از این افزودنیها برای بهبود کارایی پمپاژ بتن استفاده میشود. این افزودنیها توانایی تبدیل بتنهای غیر قابل پمپاژ را به بتنهای قابل پمپاژ ندارند؛ بلکه بتنهای با قابلیت پمپاژ کم را به بتنهای با قابلیت پمپاژ زیاد تبدیل میکنند.افزودنیهای تسهیلکنندهی پمپاژ با افزایش ویسکوزیته یا چسبندگی بتن، از دست دادن آب توسط چسب سیمانی را تحت فشار پمپاژ به حداقل میرساند.
برخی از افزودنیهای تسهیلکنندهی پمپاژ ممکن است نیاز به آب را افزایش دهند، باعث کاهش مقاومت بتن، افزایشهوازایی یا تاخیر در گیرش بتن بشوند. این اثرات جانبی میتواند با کنترل میزان مواد مصرفی یا استفاده از دیگرافزودنیها برطرف شود. شایان ذکر است که برخی از مواد هوازا و کاهندهی آب نیز باعث افزایش قابلیت پمپاژ بتنمیشوند.
افزودنیهای پیوند دهنده (چسباننده)
افزودنیهای پیوند دهنده معملاً شامل امولوسیونهای مواد ارگانیک مانند لاستیک، پلیونیل، کلراید، پلیونیل استات و دیگر پلیمرهای موجود میباشد. از این افزودنیها برای ایجاد پیوند محکم و چسباندن بتن جدید به بتن قدیمی استفاده میشود. این مواد بایستی به سیمان مورد استفاده در مخلوط بتن اضافه شود؛ چرا که سیمان چسب بتن را ایجاد میکند. همچنین استفاده از این مواد باعث افزایش مقاومت خمشی و مقاومت در برابر حملات یونهای کلریدی نیز میشود. مقدار مورد استفاده از این نوع افزودنیها عموماً بین 5 تا 20 درصد وزن کل سیمان مورد استفاده در بتنمیباشد؛ بنا بر نیازهای پروژه، دیگر مواد مورد استفاده و شرایط محیطی، این مقدار تغییر میکند. برخی از مواد پیوند دهنده یا چسباننده ممکن است باعث هوازایی در بتن نیز بشوند. انواع ضد انجمادی نیز از این نوع مواد وجود دارد که بیشتر از آنها در محیطهای خارجی و محیطهای دارای رطوبت بالا استفاده میشود.
نتیجهی نهایی استفاده از افزودنیهای چسباننده، به سطح بتنی که میخواهیم در آن چسبندگی و پیوند ایجاد کنیم نیز بستگی دارد. این سطح بایستی خشک، تمیز، سالم، بدون گرد و غبار، رنگ و روغن باشد و نیز دارای دمای مناسبی باشد.
افزودنیهای چسباننده یا پیوند دهنده در بتن را نبایستی با دیگر مواد چسباننده در بتن اشتباه گرفت. مواد چسباننده را به سطح بتن قدیمی میزنند تا دو بتن به خوبی با هم پیوند بخورند و بچسبند. از افزودنیهای چسبانندهدر مخلوط بتن جدید استفاده میشود تا دو ماده به هم بچسبند. از مواد چسباننده در ترمیم بتن استفادههای فراوانی میشود. در این نوع مواد، دوغاب سیمان پرتلند، مواد پلیمری و چسبهای رزین موجود است.
افزودنیهای تزریقی یا تزریق شونده
از دوغاب یا افزودنیهای تزریقی یا تزریق شونده برای مقاصد مختلفی استفاده میشود: تثبیت سازهها، پر کردن ترکها و مفاصل در بتن و پر کردن فضاهای خالی که توسط سنگدانهها در بتن ایجاد میشود. دوغاب در واقع مخلوط سیمان پرتلند، آب و سنگدانه است و تفاوت آن با بتن این است که نسبت آب به سیمان آن بسیار بالاست. برای تغییر مشخصات و ویژگیهای دوغاب از دیگر افزودنیهای موجود نظیر انواع مختلف افزودنیهای هوازا، افزودنیهای تندگیر کننده، افزودنیهای کندگیر کننده و افزودنیهای مهارکنندهی جمع شدگی استفاده میشود.
