مقاله در مورد اسیب شناسی بتن

بخشی از مقاله

اسیب شناسی بتن

پيشگفتار

فصل اول
1 . علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني :
1-1- نفوذ نمكها 1-2- اشتباهات طراحي 1-3- اشتباهات اجرايي
1-4- حملات كلريدي 1-5- حملات سولفاتي
1-6- حريق 1-7- عمل يخ زدگي 1-8- نمكهاي ذوب يخ

1-9- عكس العمل قليايي سنگدانه ها 1-10- كربناسيون 1-11- علل ديگر
فصل دوم
2- عمليات ترميمي :
2-1- آماده سازي سطوح 2-1-1 تميز نمودن با اسيد، شستن با اسيد، اسيد خراشي
2-1-2 برس زدن2-1-3 چكش زدن2-1-4 سند بلاست و گريت بلاست(شن و ساچمه پاشي)
2-1-5 وترجت (آب فشاري) با مواد ساينده و بدون آن 2-1-6 روشهاي ديگر
2-2 طرق مختلف ترميم 2-2-1 تزريق تركها 2-2-2 قنداق كردن
2-2-3 بتن با سنگدانه از پيش آكنده 2-2-4 لايه هاي سطحي2-2-5 بتن پاشي
2-2-6 بخيه زني2-2-7 تـنـيـدن2-2-8 درزگيري2-2-9 پوشش
2-2-10 طريقه معمول مرمت قسمتهاي خراب شده با استفاده از مواد شكل پذير
2-2-11 باروري توسط خلاء2-2-12 روشهاي سطلي2-2-13 روش قيفي
2-2-14 روش پمپ2-2-15 روش كيسه اي
فصل 3

3- مواد تعميري :
3-1 بنونيت 3-2 پوششهاي قيري3-3 بتن، ملات و دوغاب ساخته شده از سيمان پرتلند معمول
3-4 درزگيريهاي ارتجاعي3-5 رزينه3-5-1 اپوكسيها3-5-2 پلي استرها3-5-3 پلي يورتانها
3-6 بتن، ملات، و دوغابهاي منبسط شونده :
3-7 بتن و ملات داراي الياف مصنوعي3-8 لاتكس3-9 ساير مواد پوششي 3 -10 سيمانهاي مخصوص3 -11مواد تعميري زير آبي3-11-1 مواد سيماني براي تعميرات زير آبي3-11-1-1ويژگيهاي آب اندازي3-11-1-2 زمان گيرش طولاني3-11-1-3 شسته شدن 3-11-1-4 آسيب پذيري در مقابل مواد شيميايي 3-11-1-5 رواني ضعيف 3-11-1-6 جمع شدگي يا انقباض 3-11-1-7 جدا شدن 3-11-1-9چسبندگي به بتن قديمي (بتن مادر) 3-11-1-8 نفوذ آب دريا به سيستم تعميري

پيشگفتار
ايران يكي از قديمي ترين گاهواره هاي تمدن است و معماري و شهرسازي، دست كم از چهار هزار سال قبل در اين سرزمين متداول بوده است.
آثار شامخ معماري و بقاياي قصرها و شهرهاي باستاني و دوام و بقاي شگفت انگيز تعدادي از كهن ترين نمونه هاي ساختماني و شهرسازي حكايت از تطّور و شكوفايي اين فن ظريف و زيبا در كشور ما مي كند. هنوز بيگانگان با شگفتي و اعجاب از ويرانه هاي در خور مباهات تخت جمشيد ديدن مي كنند. ساختمانها، ميدانها، مساجد و گلدسته هاي شهر نام آور اصفهان در صدر فهرست

جاهاي ديدني و مورد توجه سياحاني قرار دارد كه هر سال راهي خاور زمين مي شوند.([1])
سرٌ پايداري شگرف اين آثار باستاني و تاريخي كه در موارد عديده اي حتي در خور استفاده براي مردم اين روزگار هستند، مانند شبستان و صحن مساجد قديمي چند صد ساله شيراز و اصفهان و از مهمتر آستان قدس رضوي و امثالهم را بايد در كوشندگي، دقت نظر، انتخاب مواد و

مصالح مناسب و بادوام و موشكافي سازندگان آن جست كه طبعاً وقوف و تبحرشان را در فن معماري بيان مي كند.
طي شصت سال اخير فن معماري و ساختمان و شهرسازي در ايران دگرگون شد. پس از يك دوره دويست ساله فترت كه آشوبها و جنگهاي داخلي و خارجي به معماران ايراني فرصت خلق آثار بي همتايي مانند ساخته هاي دوران صفوي را نمي داد، به تدريج با شكل گيري دانش نوين معماري در ايران، تحصيل و تجربه دانشجويان ايراني در خارج و تأسيس دانشكده هاي فني و مهندسي، احداث ساختمان و سازه وارد مرحله تحول نويني شد و چهرهء شهرهاي ايران دگرگون شد. آميزه هايي از سبكهاي معماري باستاني-اسلامي و اروپايي در ساختمانهاي رفيع و با عظمت دولتي، بانكها و شهرسازي پديد آمد. مي توان پذيرفت كه مهندسان ساختماني و شهرسازي اروپايي مانند آلمانها، ايتالياييها، چكها و فرانسويها كه در خلال سالهاي 1320ـ1310 در فعاليتهاي ساختماني ايران به كار گمارده شده بودند، گامهاي نخستين را برداشتند. پيش از آن در دوران قاجار، گرچه آثاري به وجود آمد، امٌا اين آثا هرگز به پاي دوران صفوي نمي رسيد و از ديدگاه بعضي از آگاهان، نشانهء انحطاط فن معماري اصيل ايران به شمار مي رفت.
مهندسين اروپايي با شناخت و كاربرد ظريف معماري كهن ايراني و نگرش به سبكهاي عصر هخامنشي و ساساني و تلفيق آن با معماري صفوي، زيبايي و اصالت معماري ايراني را جلوه گر ساختند.
هنوز يك دهه به پايان نرسيده، مهندسين جوان ايراني كه به تدريج جايگزين بيگانگان مي شدند بسيار شتابان و پر اميد، مراحل بعدي را پيمودند و نتيجه آن هزاران سازه است كه چهرهء مناطقي از كشور را دگرگون ساخته است. چهره اي كه در خور مقايسه با سيماي معماري و شهرسازي در صد سال پيش نيست و نه تنها از نظر ظاهر بلكه از نظر استحكام و پا برجا ماندن ساختمان و مقاومت در برابر بلايايي چون زلزله در خور توجه است.

در طول همين دهه بود كه با آغاز فعاليتهاي گسترش ارتباطات دريايي نظير احداث بنادر جنوب و شكل گيري شهرهاي بندري مانند خرمشهر، بندر جديدالاحداث شاهپور (امروزه امام خميني)، بندر جديد بوشهر، بندر جديد انزلي، بندر جديد شاه (امروزه تركمن) و ساخت اسكله هاي گوناگون، موج شكن، بارانداز و غيره در اين بنادر، توجه به سازه هاي بتني دريايي متداول گرديد.
براي آنكه نويسنده، متهم به قضاوت يك جانبه نشود توجه خواننده را به كتاب جالب و خواندي روزنامه اعتماد السلطنه([2]) حاوي يادادشتهاي مرحوم اعتماد السلطنه محمدحسن خان وزير انطباعات دوران اخير ناصرالدين شاه جلب مي كنم.
نويسنده يادداشتها كه يادداشتهايش را براي خود و نه براي انتشار در دوران حياتش مي نوشته بارها و بارها از فرو ريختن سقف اتاق خانه خود يا خانه رجال ديگر عصر ناصري بر اثر ريزش

