ترک در بتن
ترک در بتن
ایجاد ترک هایی در بتن که نیازمند ترمیم ترک در بتن می باشند ، علل مختلفی دارند . برخی ترک ها در بتن فقط ترک های ظاهری هستند و برخی ترک ها در بتن بعلاوه ی ظاهری بودن ترک در بتن نشان دهنده ی وسعت بیشتری از مشکلات در بتن می باشند. این ترک ها در بتن بدلیل مقاومت پایین بتن و گاهی بر اثر تنش نمایان می شوند . نوع ترک و نوع سازه نشان دهنده ی خرابی های احتمالی بوجود آمده در بتن می باشند که نیازمند اجرای عملیات ترمیم بتن با هدف بهبود مقاومت بتن هستند.برای ترمیم ترک در بتن باید ترک ها را به دقت بررسی کرد و با توجه به علت بروز ترک در بتن ، ابعاد ترک در بتن و وضعیت فعلی ترک در بتن اقدام به اصلاح بتن ضعیف کرد . روش ترمیم و اصلاح ترک در بتن وابسته به شرایط محیطی سازه نیز می باشد . علاوه بر ارزیابی نوع اقلیم سازه باید احتمال وجود رطوبت ، آب یا موادآلوده درون ترک در بتن را نیز در نظر داشت برای مثال در برخی شرایط مثل ترک خوردگی بتن کف استخر بدلیل وجود آب احتمال نشتی آب، گسترش ترک های موجود وجود و تخریب سازه وجود دارد که باید فورا نسبت به آب بندی استخر اقدام کرد. در بیشتر روش های تعمیر و ترمیم ترک در بتن ، ظاهر ترک در سطح بتن ناپدید نمی شود و در مکان هایی که ظاهر معماری بتن اهمیت دارد باید این مورد را بررسی کرد و با بکاربردن اندودهای مناسب برای تمام سطوح پس از پایان کار، ظاهر را تا حدودی مطلوب ساخت.
علت ایجاد ترک در بتن
علت ترک خوردگی بتن و اجزای بتنی سازه مثل ترک در ستون اتفاقی اجتناب ناپذیر می باشد . در ادامه به توضیح علت بروز ترک در بتن می پردازیم .با توجه به خطرات ترک ایجاد ترک در بتن باید طراحی و اجراء به نحوی به صورت پذیرد که در صورت بوجود آمدن ترک ها در بتن عرض ، طول و عمق آنها در مقاطع سازه های بتنی مسلح از حدود ضوابط و آیین نامه ها تجاوز نکند و برای پیشگیری از آنها نیز اقداماتی برنامه ریزی و انجام شود که در راستای مقاوم سازی بتن باشد . در ادامه به برخی از دلایل ایجاد ترک در بتن اشاره می کنیم :
۱- ترک در بتن بدلیل استفاده از میلگردهای سبک با مقاومت بالا :
مهندسان محاسب گاها برای کاهش هزینه های مصرفی از میلگردهای سبک با وزن کم و مقاومت بالا در فرآیند کاشت میلگرد استفاده می کنند ، در چنین شرایطی میزان تنش در میلگردها افزایش پیدا می کند . با توجه به اینکه سطح مقطع عضو بتن مسلح سازه مقدار ثابتی است و ضرورت برقراری اصل توازن تنش در مقطع های میلگردهای بتن وجود دارد ، مقدار تنش در مقطع بتن نیز افزایش پیدا می کند . در چنین شرایطی کرنش مقاطع بتنی بیشتر می شود و احتمال بروز ترک در بتن افزایش پیدا می کند .
۲- بروز ترک در بتن بدلیل تغییر شکل در خمیر بتن تازه (shrikage) :
تغییر شکل در خمیر بتن یکی دیگر از عوامل مهم بروز ترک در مقاطع سازه های بتنی است . رعایت نکردن ضوابط و شرایط میزان اختلاط بتن ، نسبت زیاد آب به سیمان ، عدم توجه به دانه بندی مصالح سنگی ، استفاده نکردن از روان کننده ها برای کاهش نسبت آب به سیمان ، قالب بندی غیر اصولی که سبب خروج لعاب سیمان می شود ، عدم رعایت تراکم استاندارد بتن درون قالب ها ، عدم نگهداری و رعایت شرایط عمل آوری بتن بویژه در بتن هایی که در معرض تابش مستقیم آفتاب و وزش باد هستند ، یخ زدگی بتن های تازه نیز منجر به بروز ترکهای زودرس در خمیر بتن می شود، که با ترمیم بتن یخ زده می توان این پدیده را اصلاح کرد . با رعایت ضوبط و شرایط بتن ریزی ، نگهداری و عمل آوری می توان تا مقدار زیاد از وقوع ترک های ساختمانی جلوگیری کرد .
۳- بروز ترک در بتن بدلیل خزش (creep) :
خزش های طولانی مدت و ثابت سبب بروز تغییر کل یا رفتار غیر الاستیک مصالح در سازه های بتنی می شود . برای پیشگیری از بروز این نوع ترک در بتن ضوابط خاصی در آیین نامه ها ذکر نشده است اما تجربه نشان داده است که با رعایت برخی نکات و توجه به اصول آیین نامه های موجود در مرحله ی اجرا و پیش از آن تا حد زیادی می توان از ظاهر شدن این گونه ترک در بتن جلوگیری کرد ، رعایت برخی اصول از قبیل ; دقت در جنس و دانه بندی سنگدانه های مصرفی ، کاهش بارهای مرده در کنار طراحی بر مبنای تولید بتن کارآمد (High prformance concrete) می تواند بر این اتفاق غلبه کند .
