مرحلهی بعد در پروسهی ترمیم بتن، ارزیابی میزان آسیب دیدگی و شدت تخریب است. هدف از این مرحله، فهمیدن میزان آسیب دیدگی بتن و تاثیر آن بر روی سازه میباشد. به عبارت دیگر این که چه قسمتهایی از سازه تحت تاثیر این آسیب دیدگی خواهد بود. این مرحله شامل پیشبینی پیشرفت تخریب و تعیین نحوهی آن نیز میباشد.
شکل آسیب دیدگی بتن توسط چرخهی انجماد آب (انجماد و مایع شدن مکرر)، در معرض سولفات قرار گرفتن و واکنشهای قلیایی سنگدانهها شبیه هم هستند. تخریب واکنش قلیایی سنگدانهها و سولفاتها بسیار بیشتر از چرخهی انجماد به بتن خسارت میزند؛ اگر چه هر سه دلیل بالا میتواند باعث گسیختگی بتن و از دست رفتن ویژگیهای اصلی سازه شود. تفاوت میان انواع مختلف تخریب این است که انجماد و مایع شدن، بیشتر در قسمتهایی ازبتن رخ میدهد که بیش از 90 درصد از آن اشباع شده باشد، بنابراین بیشتر در سطوح خارجی بتن رخ میدهد. از طرف دیگر واکنش قلیایی سنگدانهها و سولفاتها، هم در داخل و هم در خارج بتن میتواند رخ دهد؛ یعنی تمامی نواحی بتنرا میتواند تحت تاثیر قرار دهد.
یکی از راههای آسان و معمول برای تخمین میزان آسیب دیدگی بتن، ضربه زدن با چکش به بتن آسیب دیده و بتنسالم و گوش دادن به صدای آن است. (تصویر پایین) اگر این کار توسط افراد مجرب انجام شود، با همین تکنیک ساده هم میتوان در بیشتر موارد به میزان آسیب دیدگی بتن پی برد. با کوبیده شدن چکش بر روی بتن، بتنی که سالم باشد صدایی متمایز میدهد و نیروی وارده به آن نیز به صورت کامل به چکش بازمیگردد. در صورتی که در بتن آسیب دیده، صدای پوکی به گوش میرسد و نیرو به صورت کامل به چکش برگردانده نمیشود.
چندین آزمایش غیر مخرب (NDT) برای تعیین میزان آسیب دیدگی بتن وجود دارد که آزمایش اشمیت (آزمایشی که در پاراگراف قبلی بیان شد) احتمالاً ارزانترین و آسانترینِ آنهاست. آزمایش اشمیت اطلاعاتی سودمند به ما میدهد که کمک میکند قسمتهای مختلف یک بتن در سازه را با هم مقایسه کنیم. با این حال، در مورد بتنهای قدیمیتر، خیلی نباید بر روی این آزمایش حساب کرد. این آزمایش بیشتر روی بتنهای جدید جواب میدهد؛ بتنهایی که تحت تاثیر هوازدگی نبودهاند.
دستگاههای سرعتسنج اولتراسونیک و آکوستیک پالس اکو، زمان رفت و یا رفت و برگشت موج صوت را اندازهگیری میکنند. بتن بیکیفیت یا آسیب دیده به وسیلهی این اطلاعات مشخص میشود. دستگاه آکوستیک میتواند امواج تولید شده توسط مواد هنگامی تحت تنش یا کرنش بیش از حد قرار گرفتهاند را تشخیص دهد. به عبارت دیگر این دستگاه میتواند صدای ترکهای کوچک به وجود آمده در بتن بر اثر تنش را بشنود. یکی از مزایای استفاده از این تکنولوژی، افزایش سرعت عمل است.
با این حال، این آزمایش به تنهایی کافی نیست و لازم است اطلاعات جمعآوری شده از بتن در آزمایشهای مختلف با هم ترکیب شوند تا بتوان به نتیجهی دلخواه رسید.
قسمتهایی از بتن که آسیبدیده تشخیص داده شدند، باید علامتگذاری شوند تا آمادهسازی برای ترمیم آنها به نحو احسن صورت گیرد.
