عوامل آسیب دیدن بتن و نقص در ساخت و ساز

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 سازه های بتنی

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.

اهمیت نگهداری و ترمیم بتن

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.

بتن میکروسیلیسی

بتن میکروسیلیسی، بتن سیمانی با پرتلند معمولی است که با میکروسیلیس اصلاح شده است. بتن میکروسیلیسیجایگزین LMC یا بتن با اسلامپ پایین است. رویه های بتنی میکروسیلیسی باعث به تعریق افتادن نفوذ کلر به دلیل فراهم کردن مخلوطی با نفوذپذیری کمتر و چگالی تر می شود. به علاوه این رویه ها دارای مقاومت بیشتر در برابر سایش و افزایش مقاومت اولیه، نهایی و اصلاح و ارتقای پیوند با سطح زیرین هستند.

رویه های میکروسیلیسی در رویه های بالایی پل ها و عرشه های توقفگاهی پارکینگ و محافظت سازه های بتنی در برابر حمله شیمیایی محیطی استفاده می شود. بتن های میکروسیلیسی مستعد ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک و خشک شدگی اند. اگر میکروسیلیس به مخلوط بتن در انهای دوره اختلاط اضافه شود، مشابه افزودنی های دیرگیر کننده، عمل می کند. اضافه شدن میکروسیلیس به بتن مخلوطی چسبنده ایجاد می کند و بنابراین مشکلات بیشتری در پرداخت کاری پدید می آورد. رویه های بتنی میکروسیلیسی تحت ترک خوردگی لایه های زیرین نیز قرار دارند.

معمولا میکروسیلیس در رده مواد مکمل سیمانی رده بندی میشود. این اصطلاح به موادی اطلاق می شود که همراه سیمان پرتلند در بتن مصرف می شوند. این مواد خواص زیر را از خود نشان می دهند:

پوزولانی. مواد دارای این خاصیت هنگامی که با آب مخلوط می شوند، مقاومت کسب نمی کنند. میکروسیلیس وخاکستربادی کم کلسیم از جمله این موادند که میکروسیلیس باید با ملزومات مشخصات فنی استاندارد میکروسیلیسمصرفی در مخلوط سیمانی ASTM C 1240 و خاکستربادی کم کلسیم باید با ملزومات مشخصات فنی استاندارد خاکستر ذغال سنگ و پوزالان های طبیعی خام و کلسینه شده رده F مصرفی در بتن ACTM C 618 مطابق باشد.
سیمانی، مواد داری این خاصیت هنگامی که با آب مخلوط میشوند، مقاومت کسب می کنند. سرباره کوره آهن گدازیآسیاب شده و خاکستربادی پرکلسیم از جمله این موادند که سرباره کوره آهن گدازی آسیاب شده باید با ملزومات مشخصات فنی استاندارد سرباره کوره آهن گدازی آسیاب شده مصرفی در بتن و ملات ها ASTM C 989، و خاکستربادی پرکلسیم باید با ملزومات خاکستربادی رده C یعنی ASTM C 618 مطابق باشد.
پوزولانی و سیمانی. ترکیبی از هر دو خاصیت بالا. برخی از خاکسترهای بادی از جمله این موادند. میکروسیلیس را به نامهای دیگری نیز می شناسند. در این راهنما اصطلاح میکروسیلیس طبق تعریف موسسه بتن آمریکا به کار برده شده است. سایر نامهای میکروسیلیس عبارتند از:
میکروسیلیس چگال شده
دوده سیلیس
میکروسیلیس تبخیر شده
مواد دیگری نیز وجود دارند که از نظر فیزیکی و شیمیایی کاملا شبیه میکروسیلیس اند. این مواد ممکن است محصول جانبی یا محصول اصلی یک کارخانه باشند. برخی از این مواد را میتوان در بتن بکار برد، اما معمولا قیمت آنها از این نوع کاربرد ممانعت می کند.

سیلیس ته نشین شده
سیلیس بخارشده
ژل سیلیس
ژل کلوئیدی
گرد سیلیس و خاک سیلیس. سیلیس بلوری اند اما مانند میکروسیلیس در بتن کاربرد ندارند.
تولید

میکروسیلیس محصول جانبی تولید فلز سیلیسیم یا آلیاژهای فروسیلیسیم در گدازه خانه های کوره های قوس الکتریکی است. این فلزات در بسیاری از صنایع از قبیل تولید آلومینیوم و آهن، ساخت چیپ ها کامپیوتری، و تولید سیلیسیم ها که بطور گسترده در روغن ها و درزگیرها مصرف میشوند، کاربرد دارند. اگرچه این مواد بسیار مفیدند، اما کاربرد محصول جانبی میکروسیلیس بیشتر در صنعت بتن است.

خواص میکروسیلیس و واکنشها در بتن

میکروسیلیس بر خواص بتن تازه و سخت شده اثر میگذارد. اینن تاثیرات از خواص فیزیکی و شیمیایی میکروسیلیسناشی میشوند. این فصل به خواص و چگونگی اثر میکروسیلیس بر بهبود بتن تازه و سخت شده می پردازد.

خواص شیمیایی

خواص شیمیایی میکروسیلیس در جدول 1.2 نشان داده شده است.

در ادامه هریک از این خواص شرح داده خواهند شد. توجه کنید که خواص شیمیایی اصلی میکروسیلیس در مشخصات فنی آن که در فصل 4 شرح داده خواهد شد ذکر شده است.

آمورف. این اصطلاح به زبان ساده بدین معنی است که میکروسیلیس یک ماده بلوری نیست. مواد بلورین در بتن حل نمیشوند. کلیه مواد قبل از واکنش دادن باید حل شوند. فراموش نکنید که یک ماده بلوری در بتن وجود دارد که از نظر شیمیایی مانند میکروسیلیس است. این ماده ماسه میباشد. اگرچه ماسه در اصل سیلیسیم دی اکسید (SiO2) است، اما بدلیل ماهیت بلوری اش واکنش نمیدهد.
سیلیسیم دی اکسید (SiO2). یک ترکیب واکنش پذیر در میکروسیلیس است. 
 

انعقاد قرارداد پوشش اپوکسی پست های برق پتروشیمی خارک

در مرداد ماه سال جاری تفاهم نامه تهیه و تامین مصالح و اجرای عملیات کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک پستهای برق واحد های US2 و  LPG و کنترل شرکت پتروشیمی خارک فی مابین مجموعه مذکور و کلینیک بتن ایران ( مهندسین مشاور مهرآزان پایدار) منعقد گردید . کلینیک بتن ایران تجاربی در انجام پروژه های مشابه مانند کفپوش کنداکتیو سالن GIS مجتمع فولاد هرمزگان – فولاد صبا- و کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک سالن کنترل ، سازمان نقشه برداری ایران و گالری ها و اتاق برق کارخانه نورد فولاد کاوه را دارد.