برف و باران، فرو ريختن سقف و ديوار خانه خود را نگاشته است. در حالي كه نويسنده يادداشتهاي مذكور، وزير احتساب (يعني شهردار دار الخلافه تهران) نيز بوده است و از نظر اعتبار شخصي و اهميت مقام، لابد در خانه اي مجلل و آبرومند به سر مي برده است؛ حال آنكه در قبال ريزش سقف و ديوار اتاق بر اثر باران و برف مصونيت نداشته است.
توجه به نكته كوچك بالا و نيز اين داستان كه در دورانهاي اخير تاريخ يعني عصر ناپديد شدن معماريهاي با شكوه باستاني و صفوي، ديوار و حصار شهرهاي ايران كه از گِل بنا مي شده است بنا به عقيده يك صاحب منصب انگليسي حتي در برابر فشار شديد آب فرو مي ريخته است؛ حكايت از آن مي كند كه از اوايل قرن 19 ميلادي، معماري علمي و فني و مبتني بر محاسبات و داده هاي آماري، به مثابه يك ضرورت تام و تمام خود نمايي كرده و هنر و مشخصه معماران ايراني در اين بوده است كه با در آميختن سنت و صنعت و زنده كردن نمادهاي كهن معماري اصيل ايراني، از دستاوردهاي تكنيك نوين نيز بهره مند شوند.
******
تخصص نگارنده، آسيب شناسي و بهسازي (ترميم، تعمير، مرمت و تقويت) سازه هاي بتني است كه برهه هايي طولاني از جواني خود را بر سر توشه اندوزي از آن دانش گذارده و با توجه به اهميت بتن در صنايع راه و ساختمان امروز كشور و در جهت بهينه سازي و حفظ و حراست سازه هاي بتني، سخن گفتن از آن را ولو به اجمال بي مناسب نمي داند.
عنوان «آسيب شناسي و بهسازي سازه ها» كه ظاهراً شامل بيش از چهار پنج واژه نيست، مفاهيم عميق و گسترده و پيچيده اي را زير پوشش دارد كه عبارتست از:
مطالعه، تحقيق، آزمايش، بررسي، آسيب شناسي، ارائه طرح، نظارت، اجرا در خصوص تعميرات، تعمير، مرمت، بهسازي، حفاظت، احيا، تثبيت، آماده سازي سطوح (از قبيل سند بلاست، گريت بلاست و اترجت، اسيد شويي)، آب بندي، بازيابي، آسيب درماني، حل مشكل نفوذ پذيري، تزريق، تقويت و تعميرات زير آبي، در رابطه با كليه سازه هاي صنعت راه و ساختمان اعم از فنداسيون- سد- پل- تونل- معادن- اسكله و بندر- سازه هاي دريايي و نفتي- ابنيه تاريخي و مذهبي و باستاني، ساختمانهاي سنگين بتني و فلزي، تأسيسات آبياري و زهكشي استخرها و منابع آب و مايعات خورنده (شيميايي، فاضلاب صنعتي)، تأسيسات فاضلاب- كشتارگاهها- سردخانه ها- كارخانجات و مراكز توليدي با كف مخصوص- مترو- نيروگاهها- شمع و پايه- فرودگاهها- موج شكن- حوضچه هاي

خشك- كانالها و مخازن بتني و فلزي- سيلوها- سازهاي بتني پيش تنيده و پس تنيده- ابنيه ديوارهاي ساحلي- استاديومها- راه و راه آهن ... كه در اثر نفوذ نمكها، حملات كريدي و سولفاتي، اكسيداسيون، كربناسيون، مواد شيميايي مخرب، چربيها، انبساط و انقباض، عوامل جوي و محيطي، سايش خطاهاي طراحي، خطاهاي اجرايي، آتش سوزي، تصادفات، بار و ضربه هاي

پيش بيني نشده، حوادث غير مترقبه و ... آسيب ديده يا خواهد ديد، با استفاده از مواد: كاني، پوزولاني، سرباره اي، سيليسي (سيليكافيوم...)، مواد شيميايي از قبيل پليمري (آكريليك، استايرن، بوتادين)، لاتكس، مواد ازدياد كننده حجم، الياف مصنوعي، سيمانها يا چسبهاي مخصوص، با به كارگيري روشهاي دستي و مكانيكي پيشرفته معمول در صنعت راه و ساختمان و روشهاي تخصصي از قبيل شاتكريت (بتن پاشي) پليمراسون، حفاظت كاتودي، بخيه زدن، تزريق تَركها و انجام كليه آزمايشهاي مربوط به موارد فوق الذكر.
از سوي ديگر كشور ما از اقليم (آب و هواي) متنوع و متغيري برخوردار است. در زمستان، در بعضي نقاط شمالي ايران برفهاي سنگين و سرماي سخت مشاهده مي شود. در همان روزها كه برف ارتباط روستاهاي دور دست را قطع كرده و تأمين سوخت براي مردم از مسائل مبتلا بِه دايمي است، در جنوب كشور مي توان تن به آبهاي گرم خليج فارس سپرد و در هوايي گرم و مطبوع به شنا پرداخت.
اين چند گونگي آب و هوا، طبعاً نياز به سازه هاي متنوع و متفاوت از نظر مصالح و موارد مصرفي، طراحي و اجرا را الزامي مي دارد. هنوز دو دهه از بنا كردن دهها بندر و پل و اسكله و صدها آپارتمان و ويلا و دهها قصر و بازار و بازارچه در كرانه هاي شمالي خليج فارس نگذشته، آثار اقليم شرجي بر بيشتر اين سازه ها پديدار شده و نتيجتاً هزينه سنگيني براي بازسازي و بهسازي آنها، مورد نياز مي باشد.
هدف از نگارش اين كتاب دقيقاً پرداختن به اين مشكلات است كه در مواردي به صورت مبهمات جلوه گر مي باشد. به دليل جديد بودن موضوع حتي در سطح جهاني، در بيان معرفي علل آسيب ديدگي و خرابي سازه هاي بتني و راههاي مرمت آن در زبانهاي ديگر نيز مراجع زيادي يافت نمي شود و طبيعي است كه اين اولين كتابي است كه در اين خصوص به زبان فارسي به نگارش در مي آيد. به طور كلي مي توان ادعا كرد كه مستندات و مدارك در اين خصوص بسيار ناياب و در حكم هيچ است. جاي آن داشت كه در اين مورد گامهايي چند، ولو اوليه برداشته شود و ميدان براي سخن گفتن در اين بابِ نو گشاده گردد.
با اينكه موضوع و محتواي اين كاتب كاملاً تخصصي است و معمولاً براي تشخيص دقيق علت يا علل آسيب ديدگي و انتخاب مواد و گزينش روشهاي بهينه و بسنده براي بهسازي، سازه هاي بتني بايد از متخصصين بهره جست ولي چه جاي درنگ و كوتاهي كه در اين خصوص به ارائه مدارك كتبي و رهنمودهاي ولو نخستين نپردازيم و براي دانشجويان، مهندسان و مديران و حتي معماران سنتي كه عملاً به تلاش در اين راه اشتغال دارند مطالب خواندني و درخور توجه را فراهم نياوريم.

نگارنده يقين دارد كه در آينده نه چندان دور، تعداد دست اندر كاران فرهيخته و تحصيلكرده در صنعت راه و ساختمان در ايران، اين سرزمين پهناوري كه در جهت افزوده شدن چندين ميليون سازه و ساختمان كاملاً آمادگي دارد چندين صد برابر خواهد شد و پاسخگويي به نيازهاي مختلف جمعيت صد ميليوني آن در سه دهه آينده، اقتضا خواهد كرد كه معماري سازه و ساختمان دوران شكوفايي طلايي خود را آغاز كند.
در چنان شرايطي است كه بي گمان روزي خواهد رسيد بنٌاي ساده ما نيز ارزش مطالعه و

روي آوردن به سنگپايه هاي علمي و تجربي مبتني بر چرخهء فزاينده تكنيك را در خواهد يافت.
از اين رو كوشيدم تا به زبان ساده و بدون وارد شدن به جزئيات و ذكر فرمولهاي مربوط به كنش و واكنش، فرمولهاي رياضي، فيزيكي و شيميايي كه مصداق مثنوي هفتاد مَن خواهد شد، اطلاعاتي در اختيار علاقمندان قرار دهم.
در حقيقت كاتب به مثابه رهنمود و مدرك مفيدي براي كليه مديران و دست اندر كاران صنعت بتن كشور خود برانگيزاننده مباحث جديد و مشوق نويسندگان و محققان بعدي در آفرينش آثار آتي به شمار خواهد رفت.
تجربه هاي طولاني نويسنده در زمينه هاي مشاوره و اجرايي آسيب شناسي و بهسازي سازه هاي بتني در ايران و خارج از كشور اين واقعيت ذهني پايدار را در مفكره اش شكل بخشيده كه بسياري از مهندسين رشته هاي راه و ساختمان به يك دليل عمده و اساسي يعني تدريس نشدن اين رشته در دوران تحصيل در دانشكده و نيز جديد بودن مواد شيميايي مورد مصرف در امور بهسازي سازه هاي بتني آشنايي كافي با مطالب عنوان شده مندرج در اين كتاب ندارند و اصولاً اين رشته علمي در جهان و به عبارت اولي ايران، نوپا و ابتدايي مي باشد.
از سوي ديگر با توجه به جمعيت فزاينده كشور، روز به روز نياز به مسكن و شهركها و مجتمعات مسكوني، پلها، راهها و شاهراههاي ارتباطي، بنادر و اسكله بيشتر و مبرم تر خواهد شد و نيز نبايد از ياد ببريم كه همزمان با اختصاص بودجه هاي كلان به پروژه هاي عمراني در كشورهاي پيشرفته و در حال توسعه در سطح جهان، در خاك پهناور ايران نيز با توجه به سياست سرمايه گذاريهاي حال و آتي در حواشي خليج فارس، حتي عليرغم كمبود آب، ميليونها هكتار اراضي وجود دارد كه در قرن آينده بر حسب اجبار و احتياج به مراكز تجمع و فعاليت بدل خواهد شد. مقايسه زودگذر جمعيت شهرهاي ايران در حال حاضر با گذشته نزديك حتي چهل يا پنجاه سال پيش و نگاهي سطحي به نقشه تقسيم بندي سياسي و استانهاي ايران در سال 1316 و تطبيق آن با سال1372 و وضع خاص دموگرافي كشور، صحت ادعاي نگارنده را به ثبوت مي رساند.