۴-بروز ترک در بتن بدلیل انبساط و انقباض متاثر از نوسانات دما (Early thermal cracking) :
بتن هایی که عمر کمی دارند به تغییرات دمای محیطی حساس ترند و به دلیل تحمل کم در برابر این نوسانات احتمال بروز آسیب و ترک در بتن بیشتر است لذا دمای بتن تازه طی عمل آوری و حفاظت باید کنترل شود به همین دلیل مجریان ساختمانی با در نظر گرفتن شرایط آب و هوای جغرافیایی منطقه باید اقداماتی را جهت حفظ دمای مناسب در محدوده ی ضوابط ذکر شده در آیین نامه انجام دهند . همچنین در مرحله ی عمل آوری بتن های تازه باید محیط آنها از هر گونه تغییرات دمایی و شوک های حرارتی (تغییر ناگهانی در کاهش و افزایش دما) ایمن باشد . تجربه نشان داده برای جلوگیری از بروز ترکهای ناشی از انبساط و انقباض بتن باید علاوه بر استفاده از میلگردهای حرارتی، اقدامات دیگری نیز صورت بگیرد.
۵-بروز ترک در بتن بدلیل تعبیه غیر اصولی درز ها و اتصالات :
رعایت نکردن ضوابط ذکر شده آیین نامه ها در تعبیه درزهای ساختمانی و عدم اجرای اصولی و صحیح اتصالات احتمال بروز ترک در بتن و در مقاطع سازه های بتنی افزایش می دهد که ایجاد آنها مستلزم تقویت سازه های بتنی می باشد .
۶-بروز ترک در بتن بدلیل بارگذاری بیش از حد :
بارها مشاهده شده که به دلیل تغییر کاربری ساختمان و اعمال بارهایی بیش از مقدار پیش بینی شده در مرحله ی طراحی ، مقدار تنش در سازه های بتنی رشد و افزایش داشته است . با توجه به اینکه محل وقوع ترک ها در بتن وابسته به نوع و میزان تنش است ، احتمال وقوع ترک در بتن جدید در اعضای سازه ی بتنی افزایش می یابد .
۷-بروز ترک در بتن بدلیل احتمال بروز نشت : در هنگام تحلیل عددی سازه و طراحی باید احتمال نشت پایه ها و به طبیعتا دامنه ی این تغییرات در شرایط مختلف بارگذاری به ویژه مرحله ی بهره برداری به دقت بررسی شود و ضمنا مقاطع سازه ی ساختمان باید به گونه ای طراحی شوند که بحرانی ترین تنش های وارد شده را با حفظ حاشیه ایمنی مطلوب تحمل کنند و چنانچه این نکات به دقت بررسی شود و نشت بصورت غیر یکنواخت و در زمان های مختلف باشد ، نیروها مجددا توزیع می شوند و احتمال تغییر در مقدار توزیع و ... .وجود دارد و اگر مقاطع مورد نظر تحمل چنین تنش هایی را نداشته باشند ، ترک در بتن نمایان می شود.
۸-بروز ترک در بتن بدلیل واکنش شیمیایی یون های مخرب با میلگردها :
وجود یون های مخرب از قبیل اکسیژن ، گوگرد کلر و کربن در محیط های آلوده ی حاوی عوامل تجزیه کننده و نفوذ این یون ها به درون مقاطع بتنی سبب بروز واکنش شیمیایی با میلگردها می شود که به شکل زنگ زدگی میلگرد در بتن نمایان می شود و بدنبال آن پدیده ی ترک در بتن رخ می دهد .
عوامل ذکر شده که سبب بروز آسیب در سازه می شوند نسبت به زمان ، روندی تصاعدی دارند و در صورت عدم کنترل عوامل آسیب زا و از بین بردن آنها با زوال زودتر از موعد در سازه مواجه می شویم.
۹-ترک در بتن به دلیل نشست سازه
یکی از دلایل ترک خوردگی بتن، نشست ساختمان است. هنگامی پی زیر ساختمان دچار نشست می شود، تنشی در اجزای سازه ایجاد و گسترش می یابد که به شکل ترک در بتن نمایان می شود. در برخی مواقع ممکن است ترک در بتن ناشی از نشست دال یا دیوارهای بتنی بدلیل حفاری نواحی مجاور دال باشد. در چنین شرایطی توصیه می شود در صورتیکه بخش های مجاور دال بتنی حفاری می شوند، نواحی حفر شده با مواد مناسب پر شوند.
۱۰-ترک در بتن به دلیل خشک شدن سریع
آب و هوای کویر به همرا وزش شدید باد می تواند سبب تبخیر سریع آب یا رطوبت سطح خارجی بتن شود. در نتیجه انتظار می رود در مناطقی با آب و هوای کویری، سطح بتن به سرعت خشک شود. خشکی سریع بتن می تواند منجر به وقوع ترک در بتن شود. البته عموما این ترک ها به دلیل داشتن ابعاد کوچک، خطر سازه ای ایجاد نمی کنند و تنها از نظر ظاهری بتن را تحت تاثیر قرار می دهند.
