردن آنها اعمال می شود. پوشش های دائمی در محیط های دریایی و برای اضافه شدن محافظت در برابر فرسایش، سایش و آلودگی های شیمیایی دارای مزیت و مورد نظر هستند. بست ها در تهیه سر ستون های جدید روی ستون های موجود برای حمایت از دال کف ها موثر هستند. بست ها ظرفیت برشی دال ها را افزایش و طول موثر ستون را کاهش می دهد. بست ها ممکن است کمک مفیدی برای زیبایی و معماری بهتر باشد.
محدودیت ها
در ژاکت ها و بست ها ضروری است که کل بتن خراب شده برداشته، ترک ها ترمیم و مسلح کننده های موجود تمیز و سطوح آماده سازی شود. در این آماده سازی مواد جایدهی شده جدید باید به سازه موجود بچسبد. به علت اینکه آماده سازی ژاکت ها اغلب در زیر آب صورت می گیرد، بنابراین گران و مشکل است. با این همه، در موارد خاص ژاکت ها و بست ها به طور گسترده و با هزینه مناسب، به عنوان راهکاری برای حمایت سازه ای عضو خراب شده به کار می روند. در شرایط زیر آب صفحات پلاستیکی اعمال می شود تا به حداقل کردن سایش کمک کند.
ژاکت ها و بست ها فضاهایی را که برای استفاده های دیگر قبل از ترمیم موجود بوده است، اشغال می کنند.
جزئیات اجرا (نصب)
روش های قالب بندی و تصمیم گیری برای استفاده از قالب های موقتی یا دائمی از جرئیات مهم در ژاکت کردن است. قالب های چوبی یا مقوایی می تواند به عنوان قالب های موقتی یا حتی دائمی استفاده شود. سوار کردن قالب های فلزی جمع شده، آسان است و قاب های موقت یا دائم قابل قبولی هستند. قالب های دائمی پشم شیشه (فایبر گلاس)، پلاستیکی و الیافی (پارچه ای) تا حد زیادی پذیرفته شده اند و مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از آنها حتی بعد از کامل شدن ترمیم، مقاومت در برابر حمله شیمیایی نشان می دهند.
اعضای تکمیلی (مکمل)
تشریح
اعضای مکمل ستون ها، تیرها، شمع (گیره)یا دیوارهای پرشده جدیدی هستند که برای حمایت اعضای سازه ای آسیب دیده اجرا شده اند. این مورد در تشریح شده است. اعضای مکمل معمولاً در زیر نواحی گسیخته شده یا تغییر شکل یافته برای پایداری قاب سازه ای قرار می گیرند.
مزایا و موارد استفاده
این روش ترمیم در حالتی که هیچکدام از روش های تخصصی مقاوم سازی مناسب نباشد مورد استفاده قرار می گیرد و اگر پیکر بندی سازه ای از دیگر روش های تخصصی جلوگیری می کند به کار می رود. اعضای مکمل سریع نصب می شوند و بنابراین راه حل های ترمیم اضطراری موقت مناسبی محسوب می شوند. معمولاً اعضای جدید برای حمایت جدی از ترک خوردگی و منحرف شدن مارپیچ اعضا نصب می شوند. معمولاً استفاده از اعضای مکمل مقرون به صرفه است.
محدودیت ها
ایجاد ستون یا تیرهای جدید فضای داخل ستون ترمیم شده را محدود می کند. ستون های جدید عبور را مسدود می کند. تیرهای جدید ارتفاع اتاق را کاهش می دهد. از نظر زیبایی، تیر یا ستون های جدید بازدارنده اند. پشت بندهای ضربدری، دیوارهای پر شده یا دیگر مواردی که مقاومت در برابر بارهای بیرونی را مهیا می کنند، اگر سازه اصلی نتواند مقاومت مورد نظر را مهیا کند، ضروری است. علاوه بر این پشت بندها فضاهای بهره برداری داخلی بیشتری محصور می کنند. بارها و تنش ها در سازه موجود ممکن است تحمل نشوند، مگر اینکه روند ویژه ای مد نظر باشد.
اعضای مکمل ممکن است باعث تقسیم بارها و نیروهایی بالاتر از تنش طراحی شده در عضو مجاور، فونداسیون یا هر دو آنها شوند.