در ايران فرصتهاي نامتناهي درخشاني براي صنعت راه و ساختمان و شكل گيري مجتمعات مسكوني و صنعتي و تجاري و ارتباطي و شهرهاي جديد وجود دارد. در اين راستاست كه مهندسين آينده، هرگاه بدون آشنايي كافي با مطالب آورده شده در اين دانش جديد يعني آگاهيهاي لازم از نحوه عملكرد سيستمهاي انتخابي و روشهاي پيشنهادي در محيط كاملاً متفاوت كشورمان گامي بردارند و اقدام به كپي موارد مذكور از بعضي از استانداردها يا نشريات پاكنده نمايند و از طرف ديگر مديران مسؤول پروژه ها بدون در دست داشتن منابع اطلاعاتي كافي تن به قبول پيشنهادهاي آنان دهند؛ فرجام كار تحمل هزينه هاي كلان و ضايعات جبران ناپذير خواهد بود.
نويسنده در كنفرانس بين المللي بتن كه در آبان ماه 1371 در دانشگاه تهران برگزار شد در خصوص «تعميرات بتني؛ انتخاب بهينه روش و مواد» به مواردي اشاره نموده و تكرار آن مواد مطروحه ر

ا لازم نمي داند ولي اميد وافر دارد كه اين زمينه جديد و در خور تحقيقات و بررسيهاي متوالي و ممتد مورد توجه جامعه صنعت بتن كشور از جمله دانشجويان، مهندسين و مديران پر تلاش قرار گيرد و راه براي آينده شكوفايي كه در انتظار صنعت راه و ساختمان كشور است هموار گردد.
در خاتمه آرزو و انتظار دارد خوانندگان فرهيخته و ارجمند اين كتاب پس از مطالعه با ارسال نظرات جالب و ارزنده خويش بر نگارنده منت گذارند تا محتواي كتاب در چاپهاي بعدي با پر باري و ارزش بيشتر ايده گرفته از نتايج تحقيقات و تجارب و آزمايشها و رهنمودهاي دوستان گرامي از نظر نكته سنج خوانندگان بگذرد.
________________________________________
بخش ا ول

علل مختلفي كه باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده كه كار مرمت را الزامي مي دارند.

1- علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني
(CAUSES OF DETERIORATIONS)
علل مختلفي كه باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شود همراه با علائم هشدار دهنده ديگري كه كار تعميرات را الزامي مي دارند، در نخستين بخش از كتاب مورد بررسي و تحليل قرار مي گيرند:

1-1- نفوذ نمكها
(INGRESS OF SALTS)

نمكهاي ته نشين شده كه حاصل تبخير و يا جريان آبهاي داراي املاح مي باشند و همچنين نمكهايي كه توسط باد در خلل و فرج و تركها جمع مي شوند، هنگام كريستاليزه شدن مي توانند فشار مخربي به سازه ها وارد كنند كه اين عمل علاوه بر تسريع و تشديد زنگ زدگي و خوردگي آرماتورها به واسطه وجود نمكهاست. تر وخشك شدن متناوب نيز مي تواند تمركز نمكها را شدت بخشد زيرا آب داراي املاح، پس از تبخير، املاح خود را به جا مي گذارد.
1-2- اشتباهات طراحي
(SPECIFICATION ERRORS)
به كارگيري استانداردهاي نامناسب و مشخصات فني غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهاي اجرايي و عملكرد خود سازه، مي تواند به خرابي بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهاي اروپايي و آمريكايي جهت اجراي پروژه هايي در مناطق خليج فارس، جايي كه آب و هوا و مواد و مصالح ساختماني و مهارت افراد متفاوت با همه اين عوامل در شمال اروپا و آمريكاست، باعث مي شود تا دوام و پايايي سازه هاي بتني در مناطق ياد شده كاهش يافته و در بهره برداري از سازه نيز با مسائل بسيار جدي مواجه گرديم.

1-3- اشتباهات اجرايي
(CON STRUCTION ERRORS)
كم كاريها، اشتباهات و نقصهايي كه به هنگام اجراي پروژه ها رخ مي دهد، ممكن است باعث گردد تا آسيبهايي چون پديدهء لانه زنبوري، حفره هاي آب انداختگي، جداشدگي، تركهاي جمع شدگي، فضاهاي خالي اضافي يا بتن آلوده شده، به وجود آيد كه همگي آنها به مشكلات جدي مي انجامند.
اين گونه نقصها و اشكالات را مي توان زاييدهء كارآئي، درجهء فشردگي، سيستم عمل آوري، آب مخلوط آلوده، سنگدانه هاي آلوده و استفاده غلط از افزودنيها به صورت فردي و يا گروهي دانست.

1-4- حملات كلريدي
(CHLORIDE ATTACK)
وجود كلريد آزاد در بتن مي تواند به لايهء حفاظتي غير فعالي كه در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسيب وارد نموده و آن را از بين ببرد.
خوردگي كلريدي آرماتورهايي كه درون بتن قرار دارند، يك عمل الكتروشيميايي است كه بنا به خاصيتش، جهت انجام اين فرآيند، غلظت مورد نياز يون كلريد، نواحي آندي و كاتدي، وجود الكتروليت و رسيدن اكسيژن به مناطق كاتدي در سل (CELL)خوردگي را فراهم مي كند.
گفته مي شود كه خوردگي كلريدي وقتي حاصل مي شود كه مقدار كلريد موجود در بتن

بيش از 6/0 كيلوگرم در هر متر مكعب بتن باشد. ولي اين مقدار به كيفيت بتن نيز بستگي دارد.
خوردگي آبله رويي حاصل از كلريد مي تواند موضعي و عميق باشد كه اين عمل در صورت وجود يك سطح بسيار كوچك آندي و يك سطح بسيار وسيع كاتدي به وقوع مي پيوندد كه خوردگي آن نيز با شدت بسيار صورت مي گيرد. از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگي كلريدي، مي

توان موارد زير را نام برد:
(الف) هنگامي كه كلريد در مراحل مياني تركيبات (عمل و عكس العمل) شيميايي مورد استفاده قرار گرفته ولي در انتها كلريد مصرف نشده باشد.
(ب) هنگامي كه تشكيل همزمان اسيد هيدروكلريك، درجه PH مناطق خورده شده را پايين بياورد. وجود كلريدها هم مي تواند به علت استفاده از افزودنيهاي كلريد باشد و هم مي تواند ناشي از نفوذيابي كلريد از هواي اطراف باشد.
فرض بر اين است كه مقدار نفوذ يونهاي كلريدي تابعيت از قانون نفوذ FICK دارد. ولي علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ (PENETRATION) كلريد احتمال دارد به خاطر مكش موئينه (CAPILLARY SUCTION) نيز انجام پذيرد.

1-5- حملات سولفاتي
(SULPHATE ATTACK)
محلول نمكهاي سولفاتي از قبيل سولفاتهاي سديم و منيزيم به دو طريق مي توانند بتن را مورد حمله و تخريب قرار دهند. در طريق اول يون سولفات ممكن است آلومينات سيمان را مورد حمله قرار داده و ضمن تركيب، نمكهاي دوتايي از قبيل:THAUMASITE و ETTRINGITEتوليد نمايد كه در آب محلول مي باشند. وجود اين گونه نمكها در حضور هيدروكسيد كلسيم، طبيعت كلوئيدي(COLLOIDAL) داشته كه مي تواند منبسط شده و با ازدياد حجم، تخريب بتن را باعث گردد. طريق دومي كه محلولهاي سولفاتي قادر به آسيب رساني به بتن هستند عبارتست از: تبديل هيدروكسيد كلسيم به نمكهاي محلول در آب مانند گچ (GYPSUM) و ميرابليت MIRABILITE كه باعث تجزيه و نرم شدن سطوح بتن مي شود و عمل LEACHING يا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه يك مايع حلال، به وقوع مي پيوند.
1-6- حريق
(FIRE)
سه عامل اصلي وجود دارد كه مي توانند مقاومت بتن را در مقابل حرارت بالا تعيين كنند. اين عوامل عبارتند از:
(الف) توانايي بتن در مقابله با گرما و همچنين عمل آب بندي، بدون اينكه ترك، ريختگي و نزول مقاومت حاصل گردد.