۱۱-ترک در بتن به دلیل انبساط
هنگامی که بتن در آب و هوای گرم قرار می گیرد دچار انبساط می شود. در چنین شرایطی اگر فضای موجود در اطراف بتن سبب ایجاد محدودیت برای جا به جایی آن باشد، تنشی در بتن ایجاد می شود که به بتن فشار وارد می کند و سبب وقوع ترک های انبساطی در بتن می شود. به منظور پیشگیری از وقوع چنین پدیده هایی توصیه می شود بتن از نواحی اطراف آن به کمک مفاصل انبساطی تفکیک شوند تا فضای اطراف آن مانعی برای تغییر شکل بتن در اثر انبساط ایجاد نکند.
ترمیم ترک در بتن
هدف از ترمیم و تعمیر ترک در بتن اصلاح ترک های ترک ها ناشی از عوامل تخریب کنند ، افزیش سطح عملکرد سازه و افزایش دوام و طول عمر سازه می باشد .پیش از اقدامات باید علت بروز ترک های بتن را شناسایی و بررسی کرد و ضمن اطمینان از انسجام و پیوستگی اعضای سازه از روند خوردگی میلگردها اطلاعات دقیقی کسب کرد . برای ترمیم ترک در بتن از روش‌های مختلفی استفاده می شود که در ادامه به آنها اشاره می کنیم :
۱)ترمیم ترک ها در بتن با تزریق گروت
۲)ترمیم ترک در بتن با بخیه زدن یا دوختن
۳)ترمیم ترک در بتن با تزریق اپوکسی
۴)ترمیم ترک در بتن به روش تنیدن
۵)ترمیم ترک در بتن با آب بندی بتن
۶)ترمیم ترک در بتن با افزودن میلگرد محاسباتی
۷)ترمیم ترک بتن با تزریق فوم پلی یورتان
۸)ترمیم ترک در بتن با الیاف FRP
روش های ترمیم ترک بتن
روش های ترمیم ترک بتن بستگی به نوع ترک و علت بروز آن دارد. ضروری است پیش از اقدام به ترمیم ترک های بتن از نوع و علت ترک ها آگاه بود تا روش انتخابی به صورت دائمی سبب تعمیر ترک های بتن شود. در ادامه به برخی از روش های ترمیم ترک های بتن اشاره شده است.ترمیم ترک بتن با گروت:
تزریق گروت یکی از روش های اقتصادی ترمیم ترک در بتن است که از سرعت اجرای بالا برخوردار است. از گروت عموما برای ترمیم ترک هایی در بتن استفاده می شود که به شکل مستقیم هستند . در این روش یک حفره در مجاورت ترک تشکیل می شود و با استفاده از گروت پر می شود. برای ترمیم ترک های غیرفعال در بتن می توان از دوغاب سیمان یا گروت استفاده کرد. در صورتیکه ترک ها عریض باشند از ترکیب گروت با سیمان پرتلند استفاده می شود و در صورتیکه ترک ها باریک باشند (۰.۵ میلی متر) از مخلوط گروت با گروهی از مواد شیمیایی استفاده می شود که مقاومت کمتری نسبت به ترکیب گروت و سیمان ایجاد می کنند.
ترمیم ترک بتن با دوختن:
ترمیم ترک های بتنی به روش دوخت بتن یک راه آسان و ماندگار است . در اجرای این روش در طول ترک حفره هایی ایجاد می شود که بطور محکم بسته می شوند و سپس با تزریق ملات هایی روان یا گروت های اپوکسی فاقد جمع شدگی در طول ترک پر می شوند. در صورتیکه تعداد ترک های ایجاد شده روی سطح بتن زیاد باشد با روش بخیه زدن می توان بتن را به سطح بالایی از مقاومت رساند.
ترمیم ترک بتن با تزریق اپوکسی:
در این روش ترک در بتن با تزریق اپوکسی یا سایر مواد دارای اپوکسی و با استفاده از آرماتورهای از پیش مشخص شده ترمیم می شود . این روش مثل دوخت در ترمیم ترک های بتن عمل می کند . در این روش ابتدا حفره ای به قطر ۵۰ الی ۷۵ میلی متر با توجه به ابعاد ترک و وضعیت آن به گونه ای که گنجایش کافی برای جایدهی مصالح را داشته باشد حفر می شود و سپس با تزریق اپوکسی پر می گردد.
ترمیم ترک بتن به روش تنیدن:
در صورتیکه وسعت ترک های موجود در سطح بتن زیاد باشد به گونه ای که امکان بخیه زدن آنها وجود نداشته باشد از روش تنیدن برای ترمیم ترک در بتن استفاده می شود. در این روش میلگرد یا کابل هایی در نواحی آسیب دیده بتن تعبیه می شوند و تنش های از قبل محاسبه شده ای را به آنها وارد می کنند و سپس آنها را مهار می کنند. البته در ترمیم ترک بتن به روش تنیدن باید دقت کافی صورت بگیرد تا تنیدگی منجر به ایجاد ترک در سایر نواحی نشود. ترمیم ترک در بتن به این روش علاوه بر اینکه مانع گسترش ترک در سطح بتن می گردد ، با تامین نیروی فشار لازم سبب تعمیر و ترمیم ترک های بتن نیز می گردد.
ترمیم ترک در بتن با آب بندی:
ترمیم ترک خوردگی بتن با آب بندی بتن، نسبت به سایر روش های آسان تر محسوب می شود. این روش عموما برای ترمیم ترک های غیرسازه ای کاربرد دارد که تنها به سطح بتن محدود شده اند. برای اصلاح ترک خوردگی بتن با این روش، عرض ترک ها کمی افزایش داده می شوند و سپس نواحی خالی با ملات آب بندی بتن پر می شوند.
