بخشی از مقاله
چکیده
سواحل و محیط های دریایی از نقطه نظر نوع و روند بروز تخریب، خوردگی و درجه پی شرفت آن دارای عملکردهای گوناگونی ه ستند و این امر بر حساسیتهای ویژه تاثیرات این محیط بر روی سازهها و تاسیسات مجاور آن میافزاید. سواحل مکران و جنوب شرقی کشور به لحاظ همسو شدن چند عامل مهم از قبیل وجود شرایط آب و هوای بسیار نامناسب - دما و رطوبت زیاد - ، وارد شدن یونهای مضر - مانند کلر، سولفیت، کربنات و غیره - به داخل توده بتن از راههای مختلف، خرابیهای چشمگیر و روز افزونی بر سازههای بتنی دارند. در این مقاله برآنیم تا در سواحل مکران و جنوب شرقی کشور، - بهطور موردی شهر چابهار - روشها و اقدامات اساسی جهت جلوگیری از خوردگی و تعمیرات سازههای بتنی را بیان کنیم.
کلمات کلیدی: سازههای بتنی، خوردگی، ترمیم، بتن مسلح
مقدمه
جمهوری اسلامی ایران با وجود دارا بودن بیش از 5 هزار و 700 کیلومتر نوار ساحلی،کشوری دریایی محسوب میگردد و همانطور که میدانیم یک کشور دریایی، نیازمند تاسیسات دریایی مناسب می باشد. اسکلهها و سکوهای بتنی از مهمترین سازههای بتنی دریایی هستند که همواره سلامتی و نگهداری آنها مورد توجه قرار دارد. نوآوری در صنعت نگهداری و نوسازی سازههای دریایی کلید مهمی در سلامتی این داراییهای ارزشمند ملی میباشد. تعداد وسیعی از باراندازها، حوضچههای تعمیراتی، تیرها و پایههای پل، موج شکنها و تونلهای زیردریایی از بتن مسلح ساخته شدهاند. بتن به عنوان مصالح ساخت مناسب برای سازههایی که در معرض محیط دریایی قرار دارند، مورد پذیرش کلی قرار گرفته است و در صورتیکه طبق اصول صحیح ساخته و نگهداری شود، میتواند بر مشکلات فائق آید. ولی در صورت انتخاب مصالح نامناسب، کیفیت ضعیف اجرا و عدم نگهداری کافی، دچار فساد و خرابی خواهد شد. ترمیم سازههای بتنی و بکارگیری اقدامات پیشگیرانه جهت افزایش طول عمر این گونه سازهها امری اجتناب ناپذیر میباشد که در این مقاله به روشهای ترمیم و همچنین سطوح تعمیراتی در محدوده سواحل مکران و جنوب شرقی ایران، بهطور موردی در شهر چابهار،که در آنها احتیاج به برداشتن قسمتی از سطح بتن فاسد شده میباشد اشاره خواهد شد .[1]
محدوده مکران و مساحت تحت پوشش
مکران از نظر تاریخی سرزمینی ساحلی در جنوب شرقی ایران و جنوب غربی پاکستان است که در طول خلیج عمان از راسالکوه در غرب جاسک تا لاس بلا در جنوب غربی ایالت بلوچستان پاکستان گسترده است. در شکل 1 محدوده مکران و مساحت تحت پوشش آورده شده است. سواحل مکران دروازه طلایی کشور است که به سوی دریاهای آزاد و فرصتهایی ارزشمند آن قرار دارد و کلید بهره گیری از این فرصت استثنایی توسعه آن است. یکی از مهمترین قابلیتهای این منطقه، مجاورت آن با آبهای آزاد بینالمللی در سرتاسر مرز جنوبی، همسایگی مستقیم با کشورهای پاکستان و افغانستان، و به طور غیرمستقیم با کشورهای آسیای مرکزی - از طریق ترکمنستان - است که یک راه غیرقابل چشم پوشی برای این کشورهای محصور در خشکی - به جز پاکستان - به دریاهای آزاد محسوب میشود. استان سیستان و بلوچستان در مسیر دو کریدور از سه کریدور ترانزیتی بزرگ دنیا قرار دارد. این امر، منطقه مکران را به عنوان محور ترانزیتی طرح توسعه جنوب شرق مطرح میکند. در سیاست های کلی برنامه ششم توسعه کشور نیز توجه ویژه به توسعه سواحل مکران مورد توجه مقام معظم رهبری قرار گرفته است و تمام سازمان ها و وزارتخانه های کشور موظفند همکاریهای لازم برای این مهم را در برنامه ششم توسعه کشور به کار بگیرند .[2] در مقاله حاضر، مطالعه موردی بر روی شهر چابهار در محدوده تحت پوشش مساحت دریایی منطقه سیستان و بلوپستان، انجام شده است. در واقع چابهار در شرق ایران و در سواحل مکران و دریای عمان به دلیل اتصال با آبهای آزاد، دروازه توسعه ایران لقب گرفته است که در حدود130 مایل دریایی، مرز دریایی دارد.