(ب) رسانايي بتن (CONDUCTIVITY)
(ج) ظرفيت گرمايي بتن(HEAT CAPACITY)
بايد توجه داشت دو مكانيزم كاملاً متضاد انبساط (EXPANSION) و جمع شدگي مسؤول خرابي بتن در مقابل حرارت مي باشند. در حالي كه سيمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهاي بالا، انبساط حجم پيدا مي كند، بتن در همين شرايط يعني در معرض حرارتهاي (دماي) بالا، تمايل به جمع شدگي و انقباض نشان مي دهد. چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن مي گردد، نهايتاً اينكه مقدار انقباض در نتيجه عمل خشك

شدن از مقدار انبساط فراتر رفته و باعث مي شود جمع شدگي حاصل شود و به دنبال آن ترك خوردگي و ريختگي بتن به وجود مي آيد .به علاوه در درجه حرارت 400 درجه سانتي گراد، هيدروكسيد كلسيم آزاد بتن كه در سيمان پر تلند هيدراته شده موجود است، آب خود را از دست داده و تشكيل اكسيد كلسيم مي دهد. سپس خنك شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث مي شود، تا از نو عمل هيدراته شدن حاصل شود كه اين عمل به علت انبساط حجمي موجب بروز تنشهاي مخرب مي گردد. هچنين انبساط و انقباض نا هماهنگ و متمايز (DIFFERENTIAL EXPANSION AND CONTRACTION)مواد تشكيل دهنده بتن مسلح مانند آرماتور، شن، ماسه و ... مي توانند در ازدياد تنشهاي تخريبي نقش مؤثري داشته باشند.

1-7- عمل يخ زدگي
(FROST ACTION)
براي بتنهاي خيس، عمل يخ زدگي يك عامل تخريب مي باشد، چون آب به هنگام يخ زدن ازدياد حجم پيدا كرده و باعث توليد تنشهاي مخرب دروني شده و لذا بتن ترك مي خورد. تركها و درزهائيي كه نتيجه يخ زدگي و ذوب متناوب مي باشند، باعث مي گردند سطح بتن به صورت پولكي درآمده و بر اثر فرسايش، خرابي عمق بيشتري يابد بنابراين عمل يخ ز دگي بتن و ميزان تخريب حاصله، بستگي به درجه تخلخل و نفوذپذيري بتن دارد كه اين موضوع علاوه بر تأثير تركها و درزهاست.

1-8- نمكهاي ذوب يخ
(DE-ICING SALTS)
اگر براي ذوب نمودن يخ بتن، از نمكهاي ذوب يخ استفاده شود، علاوه بر خرابيهاي حاصله از يخ زدگي، ممكن است همين نمكها نيز باعث خرابي سطحي بتن گردند. چون باور آن است كه خرابيهاي حاصل از نمكهاي ذوب يخ، در نتيجه يك عمل فيزيكي به وقوع مي پيوندد، غلظت نمكها، موجود بودن آبي كه قابليت يخ زدگي داشته باشد و در كل فشارهاي هيدروليكي و غشايي (OSMOTIC) نقش بسيار مهمي در دامنه و وسعت خرابيها ايفا مي كنند.

1-9- عكس العمل قليايي سنگدانه ها
(ALKALI-AGGREGATE REACTION)
در اين قسمت مي توان از واكنشهاي "قليايي- سيليكا" و "قليايي- كربناتها" نام برد.
عكس العمل قليايي – سيليكا(ALKALI-SILICA) عبارتست از: ژلي كه از عكس العمل بين هيدروكسيد پتاسيم و سيليكاي واكنش پذير موجود در سنگدانه حاصل مي شود. بر اثر جذب آب، اين ژل انبساط پيدا كرده و با ايجاد تنشهايي منجر به تشكيل تركهاي دروني در بتن مي شود. واكنش قليايي –كربنات، بين قلياهاي موجود در سيمان و گروه مشخصي از سنگهاي آهكي

(DOLOMITIC) كه در شرايط مرطوب قرار مي گيرند، به وقوع مي پيوندد. در اينجا نيز انبساط حاصله باعث مي شود تا تركهايي ايجاد شود يا در مقاطع باريك خميدگيهايي به وجود آيد.

1-10- كربناسيون
(CARBONATION)
گاه لايه حفاظتي كه در مجاورت آرماتور داخل بتن موجود است، در صورت كاهش PH بتن اطراف، به كلي آسيب ديده و از بين مي رود. بنابراين نفوذ دي اكسيد كربن از هوا، عكس العملي را با بتن آلكالين ايجاد مي نمايد كه حاصل آن كربنات خواهد بود و در نتيجه درجه PH بتن كاهش مي يابد. همچنان كه اين عمل از سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پيشروي مي نمايد؛ آرماتور بتن تحت تأثير اين عمل دچار خوردگي مي گردد. علاوه بر خوردگي، دي اكسيد كربن و بعضي اسيدهاي موجود در آب دريا مي توانند هيدروكسيد كلسيم را در خود حل كرده و باعث فرسايش سطح بتن گردند.

1-11- علل ديگر
(OTHER CAUSES)
علل بسيار ديگري نيز باعث آسيب ديدگي و خرابي بتن مي شوند كه در سالهاي اخير شناسايي شده اند. بعضي از اين عوامل داراي مشخصات خاصي بوده و كاربرد بسيار موضعي دارند. مانند تأثير مخرب چربيها بر كف بتن كشتارگاهها، مواد اوليه در كارخانه ها و كارگاههاي توليدي، آسيب حاصله از عوارض مخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هايي كه براي منظورها و مقاصد ديگري ساخته شده باشند، نه آنچه كه مورد بهره برداري است. مانند تبديل ساختمان معمولي به سردخانه، محل شستشو، انباري، آشپزخانه، كتابخانه و غيره. با اين همه اكثر آنها را مي توان در گروههاي ذيل طبقه بندي نمود:

(الف) ضربات و بارههاي وارده (ناگهاني و غيره) در صورتي كه موقع طراحي سازه براي اين گونه بارگذاريها پيش بينيهاي لازم صورت نگرفته باشد.
(ب) اثرات جوي و محيطي

(پ) اثرات نامطلوب مواد شيميايي مخرب
در اين بخش از كتاب عمليات بهسازي كه عبارت از آماده سازي سطوح و اجراي روشهاي مناسب تعمير و مرمت و تقويت مي با شد، شرح داده شده است.

2- عمليات ترميمي
(REMEDIAL- ACTION)
پس از اينكه عامل يا عوامل سازه دقيقاً مشخص شد، مهندسين مسؤول با در نظر گرفتن هزينه اقدامات لازم، عملياتي را كه براي استفاده و ادامه بهره برداري از سازه براي مدت مورد نظر ضروري است، به كارفرما ارائه مي دهند. اين عمليات ممكن است شامل خراب كردن و از بين بردن كامل سازه و ساخت مجدد آن باشد يا اينكه تعميرات اساسي صورت گيرد و يا اينكه روشهايي اتخاذ شود تا پيشروي خرابي و فرسودگي را در سازه كاهش دهد. البته اين امر يعني كاستن از سرعت پيشرفت خرابي در سازه، در مواقعي ضرورت مي يابد كه امكان تعميرات اساسي پيشگيري كننده وجود نداشته باشد، مانند تخريبي كه علت اصلي آن عكس العمل واكنش قليايي- سيليكا(ALKALI- SILICA) مي باشد.
در هر حال اگر در مراحل تشخيص و ارائه راه حل، تعمير سازه به عنوان تصميم مقتضي، اتخاذ شده باشد، با در نظر گرفتن نوع سازه بتني، طرق متعددي براي اجراي اين تعميرات موجود مي باشد كه اعم آنها عبارتند از:
(الف) جايگزين نمودن تمام يا قسمتي از المانهاي سازه
(ب) تزريق و تلقيح تركها
(پ) چسباندن المانهاي فلزي كمكي (مانند آرماتور، صفحات فلزي، بخيه و …)
(ث) پوششها
از آنجا كه با توجه به موقعيت و موضع مناطق تحت تعمير سازه، ممكن است عمل تعمير در شرايط كاملاً خشك، نيمه خشك، و داخل آب (مغروق) انجام گيرد، مطالبي كه در پي خواهد آمد، شامل تمامي روشهاي مرتبط و معمول در صنعت بتن مي باشد.

2-1- آماده سازي سطوح
(SURFACE PREPARATION)
قبل از انجام و اعمال سيستم تعميري، سطوح بتن مادر (قديم) بايستي كاملاً آماده گردد. از جمله اهداف اصلي آماده سازي سطوح را مي توان موارد زير ذكر نمود:
(الف) بر طرف نمودن تمامي تكه ها و قطعه هاي نا مناسب و نرم و جدا شدهء بتني جهت ايجاد سطحي مناسب با مقاومت كافي.
(ب) تميز نمودن تمامي سطوح از آلودگيها. اين آلودگيها مانع از ايجاد چسبندگي لازم بين لايه تعميري و بتن مادر مي گردند.

(پ) آشكار نمودن و در دسترس قرار دادن طول و يا عمق آرماتورها براي تميز كردن، تقويت، پوشش و…
(ت) ازدياد درجه زبري سطوح بتني جهت ايجاد سطح تماس بيشتر بين بتن مادر و لايه تعميري و همچنين ازدياد قفل و بست مكانيكي.