ترمیم ترک در بتن با افزودن میلگرد:
یکی از راه های اصلاح ترک خوردگی بتن، تعبیه میلگرد در صفحه ی ترک ها است. در این فرآیند، سوراخ هایی در صفحه ی ترک ها حفر شده و سپس پاکسازی می شوند. در نهایت محل ایجاد سوراخ ها با اپوکسی پر شده و میلگردها در آن ها قرار داده می شوند. در این روش عموما از میلگردهایی با سایر ۱۳ الی ۱۶ استفاده می شود.
ترمیم ترک بتن با فوم پلی یورتان:
در صورتیکه ترک های روی بتن باریک باشند می توان آنها را با تزریق رزین اپوکسی یا تزریق فوم پلی یورتان تعمیر و اصلاح کرد. برا ترمیم ترک های بتن با تزریق فوم پلی یورتان نقاط تزریق در فاصله های کوتاهی تعبیه می شوند و تزریق از یک نقطه آغاز می شود و به همین شکل تا نقطه ی انتهایی ادامه پیدا می کند. ضروری است که پس از تزریق هر نقطه نسبت به صحت انجام تزریقات اطمینان حاصل کرد تا تمامی خلل ها و فرج ها کاملا پر شوند. عموما تزریق پلی یورتان در فرآیند ترمیم ترک در بتن زمانی انجام می شود که استفاده از ماده ای با خاصیت ارتجاعی اجساس شود. با استفاده از پلی یورتان می توان خلل ها و فرج ها در داخل مخازن را پر کرد ضمن اینکه یکی از مواد کاربردی در شرایطی است که نیازمند سطح بالایی از مقاومت در برابر تغییرات دمایی باشیم.
ترمیم ترک در بتن با FRP:
یکی از روش های مناسب برای اصلاح ترک خوردگی بتن استفاده از الیاف FRP و اتصال آنها به کمک رزین اپوکسی به سطح بتن است. در چنین شرایطی پس از ترمیم موضعی ترک های سطحی در بتن با استفاده از سیستم مقاوم سازی با FRP می توان علاوه بر اصلاح ترک ها، مقاومت بتن را افزایش داد.
انواع ترک در بتن
۱) ترک های سازه ای در بتن ۲)ترک های غیر سازه ای در بتنترک های سازه ای بتن عموما دارای عرض ۱/۵ تا ۲ میلی متر و عمق ۱/۵ تا ۲ سانتی متر می باشند ، وجود این ترک ها در بتن بسیار حائز اهمیت است چراکه به عنوان زنگ خطری برای سازه می باشد که آسیب های جانی و مالی یا تخریب سازه را در پی دارد در چنین شرایطی عناصری که دارای ترک های سازه ای هستند مستلزم تخریب و بازسازی می باشند و در برخی موارد نیز می توان آنها را به شیوه ای خاص از راه دوختن ، ترمیم و اصلاح کرد ، در مقابل ترک های غیر سازه ای دارای عرض و عمق ناچیز می باشند و تاثیر مهمی در تخریب سازه ندارند ، وجود ترک های غیرسازه ای در بتن در بیشتر مواقع آسیب های سنگینی در پی نخواهد داشت .
۱ـ ترک خمشی در بتن : ترک خمشی در بتن یکی از انواع ترک در بتن می باشد که هم بصورت منفرد هم بصورت تعداد زیادی ترک در بتن ممکن است بوجود بیاید.
ترک خمشی در بتن زمانی ظاهر می شود که مقاومت خمشی بتن پایین باشد و تار کششی حداکثر عرض خود را داشته باشد . این ترک در بتن مقاومت کلی سازه را تحت تاثیر قرار می دهد لذا عملیات تعمیر و ترمیم ترک در بتن باید فورا انجام گیرد
۲ـ ترک برشی در بتن : این نوع ترک در بتن هنگامی پدیدار می گردد که مقاومت برشی در مقطع عضو مربوطه کم باشد این ترک در بتن به سمت بالا و پایین گسترش پیدا می کند و سبب کاهش مقاومت در سازه می گردد به همین دلیل این نوع ترک نیز سریعا باید تحت عملیات ترمیم ترک در بتن قرار گیرد .
۳ـ ترک پیچشی در بتن : این نوع ترک بتن در مقاطعی که مقاومت پیچشی پایینی دارند و دارای عرض یکنواختی هستند رخ می دهد . حالت این ترک ها بصورت مارپیچ نمایان می شود و بصورت تکی بروز می کنند
۴ـ ترک بدلیل بروز لغزش در اتصالات میلگرد: این نوع ترک در بتن هنگامی که مرز کافی در اتصالات وجود ندارد و بعلت انقطاع فوری میلگردها رخ می دهد .
۵ـ ترک بتن در طول تیرها: ترک در تیر عموما بدلیل خطاهای حین اجرا و اشتباهات قالب بندی رخ می دهد.
۶ـ ترک کششی در بتن: این نوع ترک بتن بدلیل کیفیت نامرغوب بتن و عدم وجود آمارتور بندی به مقدار کافی در مقاطع تحت کشش در بتن ، نمایان می گردد .
۷ـ ترک بتن در ستون ها: ترک های ستون در دو حالت اریب و افقی ظاهر می شوند . ترک های افقی بتن در ستون بدلیل خوردگی آرماتور ها و عدم طراحی مقاطع ستون جهت خمش رخ می دهد . ترک های اریب بتن در ستون نیز عموما بعلت عدم پیشبینی نیروهای جانبی و کم بودن سختی هنگام اعمال نیروهای محوری پدید می آید .