جزئیات اجرا
اعضای مکمل جدید ممکن است، چوب، فولاد، بتن یا مصالح بنایی باشد. اعضای جدید در محل باید محکم، جوش یا انکر شوند که بتوانند بارها را به عضوهای جدید انتقال دهند. لازم است که از بلند شدگی اعضای سازه ای موجود، به دلیل توزیع بار و تنش های بالاتر از میزان طراحی تیرها یا اعضاء حمایت کننده مجاور، جلوگیری شود.
(الف) حمایت کننده های جدید به کمک تیرهای با ظرفیت خمشی ضعیف آمده است. عضو جدید به فوندانسیون کافی نیاز دارد. یک دهانه با بخش های خمشی منفی و مثبت که ممکن است بخش های مثبت و منفی آن معکوس شود در نظر گرفته می شود. اگر ترک خوردگی اتفاق بیفتد در ناحیه لنگر منفی جدید، موارد قابل قبول باید کنترل شود.
(ب) تشریح می کند که چگونه ستون اضافه شده مقاومت برشی را اصلاح می کند و دهانه موثر تیر موجود کاهش می یابد. معمولاً چنین ستون های اضافه شده ای در مجاورت ستون موجود نسبت به بست ها اقتصادی تر است. ستون ها ممکن است در جای غیرمعمولی برروی فوندانسیون موجودی که در تحلیل شده است به منظور افزایش اندازه یا مقاومت مورد نیاز انتخاب شوند.
در اجرا و جایدهی ستون، ممکن است به جک های دائمی و گوه ها نیاز باشد. مشاور باید موثر بودن جک زدن در توزیع بارهای مرده را مورد توجه قرار دهد.
دال پل بتنی مسلح نشان داده شده با ترک های کششی قطری در بسیاری از دال های اصلی (عرشه) است. محاسبات و برنامه های ابتدایی نشان می دهد که قابلیت باربرداری پل می تواند به طور چشمگیری با اضافه شدن میلگردهای برشی در سوراخ های دریل شده قطری و مورب بهبود یابد. این فرایند نه تنها برای ترک های موجود نیاز است بلکه برای اضافه شدن مقاومت کششی مورب عضو نیز مفید است.
این روند بیشترین تاثیر و استفاده را داشت :
1- ترک های مورب روی سطح عرشه ها با ژل سیلیکون عایق شود.
2- حفره های با قطر mm25 تقریباً با طولی برابر با mm350 با زاویه 45 درجه در امتداد یک خط مرکزی در هر عرشه با کار دریل مکش دار از بالا.
3- اپوکسی با فشار به داخل حفره برای پر کردن ترک های مورب و حفره ها، تزریق می شود.
4- میله با قطر mm19 به داخل حفره گذاشته می شود. این میله باید تقریباً mm75 کوچکتر از کل عمق سوراخ باشد. بالای میله نباید به قسمت بیرونی سوراخ برده شود.
در این روش مسلح کردن، پیوند بین میلگردهای فولادی و بتن با چسبندگی اپوکسی در میله و اطراف بتن بعد از اولینترمیم بتن با استفاده از تزریق اپوکسی مهیا می شود.
در جایی که 800 تیر بتنی در سقف دارای ظرفیت برشی غیر کافی بودند، روش های ترمیم مشابهی نیز در پروژه های دیگر استفاده شده است. سازه زیر زمین بود و با خاکریزی پوشش داده شده بود و دارای عضو ضد آب الاستومری وبتن محافظت دال در روی ناحیه دال سقف بود. دریل کردن از بالا راحت در این سازه میسر نبود، بنابراین :
1- ترک ها به وسیله اپوکسی چسبنده تزریق می شود.
2- حفره ها از پایین تیر رو به بالا در زاویه 45 درجه دریل می شود.
3- بعد از تمیز کردن، رزین دو جزئی با گیرش سریع محفظه ای از پیش اندازه گیری شده، در داخل سوراخ قرار می گیرد.