2-1-1 تميز نمودن با اسيد، شستن با اسيد، اسيد خراشي
(ACID ETCHING)

اين روش، علاوه بر تميز نمودن، درجه زبري سطح را نيز افزايش مي دهد. با توجه به اهداف تعميرات مورد نظر، اسيد هيدروكلريك رقيق شده را روي سطح بتني ريخته و سپس با برس زبر سطح مذكور را با شدت مي سايند، تا زماني كه عمل ايجاد حباب متوقف گردد. پس از كاربرد اسيد مذكور،

سطوح بتني سريعاً با آب شستشوي كامل داده شده، به طريقي كه آب بر روي سطح جاري گردد و آلودگيهاي اسيدي را از بين ببرد. درجه زبري سطح بتن بستگي خواهد داشت به قدرت اسيد و عمل برس زدن. از آنجا كه اسيد مذكور براي پوست ضرر دارد، لازم است كه اقدامات ايمني مناسبي جهت اجتناب از آلودگي به اسيد و همچنين تهويه مناسب صورت گيرد. لازم به يادآوري است كه علاوه بر اسيد هيدروكلريك، اسيد ارتوفسفريك نيز براي تميز كردن سطوح بتني به ك

ار گرفته شده است.

2-1-2 برس زدن
(WIRE BRUSHING)
در نقاطي كه قطعات و تكه هاي شل روي سطوح بتني چسبيده است، استفاده از برس زدن جهت تميز نمودن سطوح، از معمولترين روشها مي باشد. مثلاً در مناطقي كه جلبكها و گياهان دريايي روييده اند اين روش به كار مي رود. نقطه ضعف اين روش كند بودن آن مي باشد و عملاً وقت زيادي جهت حصول نتايج مطلوب صرف مي شود.

2-1-3 چكش زدن
(JACKHAMMERING)
اين روش در مواقعي مورد استفاده قرار مي گيرد كه علاوه بر برطرف نمودن تكه ها و قطعات شل، ايجاد زبري لازم بر روي سطوح از اهداف آماده سازي باشد.

2-1-4 سند بلاست و گريت بلاست (شن و ساچمه پاشي)
(SAND OF GRIT BLASTING)
اين روش يكي از روشهاي بسيار مناسب است، چرا كه علاوه بر تميز نمودن سطوح بتني، طريقه ايده آلي نيز جهت تميز نمودن سطوح آرماتورها ساير فلزات از زنگ زدگي و ساير آلودگيها به شمار مي آيد. اين روش علاوه بر تميز نمودن سطح، درجه زبري سطوح را نيز افزايش مي دهد. بايستي توجه داشت كه گرد خاك حاصله در اين روش آن را بر جاهاي بسته مناسب نمي سازد.

2-1-5 وترجت (آب فشاري) با مواد ساينده و بدون آن
(WATER JETTING WITH OR WITHOUT ABRASIVE)
اين روش كه وترجت با فشار بسيار بالا مي باشد، هم مي تواند به همراه مواد ساينده از قبيل شن و ساچمه به كار كرفته شود و هم بدون مواد ساينده. از امتيازات اين روش آن است كه بدون توليد گرد و خاك، سطوح بسيار تميزي ايجاد مي كند كه علت اين امر وجود آب مي باشد. بايستي توجه داشت كه در اين روش رعايت موارد ايمني از اهميت ويژه اي برخوردار است.

2-1-6 روشهاي ديگر
(OTHER METHODS)
علاوه بر روشهايي كه شرح آنها گذشت، روشهايي نيز از قبيل جت آتش (فواره آتش)، عمل آوري توسط تفنگهاي سوزني، سائيدن، اسكراپر دستي و دستگاههاي دوار برقي، موجود مي باشد كه بسته به شرايط محيط، سطح بتن تعميري و انتظاراتي كه از تعميرات مي رود، مورد استفاده واقع مي شوند.
2-2 طرق مختلف ترميم
(REPAIR TECHIQUES)
در اين قسمت، روشهاي مختلف ترميمي كه در صنعت بتن معمول هستند، شرح داده مي شوند. اين روشها شامل پر كردن تركها، جايگزين نمودن قسمتهايي از سازه كه از دست رفته اند، اضافه نمودن قطعات جديدي براي سازه موجود، اعمال حفاظهاي سطحي و همچنين تعميراتي است كه صرفاً جنبه زيباسازي دارند.

2-2-1 تزريق تركها
(CRACK INJECTION)
تركهاي باريكي را مي توان به طريقه تزريق رزينهاي اپوكسي پر نمود. در اين روش، نقاط تزريق متناوباً با فواصل كوتاهي در طول ترك قرار داده شده و سپس سطح ترك كاملاً آب بند(SEAL) مي شود تا از فرار و نشست رزين در مدت تزريق جلوگيري گردد. روش تزريق به اين صورت است كه رزين از يك نقطه تزريق شده و سپس اطمينان حاصل مي گردد كه عمل تزريق تا نقطه بعدي كاملاً صورت گرفته و خلل و فرجهاي اطراف پر شده است. در اين روش، مواد تزريقي به صورت مداوم (لاينقطع) به ترتيب از نقاط مختلف تزريق، پمپ مي شود تا اطمينان حاصل گردد كه علاوه بر مسير اصلي ترك، كليه خلل و فرجها نيز كاملاً پر شده اند.
در صورتي كه كه ابتدا و انتهاي ترك در يك سطح (از جهت ارتفاع) نباشد تزريق بايستي از پايين ترين نقطه آغاز و به بالاترين نقطه ختم گردد؛ و همچنين براي حصول اطمينان از پر شدن مطلوب ترك از مواد تزريقي، از لوله هاي شفاف استفاده مي شود.

2-2-2 قنداق كردن
(JACKETING)
براي اينكه مقاومت بتن را در مقابل عوامل مخرب و مزاحمي كه باعث خرابي و خرد شدن آن مي شود، بالا بريم، مي توانيم از مواردي از قبيل فلزات، لاستيك، پلاستيك و يا بتن با مقاومت بالا، جهت پوشش دادن سطح بتني مورد نظر استفاده كنيم. عامل پوششي (حفاظتي) را مي توان با استفاده از ميخ، پيچ، پرچ، چسب، مواد و يا عمل ثقلي روي سطح بتن مورد نظر تثبيت نمود.

معمولترين بخشهايي كه در آنها از سيستمJACKETING استفاده مي شود، عبارتند از: تانكها و مخازن، لوله ها، سرريزها، شمعها و غيره كه در معرض عوامل ساينده و يا خورنده قرار دارند.

2-2-3 بتن با سنگدانه از پيش آكنده
(PREPLACED AGGREGATE CONCRETE)
در اين روش، سنگدانه هايي كه از نظر دانه بندي داراي شكاف هستند (GAP- GRADED) در داخل حفره ها و يا كانالهايي قرار داده مي شوند و سپس با استفاده از آب، اين سنگدانه ها را كاملاً اشباع مي نمايند (در بعضي اوقات خود كانال و يا حفره از قبل پر از آب مي باشد). سپس ملات و يا دوغاب از پايين ترين نقطه به وسيله پمپ وارد سيستم مي شود، به گونه اي كه آب

موجود را جا به جا مي نمايد. اين روش براي محلهايي كه در دسترس نيستند مانند بتنهاي مغروق، بسيار مناسب مي باشد. در مواقعي اين روش به همراه روش قنداق كردن JACKETING نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. از اين روش در موارد تعمير شمعها، پايه ها،ستونها،ديوارهاي حائل ABUTMENTS,RETAININGWALLSBASEPLATES, (كف ستون)، تونلها و DAWS استفاده مي گردد.
اگرچه چسبندگي خوب و جمع شدگي كم (LOW SHRINKAGE) از جمله خصوصيات اين روش مي باشد، معذالك خلل و فرجهايي در داخل ين بتن يافت مي شود. با توجه به مهارت و تجهيزات فني پيشرفته كه از ضرورتهاي به كارگيري اين روش مي باشد؛ كار بايستي حتماً به وسيله يا تحت نظر پيمانكاران متخصص انجام گيرد.

2-2-4 لايه هاي سطحي
(THIN OR REGULAR RESURFACING)
در اين روش يك لايه يكنواخت (UNIFORM) از مواد تعميري بر روي سطح گسترده اي از بتن اعمال مي شود. اين شيوه بيشتر در تعميرات سطحي كفها و محلهاي عبوري كه از نظر سازه اي يعني استحكام، داراي مقاومت كافي بوده ولي سطح بتن دچار فساد و خرابي و خردشدگي شده است، به كار مي رود.
اعمال يك لايه نازك روي سطح (THIN RESURFACING) را اغلب TOPPING (لايهء رويي) مي نامند كه در اين صورت ضخامت لايه كمتر از پنج سانتيمتر مي باشد. همچنين لايه هاي تعميري كه ضخامت آنها بيش از 5cm باشد، لايه منظم سطحي (REGULAR RESURFACING) ناميده مي شوند.