۸ـ ترک ناشی از خوردگی در بتن : این نوع ترک در بتن ناشی از خوردگی بتن و میلگردهای موجود در آن، عدم وجود پوشش لازم و کیفیت نامرغوب و کم بتن می باشد .
۹ـ ترک های خمشی بتن در دال : این نوع ترک در بتن بدلیل عدم رعایت توزیع در میلگردها و ادامه ندادن میلگرد اصلی در بتن رخ می دهد
۱۰ـ ترک های ناشی از جمع شدگی بتن در دال طره ای : این نوع ترک مربوط به خطاهای اجرایی بتن می باشد . نسبت زیاد مقدار آب به سیمان ، عمل آوری نامناسب در بتن سبب ظهور این نوع ترک در بتن می شود که نیازمند ترمیم ترک می باشد.
۱۱-ترک های عمیق در بتن: ترک ها در بتن که به شکل عمیق نمایان می شوند عموما ناشی از نشست مرتب پی ساختمان می باشد و گاها بصورت دائمی در بتن باقی می ماند . وجود ترک عمیق در بتن در برخی اوقات می تواند یک علامت خطر برای ساکنان ساختمان باشد .
۱۲-ترک های ثابت در بتن: هنگام نشست پی ساختمان ، سطح زیر سازه فشرده می شود و رطوبت موجود قطع می گردد بنابراین تحرک سازه نیز کم می شود و بدنبال آن شکست و افت اسکلت سازه متوقف می گردد در این هنگام حالت ترک ها در بتن نیز ثابت می گردد.
جهت ترک در بتن
ترک های افقی در بتن : ترک های افقی همانطور که از نام آنها پیداست در راستای افق در سطح دیوارهای بتنی نمایان می گردند و عموما ناشی از دو علت مهم می باشند :
۱-یکی از دلایل بوجود آمدن ترک های افقی در طول دیوار ، عدم پاکسازی گرد و غبار یا آلودگی ها در هنگام اجرای مرحله ی دوم دیوار تا تراز ارتفاعی نهایی آن می باشد ، اجرای دو مرحله ای دیوار بتنی بدلیل ناپیوسته بودن احتمال ظهور ترک های افقی در بتن را ایجاد می کند .
۲-در برخی مواقع اگر بر خلاف گزینه ی قبل دیوار در دو مرحله اجر نگردد و بصورت تک مرحله ای تعبیه شود احتمال کمانش دیوار زیاد می شود و به بیان دیگر دیوار شکم می دهد که در نهایت موجب ظهور ترک های افقی در بتن می گردد .
ترک های عمودی در بتن : این ترک ها در بتن بصورت عمود بر راستای افق در عناصر بتنی سازه نمایان می گردد که به چند علت اصلی بوجود می آیند :
۱- ترک های عمودی بتن در سازه بدلیل نبودن شناژ قائم یا کمبود آن و ایجاد فاصله زیاد بین شناژ ها ایجاد می گردد .
۲-ترک های عمودی می تواند ناشی از حرکت پی زیر دیوارهای سازه باشد که منجر به تشکیل ترک های بتن بصورت قائم می شود
۳-اجرای اشتباه هشتگیر در تقاطع دیوارها ، می تواند منجر به تشکیل ترک های عمود بر سطح افق بتن گردد .
ترک های مورب در بتن : ترک های مورب یکی از ترک های خطرناک در سطح بتن است چراکه عموما ناشی از نشست دیوارها یا شکست آنها می باشد ، ترک مورب در بتن همانطور که از نام آن مشخص است بصورت مورب و زاویه ی حدودا ۴۵ درجه با سطح افق می باشد از طریق ادامه ی راستای این ترک ها در بتن می توان نقطه ی نشست دیوار را مشخص کرد.
ترک غیرفعال در بتن
ترک های غیرفعال بتن، ترک هایی سطحی هستند و عمدتا ابعاد آن ها با گذشت زمان دستخوش تغییرات نخواهد شد. ترک های غیرفعال بتن از نظر ظاهری، نازک بوده و شکلی نامنظم دارند. وجود ترک در ابعاد کوچک و سطحی، تأثیر چندانی در یکپارچگی و عملکرد سازه نخواهد داشت. با این وجود نفوذ رطوبت به درون این ترک ها می توانند سبب تسریع در فرایند تخریب بتن گردد. عدم توجه به این ترک ها و تاثیرات جانبی آن ها در دراز مدت منجر به کاهش عمر مفید سازه و در نتیجه افزایش هزینه های مربوط به ترمیم بتن خواهد شد. برخی از عوامل موثر در وقوع ترک های غیرفعال بتن عبارتند از:
۱-هوازدگی بتن
۲-بتن ریزی نامناسب
۳-جمع شدگی بتن به دلیل خشک شدن
۴-جمع شدگی خودزا بتن
۵-تاثیرات مخرب حرارت
روش های ترمیم ترک غیرفعال بتن
۱-درزگیری
۲-پوشش دهی
۳-تزریق پرکننده های بتن
۴-سنگ زنی و روکش بتن
۵-ملات خشک
۶-مقاوم سازی با شاتکریت بتن
۷-دوخت بتن
۸-مقاوم سازی با ژاکت بتنی و فلزی
۹-بازسازی
ترک های فعال در بتن