کلینیک بتن ایران، با سالها تجربه در زمینهی افزودنیهای بتن، بهترین مواد و خدمات را در این زمینه به مشتریان ارائه میکند.
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.
این ردهبندی برای این انجام شده که نشان بدهیم و تاکید بکنیم که در وهلهی اول، تشخیص عامل آسیب دیدن بتنبسیار مهم است. و بعد از این مرحله است که روش و متود ترمیم را انتخاب میکنیم. پیش از شروع ترمیم نیز، بایستی توضیحات کامل در مورد نوع ترمیم مورد نظر بررسی و مطالعه شود. (در آینده به این موضوعات نیز خواهیم پرداخت)
اگر بتن دچار آسیب دیدگی شود، به این معنی است که بتن دوام کافی و عمر پیشبینی شدهاش را برآورده نکرده است. در کنار این، عوامل آسیب دیدن بتن میتواند به طور کلی به سه رده تقسیم شود:
ناتوانی بتن در تحمل باری که برای آن طراحی شده، مانند بار سازهای عادی یا بارهای غیر عادی مانند زلزله یا سیل.
ناتوانی در مقابله با شرایط فیزیکی محیط مانند فرسایش، سایش، خوردگی و انجماد آب.
ناتوانی در مقابله با شرایط شیمایی محیط مثل حمله سولفاتی، واکنش قلیایی سنگدانهها، نفوذ کلراید (که منجر بهخوردگی فولاد میشود)
عواملی که میتواند منجر به تخریب بتن شود در ادامه به همراه توضیحات مربوط به آن آمده است.
1. استفاده از آب اضافی هنگام مخلوط کردن بتن
استفاده آب اضافی مخلوط بتن، پیش سال 1920 بسیار معمول بود؛ چرا که باعث راحتتر شدن عملیات بتنریزی و شکل دادن به بتن میشد. اما نتیجهی آن پایین آمدن مقاومت و عمر بتن بود. متاسفانه، استفاده از آب اضافی هنوز هم بعضاً معمول است.
آب اضافی باعث کاهش مقاومت، بالا رفتن میزان جمعشدگی، افزایش تخلخل، افزایش خزش و کاهش مقاومت بتن در برابر فرسایش میشود. تمامی اینها به این معنی است که بتن دوام کافی را دارا نخواهد بود.
در نمودار زیر، رابطه بین نسبت آب به سیمان و دوام بتن نمایش داده شده است. میبینیم که نسبت آب به بتن هر چه کمتر باشد، دوام نیز بیشتر است و همچنین وجود مقداری هوا نیز الزامی است.
تشخیص آسیب دیدن بتن به علت استفاده از آب اضافی میتواند کار دشواری باشد. چون نشانههای آن شبیه نشانههای انجماد آب، فرسایش و سایش و ترک خوردن بر اثر جمعشدگی میباشد.
برای آن که مشخص شود علت آسیب دیدن بتن، آب اضافی بوده یا خیر، معمولاً قطعهای از بتن آسیب ندیده لازم است. در هنگام آزمایشهای پتروگرافی، با خروج آب از بتن، وجود آب اضافی در آن مشخص میشود. با این حال در برخی موارد، آبی که در هنگام حمل بتن با میکسر یا در هنگام بتنریزی به آن اضافه میشود؛ در جایی ثبت نمیشود. به همین دلیل، لازم و ضروری است که در هر مرحله از بتنریزی، اگر آبی به آن اضافه شد، در مستندات نوشته و ثبت شود.
اگر آسیب دیدگی زود تشخیص داده شود، اضافه کردن موادی همچون سیلان یا سیلاکسون میتواند کمک کند. البته چنین نوع ترمیمهایی دائمی نیستند و در مدت 5 تا 20 سال آینده نیاز به تکرار دارند. در موارد دیگر، برای ترمیم چنین نوع آسیب دیدگیهایی، از روش ترمیم باریک استفاده میشود.