4- میلگردهای مسلح کننده به گونه خاصی طراحی می شوند که به وسیله دریل وارد شده به حفره بچرخد. چرخیدن میله باعث شکستن بخشی از محفظه تزریق و مخلوط شدن رزین دو جزئی می شود. طراحتی اتصال ویژه ای انجام می شود تا از بیرون ریختن رزین جلوگیری کند و میله را در محل خود تا سخت شدن رزین، در چند دقیقه نگه دارد.
5- محفظه تزریق برداشته می شود و باقیمانده حفره باریک ، وصله می شود.
مسلح کننده بیرونی بتن
تشریح
مسلح کننده های بیرونی ممکن است شامل بست فلزی، صفحه های فلزی، بتن های مسلح پنهان شده و مواد مرکب از قبیل CFRP, GFRP یا مواد معادلی که از بیرون اعضای بتنی موجود جایدهی می شود، باشد. مسلح کننده های جدید ممکن است با بتن، شاتکریت، ملات و گچ، مواد ضد آب، ضد آتش یا دیگر محصولات یا با پوشش دادن، از خوردگی محافظت شود. مسلح کننده ممکن است میله های تغییر شکل داده شده، الیاف سمی جوش داده شده، صفحه فولادی، مقاطع فولادی غلتک خورده، فولاد بسته شده، مواد مرکب یا بست هایی که به طور ویژه ساخته شده است، باشند. برای اعضای آسیب دیده به وسیله بار اضافه، تحت سایش، فرسایش، یا حمله شیمیایی، بدتر شدن یا ترک خوردگی، بتنبرداشته می شود و مسلح کننده های جدید اطراف و کنار بتن باقیمانده، نصب می شوند. مسلح کننده ها جدید به طور معمول با جایدهی بتن و یا شاتکریت پوشش داده می شوند. در جایی که بتن موجود شرایط خوبی دارد، مسلح کننده جدید ممکن است به طور مستقیم به سطح بتن موجود بعد از آماده سازی اولیه سطح که در فصل سوم تشریح داده شده است، متصل شود. اپوکسی و دیگر مواد چسباننده شیمیایی و بتن سیمان پرتلندی برای اتصال مسلح کننده های جدید به لایه زیرین استفاده و یا به طور مکانیکی به بتن موجود بسته می شوند.
استفاده های معمول و مزایا
جایدهی مسلح کننده های بیرونی ممکن است بی زحمت ترین روش ترمیم و مقاوم سازی در جایی که ممانعت و دسترسی محدود تجهیزات مورد نیاز برای جایدهی مسلح کننده های داخلی وجود دارد، باشد. اگر ترمیم و جایدهی سطح با ملات اپوکسی، گچ کاری یا شاتکریت مورد نیاز باشد برای بهینه سازی بتن و جایدهی مسلح کننده بیرونی به منظور مقاوم سازی به مهارت مشابهی نیاز است.
خمش بیرونی، برش و پیچش مسلح کننده ها در تیرها و عرشه ها ممکن است به وسیله پیوند میلگردهای تغییر شکل یافته یا صفحه های سطح عرشه بتنی با شاتکریت، بتن پیش ساخته، یا اپوکسی و بتن پلیمری ایجاد شود. مهارها برای اجرای ترمیم مطمئن با عمل ترکیب نیاز است. صفحه های فلزی عرشه ها و تیرهای موجود با بولت ها متصل می شود. این مورد در شکل 8-5 نشان داده شده است. برای بهره گیری از چسباندن سازه ای، آماده سازی کافی سطح فولاد وبتن و انتخاب چسبانده ای مناسب برای پیوند بتن و فولاد نیاز است. ماسه پاشی صفحه فولادی و سطح بتنی بهترین روش آماده سازی است، اما سطحی تمیز و ابزار مکانیکی با فشار بالای آب برای بسیاری از حالت ها نیاز است.
اتصال و چسبندگی بین عرشه ها و ستون ها با تسمه فلزی نشان داده شده در شکل 8-5 در افزایش مقاومت برشیتاثیر می گذارد. تسمه های فلزی بسته بندی شده با عرض mm13 تا 50 که به عضو چسبیده نمی شود، اما چسبندگی موثری با انکرهای هر تسمه ایجاد می کند. همچنین گیره فولادی بولت شده در دور عضو بتنی مسلح نیز می تواند تاثیر گذار باشد.