ترک هایی که ابعاد آن (طول، عرض و عمق) با گذر زمان دچار تغییر و افزایش شود، فعال هستند. ترک های فعال بتن عموما از طول زیادی برخوردارند و راستای قطری آن به همراه جا به جایی است. ترک های فعال در بتن معمولا خبر از وجود مشکلات مهمی در بتن می دهند. عدم کنترل این ترک ها می تواند پیامدهای نامطلوبی به همراه داشته باشد بنابراین لازم است تا اقداماتی به منظور کنترل و اصلاح این ترک ها انجام گیرد. اعمال بارهایی بیشتر از مقاومت سازه دلیل اصلی وقوع ترک های فعال در بتن است. از عوامل اصلی وقوع ترک های فعال در بتن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱-اعمال بار زیاد
۲-نشست ساختمان
۳-انبساط حرارتی بتن
۴-مقدار زیاد آب در طرح اختلاط بتن
۵-گیرش نامناسب بتن
۶-مقاومت پایین بتن
۷-ناکافی بودن درزهای کنترلی
۸-شرایط نامطلوب محیط
روش های ترمیم ترک های فعال بتن
۱-درزگیری یا بتونه کاری
۲-حفاری بتن و تزریق فیلرهای نرم
۳-مقاوم سازی بتن
۴-پیش تنیدگی
۵-دوخت بتن
جلوگیری از ترک در بتن
۱-جلوگیری از ترک خوردگی بتن با استفاده از بتن کم حرارت :یکی از اصلی ترین دلایل ایجاد ترک در بتن بویژه در سازه هایی با مقاطع حجیم بتنی کند بودن روند از بین رفتن گرمای حاصل از فرآیند هیدراتاسیون می باشد که افزایش دمای درون بتن را بدنبال دارد ، افزایش دمای درون بتن در نهایت سبب بروز ترک های حرارتی در بتن می گردد . لازم است برای پیشگیری از ایجاد ترک در بتن بجای استفاده از سیمان معممولی از سیمان هایی استفاده شود که روند تولید حرارت در آنها با سرعت بیشتری انجام شود ، در این صورت عدم افزایش دمای درون بتن ، مانع ایجاد ترک در بتن می شود .
۲-جلوگیری از ترک خوردگی بتن با پیش سرمایش بتن :
یکی دیگر از راه های جلوگیری از ترک در بتن پیش سرمایش بتن است که به چند طریق از جلمه : استفاده از آب با دمای کم در فرآیند تولید بتن ، دمیدن در داخل مصالح یا شستن مصالح با آب خنک محقق می گردد ضمنا انتخاب مصالح اولیه با کیفیت و دانه درشت نیز تاثیر زیادی در جلوگیری از ایجاد ترک در بتن دارد . در واقع این روش باعث ایجاد تعادل گرمایی می گردد و مانع بروز ترک های حرارتی در بتن می شود .
۳-جلوگیری از ترک خوردگی بتن با پایین آوردن دمای بتن :
یکی دیگر از راه های پیشگیری از بروز ترک در بتن پایین آوردن دمای بتن بعد از بتن ریزی (پس سرمایش) می باشد که عمدتا با کمک لوله های احداث شده صورت می پذیرد . برای اجرای این فرآیند بعد از بتن ریزی لوله هایی با طول ۲۵۰ متر و قطر ۲۵ میلی متر و در فاصله ای حدود ۵۰ سانتی متر الی ۲ متر بطوریکه با یکدیگر در ارتباط باشند روی بتن تعبیه می گردند و در نهایت بعد از بتن ریزی آب با سرعت زیادی روی بتن ریخته می شود . در این روش آب سرد تا جایی روی بتن ریخته می شود که دمای بخش های اصلی بتن به میزان مورد نظر کاهش یابد ضمنا توجه داشته باشید که پایین آوردن دمای بتن بویژه در فصل گرما جهت پیشگیری از خشک شدن بتن از اهمیتی دو چندان برخودار است
۴-جلوگیری از ترک در بتن با کاهش سیمان
لازم بذکر است وجود درصد بالای سیمان در فرآیند ساخت بتن سبب تولید گرمای بیشتر در هیدراتاسیون می گردد . لذا در تولید بتن مورد استفاده در سازه های حجیم بتنی لازم است تا از درصد سیمان بکار رفته کاسته شود چرا که در صورت تولید بتن با سیمان زیاد میزان خروج حرارت در بخش های داخلی بتن بسیار آهسته تر از بخش های خارجی بتن می باشد که این مسئله ایجاد ترک های حرارتی را بدنبال دارد و عمدتا پیشنهاد می گردد سیمان بکار رفته در بتن بخش داخلی سازه حدود ۲۰ درصد کمتر از سیمان موجود در بخش های خارجی ساهز ی بتنی باشد .
۵-جلوگیری از ترک در بتن با اتصال بخش های مختلف به یکدیگر :
ایجاد اتصالات انقباضی یکی از راه های جلوگیری از ایجاد ترک در بتن بر اثر انقباضات و تغییرات بتن بدلایل مختلف از جمله تغییرات دما می باشد . اتصالات انقباضی یک روش مناسب برای اتصال بخش های مختلف سازه به یکدیگر جهت مقاومت در باربر تغییرات بتن و در نهایت جلوگیری از ایجاد ترک در بتن است.