2-2-5 بتن پاشي
(SHOTCRETING)
به روش شاتكريت يا بتن پاشي، روش اعمال بتن يا ملات به طريقه هوايي يا پنوماتيك (PNEUMATIC) نيز اطلاق مي گردد. در اين روش بتن يا ملات با استفاده از فشار هوا به داخل حفره ها، كانالها، قالبها … و سطوحي كه بايستي تعمير گردند، پرتاپ مي شود. اگر اندازه سنگدانه مخلوط كوچكتر از 6 ميليمتر باشد، روش را گانيت (GUNITING) مي خوانند.
اصولاً روش بتن پاشي و يا شاتكريت به دو گروه «تر» و «خشك» تقسيم مي شود. در روش

«تر»، عمل مخلوط شدن آب، سيمان و سنگدانه قبلاً مخلوط شده و سپس مواد مخلوط شده با فشار پرتاپ مي گردند. ولي در روش «خشك»، پس از اينكه سيمان و سنگدانه مخلوط شدند، اين مخلوط با فشار پرتاپ شده و در سر نازل (شيلنگ) آب به مخلوط اضافه مي گردد. معمولاً اين

سيستم در جاهايي به كار گرفته مي شود كه سطح تعميري وسيع بوده و عمق تعمير در حدود 10 سانتيمتر باشد. همچنين در جاهايي كه عمل آوري لايه تعميري مشكل بوده و يا روشهاي عمل آوري معمول در صنعت بتن، اثر مطلوب را نداشته باشند، مي توان از اين سيستم بهره جست.
نكته اي را كه بايستي در اين روش به خاطر داشت، آن است كه سطح نهايي تعميرات صاف نبوده و بسته به اندازه سنگدانهء مخلوط، داراي زبري و ناهمواري است.

2-2-6 بخيه زني
(STITCHING)
اين روش در موقعي به كار گرفته مي شود كه تركهاي زيادي روي سطح بتن ظاهر شده و بايستي براي به دست آوردن و حفظ مقاومت سازه اي، آنها را مسدود كنيم. در اين روش المانهاي "U" شكل با پايه هاي كوتاه در عرض تركها در درون حفره هاي تعبيه شده، قرار گرفته (ANCHORED يا مهاري) و سپس اين حفره ها با ملاتهاي روان يا دوغاب كه خاصيت جمع شدگي ندارند، پر مي شود. براي جلوگيري از تمركز تنشها، المانهايي با اندازه هاي متفاوت در جهات مختلف از نظر صفحه تركها (PLANE)، در نظر گرفته مي شود. نكته اي كه بايستي به هنگام به كارگيري اين روش در نظر داشت؛ آن است كه هرچه تركها بيشتر سخت (STIFF) گردند،احتمال به وجود آمدن ترك در جاهاي ديگر بيشتر مي شود. چارهء كار، آن است كه يك لايه بتن مسطح بر روي محلهايي كه بحراني هستند، اعمال گردد.

2-2-7 تـنـيـدن
(STRESSING)
اگر در محلهاي مورد تعمير، تركها در منطقه بسيار وسيعي ظاهر شده باشد، به طوري كه بخيه زدن (STITCHING) بسيار گسترده اي را ايجا ب نمايد، ممكن است راه حل تنيدن (STRESSING) ، را مد نظر قرار داد. در روش تنيدن (STRESSING)، ميلگرد يا كابلهايي در منطقهء بتن آسيب ديده كار گذاري شده و سپس به آنها تنشهاي از پيش محاسبه شده را وارد كرده و در نهايت مهارشان مي نماييم. در اين روش بايستي دقت كافي مبذول گردد تا عمل تنيدگي (STRESSING) باعث به وجود آمدن تركهايي در مناطق ديگر نشود.

2-2-8 درزگيري
(CAULKING)
در اين روش، گسل يا RUPTURE (تركهاي باريك ايجاد شده در بتن) با ماده اي پر مي شود كه حالت پلاستيك دارد. از خصوصيات اين مواد آن است كه نه مثل ملات روان و دوغاب، جاري مي شود و نه مثل ملات خشك، سفت مي ماند، بلكه حالت پلاستيكي دارد. در صورتي كه تركهايي كه بايستي پر شوند غير فعال (DORMANT) باشند، مي توان از ملات ساخته شده از سيمان پر تلند و يا ملاتي كه خاصيت انبساطي داشته باشد استفاده نمود. اما اگر تركهاي مذكور فعال باشند، بايستي از مواد ارتجاعي (ELASTOMERIC) كه از خاصيت ارتجاعي برخوردار هستند استفاده گردد. در بعضي مواقع و با توجه به شرايط خاصي، ممكن است عمل درزگيري با فشار نيز انجام پذيرد.

2-2-9 پوشش
(COATING)
در اين روش نازكي به حالت مايع يا پلاستيك روي قسمتهايي از سطح بتن آسيب ديده و يا در معرض خرابي است اعمال مي گردد. در موقع انتخاب پوشش مذكور، دقت كافي بايستي مبذول گردد تا لايه محافظ حاصله داراي مشخصات مورد نظر باشد. اين پوشش را مي توان با برس، غلتك و يا به طريقه پاشيدن (اسپري) اعمال نمود. پايداري اين گونه پوششها، بسيار متفاوت است. اين پوششها اغلب براي جلوگيري از نفوذ آب، محافظت در برابر عوامل مخرب شيميايي و ايجاد پايداري و دوام بيشتر براي سطح بتن در مقابل آمد و شد زياد و سنگين كاربرد داشته و يا ممكن است پوشش فقط جنبه ظاهري و زيبايي داشته باشد.


2-2-10 طريقه معمول مرمت قسمتهاي خراب شده با استفاده از مواد شكل پذير
(CONVENTIONAL REPLACEMENT USING PLASTIC MATERIALs))، قسمتهاي بر داشته شده را مي توان با استفاده از ملات، بتن، سيمان معمولي و يا ساير موادي كه براي تعميرات تكه اي يا وصله پينه اي (PATCH)به كار مي روند، جايگزين نمود. بايستي توجه داشت كه اين گونه مواد، شامل مواد الاستومري (ارتجاعي) نمي باشند. اين روش يكي از روشهاي بسيار معمول در تعميرات سازه هاي بتني بوده و مناسب جاهايي است كه عامل خرابي تكرار نشده و يا كاملاً از بين رفته باشد.

2-2-11 باروري توسط خلاء

(VACUUM IMPREGNATION)
در اين روش، معمولاً قسمت آسيب ديده به وسيله صفحه پوليتن (POLYTHENE SHEET ) پوشانده شده، سپس عمل خشك كردن سطح با استفاده از خلأ (VACUUM) انجام پذيرفته و منافذ كاملاً مسدود مي شوند. پس از اطمينان كامل از هوابند و آب بند بودن سيستم، موادي كه قرار است بر روي سطوح و خلل و فرج آسيب ديده اعمال شود، مورد مصرف قرار مي گيرند.
در اين روش ادعا شده است كه از طرفي به دليل ايجاد خلأ در قسمتهاي اطراف منطقهء آسيب ديده و از طرف ديگر به دليل اينكه رزين و يا ساير بارور كننده (IMPREGNANT) به توسط فشار اتمسفر درون منافذ و خلل و فرج تزريق مي گردند، مواد بارور كننده به درون منافذ كاملاً نفوذ كرده و حتي تركهاي مويي را نيز به واسطه عمل موئينگي CAPILLARY پر مي نمايد، لذا پس از انجام باروري (IMPREGNATION) هيچگونه حفره اي باقي نمي ماند. به عنوان مقايسه، بايد توجه داشت كه در سيستم باروري (IMPREGNATION) با فشار، ممكن است مواد، كاملاً منافذ و خلل و فرجها را پر نكند. تشكيل حفره هاي هوادار و يا وجود ذرات خاشاك و غيره از استحكام پوشش كاسته و در نتيجه رسيدن به يك پوشش كامل و بي نقص را تقريباً غير ممكن مي سازد.

2-2-12 روشهاي سطلي
(DUMPBUCKET METHODS)
در اين روش سطلهايي را از مواد تعميري پر كرده و بر روي نقاطي كه بايد تعمير شود قرار مي دهند. اگر اين روش براي تعميرات زير آبي به كار گرفته شود، قسمتي از مواد تعميري هر سطل به علت شسته شدن (WASH- OUT) از بين رفته و در نتيجه حفره هاي لانه زنبوري در سيستم تعمير شده به وجود مي آيد. جهت جلوگيري يا به حداقل رساندن حفره هاي لانه زنبوري، بايستي از مخلوطي با درجه چسبندگي (COHESIVE) بالا استفاده نمود. بايد به خاطر داشت كه اين روش، مناسب مكانهايي است كه به اندازه كافي وسيع بوده و عمل خالي كردن سطل داراي مواد تعميري، بدون آسيب رساندن به قالب امكان پذير باشد.

2-2-13 روش قيفي
(HOPPER METHODS)
در اين روش، لوله سخت و يا ارتجاعي به يك قيف (HOPPER) كه منبع تغذيه اي مواد تعميري است، اتصال دارد. با اينكه در شروع عمليات، خروجي لوله بر روي كف قرار مي گيرد، اما به تدريج كه جريان مواد تعميري ادامه مي يابد، خروجي لوله پايين تر از سطح مواد واقع شده و امكان تماس مواد را با آب كه ممكن است در اطراف وجود داشته باشد، قطع كرده و يا به حداقل مي رساند. در اين سيستم جريان مواد به طريقه ثقلي صورت مي گيرد.