اصول ترمیم
اصول ترمیم با نحوه محافظت از خوردگی آرماتور و سیستم تعمیراتی ارتباط نزدیکی دارد. تکنیکهای مختلفی برای ترمیم وجود دارد که قبل از هر گونه اقدام باید عواملی مانند تکنیکهای تعمیراتی، میزان عمر باقیمانده، جوانب اقتصادی موضوع و غیره لحاظ گردد .[3] بطور کلی روشهای لازم برای بهکارگیری یک سیستم تعمیراتی مناسب با توجه به نوع عبارتند از:
· طرح: اگر یک سازه بتنی در اثر خوردگی آرماتورخراب شده باشد باید روشهای مختلفی را آزمایش کرد و عمل نمود تا از خرابی بیشتر آن در آینده جلوگیری گردد.
· بازبینی وارزیابی: شامل -دلیل خرابی یا کاهش کارایی - میزان وسعت خرابی - انتظار خرابی در زمان مشاهده - تاثیر خرابی روی رفتار سازهای و خدمت پذیری آن
· انتخاب استرتژی: شامل فاکتور های اساسی
الف : علت خرابی و وسعت آن
ب: عواقب خرابی
ج: زمان مقتضی برای اقدام
د: عمر باقیمانده سازه
ه: جوانب اقتصادی - مانند هزینههای تعمیر و نگهداری -
و : امکانپذیری عملیات ترمیم
سیستم تعمیراتی
اقدامات اولیه به منظور ترمیم در سیستمهای تعمیراتی وجود دارد که میبایست مدنظر قرار گیرد. این اقدامات را برای هر سیستم تعمیراتی میتوان بهصورت زیر دسته بندی نمود.
· کارهای تعمیراتی آزمایشی: قبل از انتخاب سیستم تعمیرات یک آزمایش اولیه بر روی سطوح تعمیر شونده باید انجام شود.
· کنترل کیفیت و نگهداری: مدیریت درست در کنترل کیفیت یک جزء اساسی میباشد. اتخاذ تصمیم گیری اصول نگهداری، براساس نتایج حاصل ازمشاهده و ارزیابی دقیق میباشد و حالت واقعی سازه بایستی در قبل وحین تعمیر حفظ گردد. که در این بخش دو نکته ضروری وجود دارد.
الف: فراهم نمودن وسایل و دستگاههای مورد نیاز برای مشاهدات و سنجشهای منظم از قبیل میزان رطوبت بتن، مقاومت الکتریکی-پتانسیل خوردگی- مقدار PH بتن و غیره.
ب: بررسی و کنترل کیفیت محافظهای سطوح در صورت لزوم
شروع تعمیرات
عملکردهای مختلفی برای شروع تعمیرات وجود دارد که به طور خلاصه در زیر آمده است.
· تعمیر موضعی سطوح: در انتخاب این روش برای اعضایی که هم در دسترس باشند و هم به آسانی برداشتن ناحیه تخریب شده و جایگزین کردن مواد ترمیمی میسر باشد باید نکات زیر رعایت گردد.
-1 تغییر شرائط بارگذاری بعد از تعمیر سطوح برای پیشگیری خرابی اضافی در آینده ضروری است.
-2 استفاده از مواد مقاوم در برابر شرائط محیطی مهاجم
-3 تنظیم برنامه ای برای مشاهده و ارزیابی منظم و یا احیانا تعیین زمانی برای تکرار ترمیم بعد از گذشت دوره مشخص.
· مداخله برای کنترل خوردگی آرماتور درآینده: در این روش هدف در واقع کنترل توسعه خوردگی آرماتور در آینده میباشد. چون از لحاظ اقتصادی تقریبا امکانپذیر نیست که روند خوردگی را بهطور کامل متوقف نمود. ولی برای مثال میتوان با کنترل نفوذ مواد مهاجم، از پیشرفت نواحی فاسد تا حدود زیادی کاست و مکمل آن مشاهدات منظم و سنجش و مراقبت، بهطور ادواری میباشد.
· عدم مداخله در پروسه خوردگی: گاهی اوقات شرائطی از قبیل عدم دسترسی به کل سطوح تخریب شده، تنوع در اهمیت اعضاء بتنی، اقتصادی نبودنِ پرداختن به کنترل خوردگی و مواد دیگر باعث میشود که به تعمیرات موضعی و تکراری در کوتاه مدت روی آوریم و از مداخله در روند خوردگی اجتناب کنیم.