راه های پیشگیری از ترک خوردگی بتن
علاوه بر روش های گفته شده با رعایت برخی موارد دیگر نیز می توان از ترک خوردگی بتن جلوگیری کرد. این موارد عبارتند از:۱-استفاده از سیمان تیپ ۲ و ۵
۲-عمل آوری مناسب بتن
۳-استفاده از بتن با کیفیت
۴-تعبیه ی میلگرد FRP بجای میلگردهای فولادی
۵-استفاده از پوزولان های با کیفیت در بتن
۶-استفاده از پوشش های آب بند بتن
۷-کنترل درصد سولفات موجود در مواد تشکیل دهنده ی بتن
ترک مویی در بتن
ترک های مویی نیز یکی از انواع ترک در بتن است که مانند سایر ترک های بتن ممکن است ناشی از آسیب های سازه ای یا غیر سازه باشند . ترک هایی مویی عموما بعلت تنش های ناشی از دو پارامتر مهم بروز می کنند که عبارتند از : تنش های ایجاد شده بر اثر نیروهای وارده و تنش های ایجاد شده ناشی از آب رفتگی بتن هنگام خشک شدن یا بر اثر تغییرات دما ، ضمنا در برخی مواقع ممکن است بر اثر بتن ریزی در هوای گرم مشکلاتی از قبیل ترک های مویی در بتن ظاهر شود .عموما از طریق درزهای اجرایی می توان مانع از بروز یا گسترش ترک های مویی در بتن شد . یکی از اصلی ترین راه های پیشگیری از وقوع ترک های غیر قابل رویت یا ترک های مویی در بتن ، اجرای درزهای کنترل کننده است . درزهای اجرایی نیز با جدا سازی دال از سایر قسمت های سازه امکان حرکت در دال را برقرار می کنند و در نهایت اجرای درزهای اجرایی پس از هر بار بتن ریزی با جداسازی نواحی مختلف سازه که در دفعات مجزا از یکدیگر بتن ریزی می شوند ، مانع از بروز ترک های مویی در سطح بتن می گردند یا از طریق کنترل آنها تعداد ترک های مویی را به حداقل می رسانند .
علت ترک مویی در بتن
همانطور که پیش تر اشاره کردیم ، ترک های مویی یا غیر قابل رویت بدلایل مختلفی ظهور می کنند که وارد شدن تنش به سازه اصلی ترین عامل آنها بود . اما با رعایت برخی نکات در هنگام بتن ریزی می توان مقدار آنها را به حداقل رساند ، در ادامه به نحوه ی صحیح بتن ریزی در مراحل آن به گونه ای که مانع وقوع ترک در بتن گردد می پردازیم .در ابتدا درباره ی نکات پیشگیری از وقوع ترک مویی در بتن صحبت می کنیم ، اماده سازی بتن پیش از بتن ریزی شامل مراحل مختلفی از جمله : پاکسازی سطح ، مرطوب سازی زمین ، متراکم سازی ، آماده سازی قالب ها ، جایدهی آرماتور ها و .... بطور مطلوب و درست می باشد . هنگام قرار دهی قالب های باید توجه داشت که آنها حتما بطور محکم در محل خود قرار گیرند . ضمنا باید از قالب هایی استفاده کرد که پس از سخت شدن بتن ظاهر مناسبی را به محیط ارائه دهند لازم بذکر است استفاده از قالب های چوبی توصیه نمی گردد چرا که آب بتن را جذب می کنند و دچار افزایش حجم می گردند که همین مسئله برداشتن آنها را دشوار می کند و در ضمن در صورت استفاده از قالب های چوبی نباید از میخ های بزرگ استفاده گردد چرا که باعث وارد شدن آسیب به بتن در نهایت ترک در بتن می گردند . پیش از بتن ریزی جهت پیشگیری از ظاهر شدن ترک های مویی در آینده لازم است عدم زنگ زدگی میلگردها به خوبی بررسی گردند .
بتن ریزی نیز باید به نحوی با دقت اجرا گردد که از بروز هر نوع ترک از جمله ترک مویی در بتن جلوگیری شود . بتن ریزی باید حدالامکان پیوسته و در محل نهایی باشد در واقع نحوه ی ریختن بتن باید از انتهای دال شروع گردد و هر بخش از بتن دقیقا روی بتن قبلی ریخته شود ضمنا هر لایه باید پیش از ریختن بتن جدید روی آن بطور کامل متراکم شده باشد . جهت پیشگیری از ایجاد خطوط جریان ، درزها و نواحی بتن ضعیف لازم است سرعت بتن ریزی تا جای ممکن بالا باشد تا لایه بتن ریخته شده هنگام بتن ریزی لایه ی جدید در حالت خمیری باشند .
بتن ریزی های اولیه از دو انتهای عضو شروع می گردد و کم کم به نواحی مرکزی می رسد ضمنا لازم است در تمام حالت ها مانع از جمع شدگی آب در گوشه ها شد. موقع بتن ریزی در نواحی مرتفع نیز در صورت امکان جدایی دانه های درشت از ترکیب بتن ضروری است که بتن ریزی از طریق باز شو های پهلویی انجام شود ولی بصورت معمول نیازی به کاستن از ارتفاع هنگام سقوط آزاد بتن نمی باشد . باید توجه داشت برای پیشگیری از اتصال سرد که باعث آسیب به بتن می شود نیز باید پیش از سخت شدن لایه ی ریخته شده ، بتن ریزی اجرا گردد . برای برداشتن قالب های توجه شود که بدلیل کنترل بتن از آسیب دیدن و بروز ترک مویی در بتن توصیه می گردد قبل از اطمینان حاصل کردن از رسیدن بتن به مقاومت کافی و قابلیت تحمل بارهای وارد بر آن هرگز نباید قالب ها برداشته شوند و پس از رسیدن بتن به مقاومت کافی باید باز کردن قالب ها با دقت و به نحوی که هیچگونه آسیبی به آن وارد نگردد صورت گیرد . عموما ۱۲ الی ۲۴ ساعت پس از بتن ریزی می توان قالب ها را برداشت و برای اطمینان از مقاومت لازم بتن می توان از نتایج آزمایش ها بهره برد . برداشتن قالب ها باید به گونه ای باشد که کمترین فشار به گوشه ها وارد گردد.