در حال حاضر 14 روش/ماده استاندارد مختلف برای ترمیم وجود دارد که در مطالب آتی مفصلاً به آنها میپردازیم. هر کدام از این مواد و روشها، نیازها و شرایط خاصی برای اجرای موفقیتآمیز ترمیم دارند. به طور عمومی، روشهای ترمیم به چهار رده تقسیم میشوند:
مهر و موم و پوشاندن بتن؛ از این روش برای ترمیم بتنی که سطوحش آسیب دیده و ترکهای کوچکی دارد استفاده میشود (بیشتر در عملیات نگهداری از این روش استفاده میشود)
ترمیم باریک یا لاغر؛ اضافه کردن حدود 2 اینچ بتن به سطح که شامل هیچ گونه فولاد تقویت شده نمیباشد.
ترمیم کلفت؛ اضافه کردن حدود 6 اینچ بتن که اغلب موارد حاوی فولاد تقویت شده نیز میباشد.
ترمیم ترکها و نشتی آب
این دستهبندیها کمک میکنند تا روش مناسب برای ترمیم بتن را به راحتی پیدا کنیم. همچنین ممکن است مواردی رخ بدهد که یکی از این دو رده با هم ترکیب شوند یا روشی مورد استفاده قرار گیرد که بینابینی باشد. مثلا ترمیمی که نه ترمیم باریک است و نه کلفت. بلکه با توجه به تعاریف، چیزی بین این دو است. در برخی موارد، ترکیب چند روش لازم و ضروری است. مثلاً برای موردی که بتن آسیب دیده دارای نشتی آب است، از روش ترمیم نشتی آب برای رفع آن استفاده میشود. سپس از روشها و ردههای دیگر برای ترمیم دیگر بخشهای بتن استفاده میشود.
تمامی روشها و مواد استاندارد برای ترمیم، هر کدام به پروسهی عملآوری احتیاج دارند. برخی به عملآوری با آب فراوان و برخی دیگر به عملآوری به وسیلهی خشک کردن نیاز دارند. بعضیها هم تا پیش از سخت شدگی به صورت کامل، نباید در معرض آب و رطوبت قرار بگیرند. عملآوری معمولاً آخرین مرحله از پروسهی ترمیم است. معمولا این مرحله توسط پیمانکاران جدی گرفته نمیشود و به صورت ناقص یا رندوم انجام میشود یا به طور کلی قید آن را میزنند و پروژه را به اتمام میرسانند.
عملآوری مناسب برای دوام بتن ترمیم شده بسیار حیاتی است. پول و کاری که در ازای عملآوری مناسب صرف میشود، در واقع یک سرمایهگذاری بلندمدت برای تضمین دوام طولانی مدت بتن است. عملآوری نامناسب میتواند منجر به از دست رفتن خاصیت مواد ترمیمی و در نتیجه هدر رفتن سرمایهی شما بشود. در بهترین حالت، عملآوری نامناسب، باعث کاهش عمر بتن ترمیم یافته میشود. اما در بیشتر موارد، عملآوری غیر اصولی و نامناسب، نتیجهاش میشود تکرار ترمیم و در واقع هدر رفتن پول هنگفت. پولی که برای ترمیم اولیه صرف شده کاملاً هدر میرود و ترمیم ثانویه بسیار بیشتر خرج خواهد داشت. برای این که جداسازی بتن ترمیم یافته و در واقع مواد ترمیمی، بسیار دشوار تر از مرحلهی قبل است و بدین ترتیب سرمایهی بیشتری میطلبد.
یکی دیگر از مشکلاتی که در عملیات ترمیم ممکن است به وجود بیاید، جمع شدگی مواد و ملات مورد استفاده است. جمع شدگی میتواند منجر به ترک خوردگی بتن و در نهایت کاهش مقاومت و شکست آن شود. همانطور که قبلا هم گفتیم، اقدامات و شرایط باید به نحوی تنظیم شود که جمع شدگی در بتن، به حداقل حد ممکن برسد.