2-2-14 روش پمپ
(PUMP METHOD)

اين روش شباهت زيادي به روش HOPPER دارد (قسمت 2-2-13) و فرق اساسي اين دو روش در آن است كه در اين روش به جاي استفاده از جريان ثقلي، از يك پمپ داراي فشار استفاده مي شود كه فشار آن را نيز مي توان تغيير داد.

2-2-15 روش كيسه اي
(BAGGED METHOD)

اين روش مشابه روش پيش آكنده (PREPACKED) مي باشد. تفاوت اين روش با روش مذكور در آن است كه در اين سيستم سنگدانه هاي درشت درون قالبي قرار داده شده و سپس فضاهاي خالي بين سنگدانه ها با تزريق ملات روان يا دوغاب پر مي گردد.
بخش سوم

انتخاب مواد و مصالح مصرفي در بهسازي سازه هاي بتني از اهميت ويژه اي برخوردار است. به همين دليل در اين بخش علاوه بر دوغاب، ملات و بتن ساخته شده از سيمان معمولي، مواد جديد شيميايي مناسبي كه براي اين منظور متداول گرديده شرح داده شده است. مواد و مصالحي كه براي سازه هاي بتني زيرآبي مورد نياز است نيز مبسوط تر مورد بررسي قرار گرفته است.

3- مواد تعميري
(REPAIR MATERIALA)
در اين بخش موادي كه در تعميرات بتني معمول است، شرح داده شده اند.

3-1 بنونيت
(BENTONITE)
اين ماده كه از صخره و يا سنگPULVERISED ROCK استخراج شده از خاكسترهاي آتشفشاني است و داراي درصد بالايي از املاح (مينرال) رس است. بنتونيت در تماس با آب تا حدود 30 برابر حجم اوليه خود آب جذب نموده و منبسط مي گردد. محصول به دست آمده داراي شكل ژله مانند بوده و به صورت سد كننده نفوذ و گذر آب عمل مي كند. از اين ماده براي جلوگيري از نشت آب در زير زمينهاي موجود، استخرها، مخازن آب، حوضچه ها، كانالهاي آبياري، سدها و تأسيسات مشابه استفاده مي شود. هنگام مصرف بنونيت مي توان آن را به صورت خ

شك كه در درون حفره ها و منافذ سطوح قرار داده مي شود و يا به صورت ژل، به كار برد.

3-2 پوششهاي قيري
اين سيستمهاي پوششي عبارتند از: آسفالت و يا موادي چون قطران ذغال سنگ (COAL – TAR). اين مواد موقعي كه آب بند نمودن بتن و يا حفاظت آن در مقابل عوامل جوي مورد نظر باشند به كار گرفته مي شوند. از جمله مشخصات اين مواد مي توان ارزاني و شناخته شدن آن بين دست اندركاران را نام برد. از خصوصيات ديگر اين پوششها آن است كه ضخامت لايه اعمالي را مي توان متناسب با عملكرد خواسته شده از سيستم، تغيير داد. از معايب اين گونه پوششها مي توان نياز به تجديد متناوب، متصاعد شدن بوي بد، كثيفي (MESSINESS) به هنگام اعمال لايه، خشك شدن و ترك خوردن در مقابل نور خورشيد، حساسيت آنها نسبت به درجه حرارت محيط و آسيب پذيري و از بين رفتن اين پوششها در با بعضي محلولها از قبيل بنزين را، ذكر نمود.

3-3 بتن، ملات و دوغاب ساخته شده از سيمان پرتلند معمول
(ORDINARY PORTLAND CEMENT CONCRETE, MORTAR AND GROUT)
اين سيستمها كه به عنوان مواد تعميري در نظر گرفته مي شوند، امتيازاتي از قبيل: تغيير حجم مشابه با بتن مادر، شباهت ظاهري، ارزاني نسبي در مقايسه با ساير سيستمها و در دسترس

بودن و موجود بودن دانش لازم در مورد خود سيستمها را، دارا مي باشند. در حالي كه جايگزين كردن قسمتهايي از سازه و همچنين نقاطي كه عميقاً نياز به تعمير دارند، با بتن انجام مي گيرد؛

ملات براي قسمتهايي كه كمتر از 35 ميليمتر عمق دارند. بايد توجه داشت كه اندازه سنگدانه بتن نيز مي تواند در انتخاب سيستم تعميري دخالت داشته باشد. نلات سيماني را مي توان با دست، پمپ و يا جريان ثقلي بر روي قسمتهاي تعميري اعمال نمود. خصوصاً در نقاطي كه عمق تعمير زياد نبوده و جريان روان و مداوم (CONSISTENCY) دوغاب مورد نياز نباشد، بايستي از ملات استفاده

نمود.
دوغاب براي جاهايي مصرف مي شود كه عمق تعمير كم بوده و يا قسمتهاي مورد تعمير قابل رؤيت نيستند. دوغاب را مي توان با استتفاده از جريان ثقلي و يا پمپ اعمال نمود. بايستي توجه داشت كه دوغاب به علت داشتن آب زياد، پس از خشك شدن بيش از ملات و يا بتن با دانه بندي خوب، جمع شدگي حاصل مي كند. در مواردي كه دوغاب به عنوان سيستم تعميري مد نظر قرار مي گيرد، بهتر است دوغابهاي انحصاري با مشخصه هاي فني خاص را مورد توجه و بررسي قرار داد.

3-4 درزگيريهاي ارتجاعي
(ELASTOMERIC SEALANTS)
از اين مواد براي پر كردن تركهاي زنده استفاده مي گردد. از وظايف اين گونه مواد آن است كه از نفوذ آب، خاشاك و آلودگيها جلوگيري كرده، انبساط و انقباض مداوم و مورد نظر از خود نشان داده و چسبندگي خوبي را به اطراف و لبه تركها داشته باشد. اساساً اين گونه مواد شامل سيستمهاي گرم و سرد مي باشند. اثرات جوي، حرارتهاي زياد، دماهاي پايين، عبور و مرور، اثرات محيطي، چسبندگي و خاصيت ارتجاعي اين گونه مواد بايستي قبل از انتخاب، به طور دقيق و كامل مورد بررسي قرار گيرند.

3-5 رزينه
(RESINS)
رزينهاي مصنوعي يا سينتتيكي (SYNTHETIC) كه در صنعت راه و ساختمان به كار گرفته مي شوند، از توليدات صنايع پتروشيمي مي باشند. انواع اين رزينها بسيار زياد و گسترده بوده ولي از جمله آنهايي كه بيشتر در اين صنعت معمول هستند، مي توان اپوكسيها (اپوكسيدها نيز گفته مي شوند)، پلي استرها، پلي يورتانها، اكريليك ها، پلي وينيل استاتها و استيرن بوتادين ها، را نام برد. از آنجا كه سه گروه آخري اساساً براي باروري (IMPREGNATION) و يا همراه سيمان پرتلند معمولي به كار گرفته مي شوند، تنها به شرح سه گروه اولي يعني اپوكسي ها، پلي استرها و پلي يورتانها در اين بخش مي پردازيم.

3-5-1 اپوكسيها
(EPOXIES)
نام اپوكسي از اين واقعيت منشأ مي گيرد كه مولكولهاي اين سيستم از رزينها، داراي كربن و اكسيژن هستند و به همين علت اپوكسيدها ناميده مي شوند. اتم اكسيژن به دو اتم كربن اتصال دارد كه خود اين اتمهاي كربن نيز به طرق ديگري به يكديگر متصل هستند. بنابراين ساده ترين نوع اپوكسيدها، اكسيد اتيلين مي باشد كه واكنش(REACTIVITY) رزينهاي اپوكسي وابسته به نوع گروههاي اكسيد ايتلن مي باشد. گروههاي اپوكسيد به خاطر داشتن ساختمان مولكولي خاص، داراي مشخصه عكس العمل (REACTIVITY) بسيار بالايي بوده و در واقع مي توانن

د با بيش از 50 نوع نمونه (SPECIES) شيميايي مخلوط شده و سيستمهاي عمل آمده و سخت شده رزيني را ايجاد كنند. از انواع مواد عمل آورنده اي كه بعضي از اوقات سخت كننده (HARDENERS) نيز گفته مي شوند، مي توان آمين ها، آميدها، استرها، تريفلوريدبرن و غيره را نام برد.
بايد توجه داشت كه تفاوت در به كارگيري مواد عمل آورنده(CURING AGENTS) ، ب