پس از برداشتن قالب های بتن باید تمام ایراد های موجود در آن با ترمیم بتن اصلاح گردد . در صورت رعایت دقت در مراحل بتن ریزی عملیات تعمیر و ترمیم ترک مویی در بتن به حداقل خود خواهد رسید و پس از آن باید فورا پروسه ی عمل آوری شروع گردد تا از خشک شدن زودتر از موعد بتن و آسیب دیدن آن پیشگیری شود . خواص بتن تحت تاثیر مستقیم نحوه ی عمل آوری آن است . باید از خشک شدن زود هنگام ، تغییرات زیاد و سایر آسیب ها در بتن ریزی تازه انجام شده پیشگیری گردد تا مانع از ایجاد ترک های مووی در بتن شد ضمنا بهتر است پس از پایان عملیات بتن ریزی فورا مرحله ی عمل آوری جهت حفظ بتن در یک دمای ثابت و پیشگیری از کاهش رطوبتن بتن انجام گیرد ضمنا بهتر است برای جلوگیری از بروز ترک های مویی در بتن و مقاوم سازی بتن از بتن ریزی در دمای بالا جلوگیری شود. لازم بذکر است بیشتر ترک های مویی تاثیر چندانی در یکپارچگی ساختار سازه نخواهند داشت بنابراین هدف اصلی از آب بندی ترک های مویی، آب بندی بتن و بهبود وضعیت ظاهری مقاطع بتنی است.
دلایل ایجاد ترک مویی در بتن
از دلایل اصلی ایجاد ترک مو در بتن، بروز انقباض پلاستیک بدلیل کاهش سریع رطوبت در بتن تازه است. از سایر دلایل بروز ترک مو در بتن می توان به تغییر در دمای هوا، رطوبت و سرعت باد اشاره کرد. در ادامه برخی دیگر از دلایل ایجاد ترک مو در بتن عنوان شده اند:۱-کاهش آب ناشی از جذب شدن توسط لایه های زیرین
۲-عدم دقت در اجرا
۳-واکنش های قلیایی دانه ای
۴-جاری شدن و رسوب بتن
۵-عدم رعایت میزان اختلاط ترکیبات بکار رفته در بتن
۶-انجام برخی از عملیات ساختمانی مانند فینیشینگ
جلوگیری از ایجاد ترک مویی در بتن
روش های مختلفی برای جلوگیری از ایجاد ترک های مویی ناشی از کاهش آب در بتن وجود دارد که در ادامه به روش های پیشگیری از ایجاد ترک های مو در بتن اشاره می شود.۱-بکارگیری ورق های پلاستیکی به عنوان پوشش سطح در میان عملیات پایانی
۲-استفاده از بادگیر با هدف کاهش سرعت باد
۳-استفاده از سایبان های ضد آفتاب
۴-استفاده از بتن پلیمری
۵-تامین رطوبت قالب ها و زیرسازی بتن
۶-حذف آب اضافی پیش از بتن ریزی
۷-استفاده از دیرگیر بتن
۸-استفاده از بتن الیاف دار جهت بهبود ظرفیت کششی بتن پلاستیک
ترمیم ترک مویی در بتن
ابعاد ترک هایی مویی در بتن بین ۰.۰۰۳ تا ۰.۰۸ میلی متر است. در واقع همانطور که از نام آن ها پیداست این ترک ها از ابعاد بسیار کمی برخوردارند بنابراین لازم است توضیح کاملی درباره ی نحوه ی ترمیم ترک مویی در بتن داده شود.۱-پاکسازی ترک مویی در بتن: پیش از اجرای عملیات ترمیم ترک مویی در بتن لازم است مقاطع بتنی ترک دار به دقت بررسی شوند و آلودگی های نفوذ کرده به درون ترک هایی مویی بتن به روش های مختلف زدوده و پاکسازی شوند.
۲-اجرای درزگیر ترک مویی در بتن:توصیه می شود برای ترک مویی در بتن از درزگیرهای مایع با کششی سطحی و ویسکوزیته ی پایین استفاده شود. درزگیرهای مایع با نفوذ به درون ترک هایی مویی سبب پر شدن آنها می شوند. در صورتیکه بتن ها پیش از آب بندی دچار ترک های مویی شوند، برای اصلاح آنها می توان از ماسه های سیمانی اصلاح شده با پلیمر، سیلیکون یا لاتکس و اپوکسی استفاده کرد. درزگیر مورد نظر با استفاده ماله روی نواحی مورد نظر اجرا می شود. جهت کسب اطمینان از نفوذ این مواد به درون ترک های مویی، به حداقل ۵ الی ۱۰ دقیقه عملیات ترمیم نیاز است.
۳-برای بهبود وضعیت درزگیرهای اجرا شده لازم دمای محیط گرمتر شود چراکه فرآيند بهبود در دمای پایین تر،زمان بیشتری خواهد برد.
سلام و عرض ادب مطالب خیلی خوب و تاثیرگذاری بودند.به خصوص در بحث ترک در بتن های خمیری عالی بود.