اگر فولاد دچار خوردگی شده باشد، بتن دور آن باید به صورت کامل برداشته شود. بتن باید تا جایی که به میلهها متصل شده برداشته شود. علت خوردگی فولاد بایستی مشخص گردد. اگر علت خوردگی، آلودگی کلراید باشد، تمامیبتن تشکیل شده با محلول آب دارای 0٫15 تا 1٫00 درصد کلراید باید جدا شود. البته این عدد در استانداردها و آییننامههای مختلف کمی تفاوت دارد و بایستی به چند عامل تاثیرگذار دیگر هم توجه کرد. برای اطلاعات بیشتر به آییننامه بتن بینالمللی یا کشور خود مراجعه کنید.
برای ترمیم بتن آسیب دیده به وسیلهی فولاد خورده شده، باید با یک متخصص خوردگی مشورت شود. اگر بتن آلودهشده پاک نشود، به احتمال زیاد خوردگی فولاد در بتن جدید و قدیمی پیشرفت میکند؛ به این پدیده «اثر حلقه» گفته میشود.
زمانی که فولاد نمایان شد، بایستی تمامی قسمتهای زنگ زده و خورده شده توسط برس سیمی یا آب فشار بالا جدا شوند. اگر خوردگی در فولاد، سطح مقطع آن را تا کمتر از 80 درصد قطر اصلیاش کاهش داده باشد، فولاد بایستی مورد آزمایش و تحلیل سازهای قرار گیرد.
راهنمای اجرای تحلیلها: ACI 562 (ACI 562, 2013).
اگر فولاد تقویت شده نامناسب و غیر مقاوم تشخیص داده شد، باید بر مبنای آخرین آییننامههای کمیتهی ACIجایگزین شود.
شکل زیر، نحوهی صحیح برداشت بتن و آمادهسازی آن برای ترمیم را نشان میدهد.
پس از پایان پاکسازی بتن و آمادهسازی فولاد تقویت شده، تمیزکاری اولیه صورت میگیرد. روشهای انجام این کار شامل شاتبلستینگ، سندبلستینگ و واتر بلستینگ میباشد (به ترتیب پاشیدن با فشار شن، ماسه و آب). این روشها، باقیماندهی بتن آسیب دیده یا خورده شده از مراحل قبل را به طور کامل پاکسازی میکند. برای روش واتر بلستینگ، فشار آب بین 4،000 تا 5،000 psi معمولاً مناسب است، هر چند در برخی شرایط ویژه تا 15،000 psi هم میتواند بالا رود.
پس از آن که سطح مورد ترمیم آماده شد، باید از آن مراقبت کرد و آن را تمیز نگاه داشت تا پیش ریختن مواد ترمیمی، آسیب نبیند. در مناطق گرمسیر، این مرحله شامل ایجاد سایه بر روی بتن، برای خنک نگه داشتن آن است. در مناطق سردسیر، باید اقداماتی صورت گیرد که سطح بتن با یخ یا برف پوشانده نشود.
در حد فاصل 48 ساعت مانده به ریختن مواد ترمیمی، یک تمیزکاری ثانویه انجام میگیرد. جت آب با فشار کم بر روی سطح ترمیم میپاشند. تمامی سطوح بایستی شسته شوند. فشار آب تا حدود 5،000 psi میباشد (تصویر پایین – تمیزکاری ثانویه). باید اطمینان حاصل کنید که رطوبت سطح بتن، با شرایط و نیازهای مواد ترمیمی همخوانی دارد. بسته به شرایط مواد ترمیمی مورد استفاده، سطوح بتن باید مرطوب یا خشک باشند. مثلاً سطوحی که روی آنها بتن پلیمریریخته خواهد شد، باید تا حد امکان خشک باشند.
هر نوع بتن و مواد ترمیمی که مورد استفاده قرار میگیرد، شرایط استفادهی خودش را دارد. باید پیش از مصرف مطمئن شود که شرایط آن برآورده میشود. برای برخی از مواد ترمیمی، سطوح بتن باید خشکِ خشک باشند. برای برخی دیگر مرطوب و یا نیمه مرطوب. اطلاعات مربوط به نیازهای مواد ترمیمی، توسط کلینیک بتن ایران در اختیار شما قرار میگیرد.