تولید سیمان که ماده اصلی چسبندگی در بتن است در سال 1756 میلادی در کشور انگلستان توسط «John smeaton »که مسئولیت ساخت پایه برج دریایی «Eddystone » را بر عهده داشت آغاز شد و درنهایت سیمان پرتلند در سال 1824 میلادی در جزیره ای به همین نام در انگلستان توسط «Joseph Aspdin » به ثبت رسید . مردم کشور ما نیز از سال 1312 با احداث کارخانه سیمان ری با مصرف سیمان آشنا شدند و با پیشرفت صنایع کشور ، امروزه در حدود 26 الی 30 میلیون تن سیمان در سال تولید می گردد . با آگاهی مهندسان از نحوه استفاده سیمان در کارهای عمرانی ، این ماده جایگاه خودش را در کشورمان پیدا کرد
یکی از روشهای ساختمان سازی که امروزه در جهان به سرعت توسعه می یابد ساختمانهای بتنی است . بعد از انقلاب اسلامی به علت کمبود تیر آهن در نتیجه تحریمها و نیز گسترش ساخت و سازهای عمرانی در کشور ، کاربرد بتن بسیار رشد نمود . علاوه بر این موضوع ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فولادی دارای مزایایی از قبیل مقاومت بیشتر در مقابل آتش سوزی و عوامل جوی ( خورندگی ) آسان بودن امکان تهیه بتن به علت فراوانی مواد متشکله بتون و عایق بودن در مقابل حرارت و صوت می باشند که توسعه روز افزون این نوع ساختمانها را فراهم می سازد .
یکی از معایب مهم ساختمانهای بتنی وزن بسیار زیاد ساختمان می باشد که با میزان تخریب ساختمان در اثر زلزله نسبت مستقیم دارد . اگر بتوانیم تیغه های جدا کننده و پانل ها را از بتن سبک بسازیم وزن ساختمان و در نتیجه آن تخریب ساختمان توسط زلزله مقدار زیادی کاهش می یابد . ولی کم بودن مقاومت بتن سبک عامل مهمی در محدود نمودن دامنه کاربرد این نوع بتن و بهره گیری از امتیازات آن بوده است . استفاده از میکروسیلیس در ساخت بتن سبک سبب شده است که مقاومت بتن سبک بالا رود و این محدودیت کاهش یابد . در این تحقیق ضمن توضیحاتی در مورد بتن و تاثیر آب بر روی مقاومت بتن ، بیشتر در باره بتن سبک و روشهای افزایش مقاومت آن با استفاده از میکروسیلس ،خواص مکانیکی و همچنین موارد کاربرد آن بحث می شود.
اجزاء تشکیل دهنده بتن و خواص آنها
سیمان : حدود 7 الی 15 درصد از حجم بتن را تشکیل می دهد
آب : حدود 14 الی 21 درصد از حجم بتن را تشکیل می دهد
دانه های سنگی ( شن و ماسه ) : حدود 60 الی 75 درصد از حجم بتن را تشکیل می دهد
هوا: در بتن بدون هوا میزان حجم هوای موجود بین 5/0 تا 30 درصد است و در بتن هوادار میزان حجم هوای موجود بین 4 الی 8 درصد است
مواد مضاف : مواد شیمیایی هستند که به میزان جزئی و به صورت درصدی از وزن سیمان به مخلوط اضافه می شوند تا خواص مطلوب مورد نظر را دربتن ایجاد کنند
سیمان
به هر ماده چسبنده ای سیمان اطلاق می شود .لکن به ماده چسباننده مصالح سنگی در بتن اصطلاحا سیمان می گویند که نقش آن صرفا چسباندن دانه ها به یکدیگر بوده و به تنهایی تاثیری در مقاومت و باربری ندارد
مواد اولیه سیمان :
آهک
Cao
حدود 63 درصد
سیلیس
Sio
حدود 20 درصد
آلومین
Al2o3
حدود 6 درصد
اکسید آهن
Fe2o3
حدود 3 درصد
اکسید منیزیم
Mgo
حدود 5/1 درصد
مواد شیمیایی موجود در سیمان :
تری کلسیم سیلیکات : ( 3Cao-Sio2 ) با علامت اختصاری ( C3S )
دی کلسیم سیلیکات : ( 2Cao-Sio2 ) باعلامت اختصاری ( C2S )
تری کلسیم آلومینات : ) 3Cao-Al2o3 ) با علامت اختصاری ( C3A)
تتراکلسیم آلومیوفریت: ( 4Cao-Al2o3-Fe2o3 ) با علامت اختصاری ( C4AF )
انواع سیمانهای استاندارد : ( پرلتند )
1- سیمان تیپ یک ( I ) ، سیمان معمولی