· اجتناب از سیستم بارگذاری و عوامل خارجی متغیربعضاً: ممکن است که اجتناب از یک شرایط بهرهبرداری متغیر با انتخاب یک سیستم ثابت برای حفاظت یا تاثیر عوامل خارجی اختصاصیتر باشد. ولی این نهایت کار می باشد چون اعمال این روش خیلی مشکل است .[4]
آماده کردن سطح برای ترمیم
بهدلیل اینکه بهکارگیری یک وصله مناسب برای یک سطح نامناسب بی فایده میباشد و بیدرنگ این وصله از محل تعمیر شده در کوتاه مدت خارج خواهد شد، بنابراین برای داشتن یک ترمیم موفق انجام مراحل زیر ضروری میباشد:
گام اول: برداشتن بتن نامناسب از محل مورد نظر میباشد. سطح ابتدا با یک بوسیله نوک تیز به عمق 5 میلیمتر علامتگذاری شده، سپس توسط دستگاههای مکانیکی یا برقی تا عمق مورد نظربریده و جدا میگردد.
گام دوم: موضع ترمیم شونده تا نقطهای که حتی ترکهای ریزی مشاهده میشود تا یک عمق نرمال که حداقل 10میلیمتر میباشد بریده و جدا شود.
گام سوم: اگر علت خرابی آرماتور ناشی از عمق پوشش نامناسب باشد اغلب اوقات احتیاج میباشدکه شبکه مفتول در روی سطح آماده شده برای ترمیم کشیده و سپس به اندازه کافی با ملات یا بتن ایجاد پوشش مجدد شود. در صورتی که پدیده کربناسیون یا کلراسیون در توده بتن باشد، میبایست تا عمق لازم بتنهای آلوده برداشته شود و بهجای آن مواد مناسب و محافظ آرماتور در برابر خوردگی جایگزین گردد. اما ذکر این نکته ضروری است که در یک عضو سازهای بایستی تخریب بگونهای صورت بگیرد که باعث تشدید ضعف یا خرابی کلی سازه نشود و در عین حال اقتصادی هم باشد.
گام چهارم: بعد از آماده سازی سطوح، رزین های مناسبی هم برای تامین چسبندگی با مواد جدید و هم برای حفاظت از آرماتور روی آنها مالیده شوند .[5]
تکنیکهای آماده کردن سطوح
انتخاب تکنیکهای آماده کردن سطوح بهوسیله فاکتورهای حالت سازه تعمیر شونده - افقی- قائم-شیبدار-معکوس - ، اندازه گیری سطوح ترمیم شونده - کم حجم یا حجیم - ، نوع ترکیبات و یا لایه های قدیمی جدا شونده موجود در روی بتن اولیه، در دسترس و موجود بودن امکانات و مواد مناسب برای اجرا و موثر بودن ضخامت لایه جدید مصرفی تعیین میشود. تمامی تکنیکهای فوق با اعمال روشهای مختلفی انجام پذیر بوده که در زیر به آنها اشاره میشود .[6]
· روش ماسه پاشی:1 در اینروش اساساً میتوان لایه های نازکی از زسوبات و رنگهای قدیمی و دانه های سست را برداشت ولی اگررسوبات و کثیفی و لایه های بتن فاسد شده عمیق باشد، بهکارگیری این روش نامناسب میباشد. ولی این روش برای سطوح وسیع و کم عمق و همچنین تمیز نمودن زوایا و گوشههای سطوحی که با دیگر روشها امکان دسترسی آنها نباشد خیلی مناسب و اقتصادی است. برای انجام این تکنیک، دو روش عمده وجود دارد که یکی استفاده از دستگاه بتنپاش میباشد که در مخزن آن ماسه با دانه بندی بهخصوصی ریخته شده و توسط نازل پاشیده میشود و روش دیگر دستگاه مخصوص ماسهپاشی همراه با کمپرسور خارجی میباشد.
· جت کردن آب با فشار زیاد:2 در این روش تمیز کردن سطح ترمیمشونده توسط فشار آّب انجام میگیرد.که از معایب این روش تجمیع آب در محل ترمیم شونده میباشد. لذا قبل از عمل باید چارهای جهت تخلیه آن اندیشید. از محاسن این روش وارد کردن کمترین تنشهای مخرب و ترکهای ریز در سطح ترمیم شونده، ایجاد حفرههای ریز در این سطوح که خیلی مفید هستند و در نهایت اقتصادیترین روش میباشد.