ا محصولات رزيني سخت شده (SET) خصوصيات مختلفي را ايجاد مي نمايد. لذا با توجه به عملكرد فيزيكي كه از يك سيستم رزيني انتظار مي رود، مواد عمل آورنده يا (CURING – AGENTS) را بايستي طوري انتخاب كرد كه انتظار مذكور حاصل گردد. با اين حال رزينهايي كه در عمل مورد استفاده قرار مي گيرند هر كدام حاصل اختلاط و تركيب چند سيستم مي باشند كه با نسبتهاي دقيق مخلوط و تركيب شده اند. اين امر از عهده يك عمل آورنده خارج بوده و معمولاً به اين طريق فرمول دهندگان، عوامل اصلي تشكيل دهنده رزينها را خريداري و با اطلاع كافي از خصوصيات عمل آورنده هاي مختلف، با دقت و توجه به سيستم رزين در عمل و پس از توزين و مخلوط نمودن دقيق نسبتهاي لازم از پايه و عمل آورندهء رزينها، رزين مورد نظر را مي سازند.
نكته قابل توجه اين است كه بعضي اوقات براي دسترسي به خصوصياتي، ممكن است علاوه بر پايه و عمل آورنده رزيني، از موادي نيز به صورت پر كننده و تغيير دهنده، در ساخت اوليه رزين مورد نظر كمك گرفته شود. از سال 1940 كه اپوكسي ها در صنعت راه و ساختمان به كار گرفته شدند، از آنها براي چسباندن قطعه هاي ساختماني، تزريق تركها، پوششها، تعميرات تكه اي (PATCH)، تحكيم پيچها، تحكيم پايهء ماشين آلات، به كارگيري در سطوح قابل سايش، اعمال در كارهاي زير آبي و به عنوان ماده چسباننده استفاده شده است. دلايل عمده علاقه و موارد استفاده مهندسين از رزينهاي اپوكسي را، مي توان به شرح زير توصيف نمود:
(الف) دارا بودن ويسكوزيته (غلظت) پايين كه نفوذ آن را آسان مي سازد.
(ب) بسته به نوع عمل آمرنده و دماي محيط، رزينهاي اپوكسي در مدت زمان كوتاهي عمل آمده و سخت مي شوند.
(پ) با توجه به اينكه سيستم اپوكسي رزينها طوري فرمول بندي شده است كه خالي از حلال مي باشد، تغييرات در نحوه قرار گيري و ترتيب مجدد مولكولها در زمان عمل آوري (CURING) سيستم بسيار اندك بوده و جمع شدگي در موقع سفت شدن نيز در حد پايين مي باشد. همچنين اين سيستمها به هنگام عمل آوري و تركيبات داخلي، دچار واكنشهاي غيره منتظره نمي گردند.
(ت) دارا بودن قدرت چسباندن بسيار بالا.
با وجود امتيازات فوق الذكر اپوكسيها، عوامل محدود كننده اي نيز وجود دارند كه موقع انتخاب اين سيستمها بايستي دقيقاً مد نظر قرار گيرند. بعضي از اين عوامل محدود كننده را مي توان به صورت زير بيان نمود:
1- سطح بتن مادر بايستي مقاوم، تميز و براي بيشتر سيستمهاي اپوكسي خشك باشد.
2- حرارت حاصل از تركيب و عمل آوري اپوكسيها مي تواند به خاطر اثر حرارت زاي آنها(EXOTHERMAL)، به طور فاحشي بالاتر از سيستمهاي تعميري با سيمان معمولي باشد.
3- با اينكه قدرت انقباض (جمع شدگي) سيستمهاي اپوكسي به گفتهء توليد كنندگان آنها در حد ناچيزي مي باشد، معذالك نمي توان از اثرات منفي آنها صرفنظر نمود. اين موضوع خصوصاً وقتي با اثرت حاصل از حرارت ايجاد شده (EXOTHERMIC) همراه باشد، ممكن است نتايج مخربي را به بار آورد.

4- براي مصرف اپوكسيها حداقل درجه حرارت محيط معمولاً 5 درجه سانتيگراد قيد مي شود كه بايستي كاملاً مراعات گرديده و ممكن است كنترل دوباره اين موضوع ضرورت يابد. البته اين محدوديتها در صورتي است كه انتظار داشته باشيم سيستم حداكثر مقاومت خود را در مدت زمان نسبتاً كوتاهي به دست آورد.
5- اغلب سيستمهاي اپوكسي در مقابل رطوبت حساس مي باشند. بنابراين هنگام استفاده از سيستمهاي اپوكسي، رطوبت و خيسي محيط، بايستي مورد توجه و مطالعه قرار گيرد.

6- نسبت اجزا و همچنين اختلاط كامل اجزاي سيستمهاي اپوكسي بايستي دقيقاً مورد كنترل و بررسي قرار گيرد. بايستي يادآور شد كه اهميت اين مطلب در نظر افرادي كه دائم با مواد سيماني معمولي سر و كار دارند به قدري نيست كه توجه دست اندكاران را آن گونه كه شايسته است به خود معطوف دارد.
7- مسأله ايمني از اهميت ويژه اي برخوردار بوده و بايستي حتماً در تمامي مراحل مراعات شود. بايد توجه داشت كه اجزاي سيستمهاي اپوكسي در صورت تماس با پوست و يا استشمام بخار اپوكسي توسط افراد، ايجاد ناراحتي بسيار جدي مي نمايد. علاوه بر اين بعضي از اجزا قابل احترق بوده كه رعايت اصول و ملاحظات ايمني را حتمي و ضروري مي سازد. اماكني كه در آنها اقدام به مصرف آپوكسي مي گردد، بايستي از تهويه مؤثر و مطلوبي برخوردار باشند. خصوصاً هنگامي كه اپوكسي ها در فضايي محدود و سر بسته به كار گرفته مي شوند.
8- بايد توجه داشت كه بين مدول الاستيسيته (ضريب ارتجاعي) اپوكسي ها و ضريب ارتجاعي بتن مادر و همچنين بين ضريب انبساط حرارتي اين دو، اختلاف فاحش و قابل تأملي وجود دارد كه در صورت نياز، انجام مقايسه و به كارگيري تمهيدات لازم ضروري است. اختلاف قابل ملاحظهء ضرايب فوق الذكر باعث تشكيل تنشهاي برشي در مرز بين لايه اپوكسي و بتن قديم گرديده و در صورت ازدياد بيش از حد، باعث جدا شدگي دو سيستم از يكديگر مي شود.

3-5-2 پلي استرها
(POLYESTERS)
عمل گيرش و سخت شدن پلي استرها كاملاً با گيرش و سخت شدن اپوكسيها تفاوت دارد. در مورد پلي استرها بايد گفت كه در صورت وجود كاتاليست ها، عمل و عكس العمل پليمري بين نقاط مشابه در زنجيره هاي رزيني يكسان صورت مي گيرد. بنابراين كنترل دقيق نسبتهاي اختلاط به آن اندازه كه در مورد رزينهاي اپوكسي ضرورت دارد، حساس و بحراني نيست. براي بهبود بخشيدن به قدرت عمل و عكس العمل تركيبي و ويسكوزيته پلي استرها، معمولاً از حلالهايي مانند استيرن كمك گرفته مي شود. هنگامي كه يك سيستم رزيني داراي پر كننده باشد، معمولاً كاتاليست مربوطه به صورت پودر كه به ماده پر كنندهء خنثي (از نظر تركيب شدن) مخلوط شده، به كار گرفته مي شود. نكتهء حائز اهميت اينكه، نه نتها از نظر خواص مكانيكي پلي استرها و اپوكسي ها به هم شباهت دارند، بلكه موارد كاربرد آنها نيز به مشابه هم مي باشد. با اين همه تا آنجا كه به تعميرات بتني مربوط مي شود، تفاوتهايي بين اين دو سيستم يعني پلي استرها و اپوكسيها وجود دارد كه اهم آنها را مي توان به شرح زير بيان نمود:
1- در مقايسه با اپوكسي ها، پلي استرها حداكثر مقاومت نهايي خود را در مدت زمان كمتر

ي به دست مي آورند.
2- با توجه به مدت زمان عمل آوري كوتاه پلي استرها، اثرات اگزوترمي آنها بيش از اثرات اگزوترمي اپوكسي هاست. در نتيجه به هنگام مصرف پلي استرها بايد ضخامت لايه هاي اجرايي كمتر از زماني باشد كه اپوكسي به كار گرفته مي شود.
3- حساسيت سيستمهاي پلي استري نسبت به رطوبت، بيشتر از حساسيت سيستمهاي 
4- امكان حملات شيميايي از طرف خمير حاصل از سيمان پرتلند كه آلكالين (قليايي) است، در مورد سيستمهاي پلي استري بيشتر از سيستمهاي اپوكسي است.
5- مقدار جمع شدگي (SHRINKAGE) سيستمهاي پلي استري حين عمل آوري بيشتر از مقدار همين نوع جمع شدگي در سيستمهاي اپوكسي است.

با توجه به امكان تأثير حملات شيميايي بر روي سيستمهاي پلي استري و اينكه اين سيستمها داراي حساسيت بيشتري (در مقايسه با اپوكسي ها) در مقابل رطوبت مي باشند، نمي توان از اين سيستمها به عنوان پر كننده تركها بهره جست.