روش های مقاوم سازی بتن(ترمیم ترک ها)

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1396/10/04

قبل از ترمیم اعضای سازه ای ، باید تحلیل سازه ای صورت گیرد تا اگر اعضا دارای بارگذاری بیش از حد بهره برداری در دوره بهره برداری باشد یا زیر حد طراحی شده باشد، تعیین شود به صورت ساده می توان گفت اگر ترک های دارای اهمیت باشند باید آنها ابتدا با استفاده از دستگاه التراسونیک جهت تعیین عمق ترک و مقاومت بتن مورد استفاده قرار می گیرند تست و آزمایش کرد تا به نتایجی برای مقاوم سازی رسید. تحلیل ها باید هم قابلیت بهره برداری و هم مقاومت را مورد ملاحظه قرار دهد و  همچنین باید شامل ملاحظاتی که سبب شکستگی یا آسیب و مشکلات می شود، باشد. برپایه ارزیابی های گذشته و نتایج تحلیل ها، مشاور باید تصمیم بگیرد که تنها ترمیم یا ترمیم به علاوه مقاوم سازی، نیاز است.

 طرح قابل قبول را برای مقاوم سازی اعضای سازه ای، بدون جایگزینی کردن کامل آنها، ارائه می دهد. بندهایی که برروی روش های ساختی که برای مقاوم سازی استفاده می شوند، از قبیل قرار دادن میلگردها در بتن موجود یا جای دادن مسلح کننده های خارجی جدید در اعضای موجود، تمرکز دارند. در همه حالت ها، هدف بهره گیری از میلگردهای جدید مقاومت در برابر کشش به وسیله خمش، برش، پیچش و نیروهای محوری است که مقاوم سازی مطابق با حداقل الزامات برای مقاومت و قابلیت بهره برداری مطرح شده در ACI 318 و دیگر آیین نامه های کاربردی، مورد نیاز است. اطلاعات تکمیلی درACI 224. 1R مطرح شده است.

ترمیم سازه ای داخلی (تامین مجدد مقاومت عضو اصلی)

تشریح (ترمیم ترک ها)

برای حالت هایی که ترمیم بدون افزایش ظرفیت مقاومت سازه ای مدنظر است، تزریق اپوکسی معمولاً برای مرمت عضو استفاده می شود. تزریق اپوکسی در داخل محل ترک در مقطع بتن صورت می گیرد تا به شرایط پیش از ترک برگدد. اپوکسی چسبندگی کششی بیشتری نسبت به مقاومت کششی لایه زیرین بتنی دارد و بارهای بعدی اعمال شده به مقطع بتن، در نتیجه گسیختگی در بار مشابه مقطع عضو ترک نخورده اصلی ایجاد نمی شود. بنابراین تزریق رزین، جزء روش های مقاوم سازی نیست، اما روشی در برگرداندن مقاومت مقطع عضو اصلی به حساب می آید و قابل ملاحظه است. ACI 503R و ACRI 03734.مقاوم سازی به وسیله به وسیله اجرای میلگردها تکمیلی در سرتاسر مقطع گسیختگی به علاوه تزریق رزین مهیا می شود. بیشتر اوقات، مسلح کننده خارجی یا داخلی نصب می شود و تزریق اپوکسی نیز برای مقاوم سازی و مرمت انجام می پذیرد.

مزیت ها و استفاده معمول

تزریق ترک می تواند به طور موفقیت آمیزی برروی ترک های باعرض نازک تر از mm013/0 به طور کلی با تزریق رزین های اپوکسی به طور قابل قبولی استفاده می شود. ترک های با عرض کمتر از آن می تواند با اپوکسی یا دیگر سیستم های پلیمری دارای گرانروی کم CS200 تزریق شود (ACI 503R, 224.1R).

زبان ها و موانع

ملاحظات ویژه ای باید برای تامین مقاومت چسبندگی در دماهای بالا در نظر گرفته می شود. اوکسی ها و دیگر رزین ها وقتی در معرض آتش با باقیماندن در شرایط دمایی بالا هستند، مقومت از دست می دهند. محافظت در برابر آتش برای ترمیم های سازه ای استفاده شده از اپوکسی، الزامی است.

اپوکسی هایی که برچسب دارند و نسبت به آب حساس نیستند در طول مدت عمل آوری خط های سفید شیری رنگی در محل چسبندگی ایجاد می کنند. بررسی حساسیت تلاش کامل اپوکسی ها به آب باید به وسیله تزریق اپوکسی به داخل ترک های از پیش مرطوب شده آزمایش شود، سپس ارزیابی نمونه مغزه گیری شده از تزریق اپوکسی به داخل ترک صورت پذیرد.

نمونه ای از ترمیم

ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی در دال ها یا دیوارهایی که از انتها مهار شده اند ممکن است منجر به افزایش ترک ها در طول ضخامت دال شوند. ترک خوردگی ممکن است به دلیل ترکیب تغییرات حجم بتن در حین عمل آوری یا در زمان بی ثباتی شدید حرارتی رشد کند. ترک خوردگی دال یا دیوار به طور معمول بر اثر مهار شدن در انتهای دال ها یا دیوارها بدون اجازه دادن به جابه جایی ها ایجاد می شوند. علت تنش های منطقه ای باید از بین برود یا در ترمیم بررسی شود.

دمای بتن در این ترمیم کنترل شود. اختلاف ها در حرارت محیط های بهره برداری به تنش های بی ثبات در محل چسبیدن اپوکسی منجر می شود. تزریق در ترک در محدوده دماهای متوسط منجر به حداقل کردن تنش های بی ثبات حرارتی می شود. تغییرات دوره ای دما باعث تنش های داخلی در اپوکسیمی شود.

خصوصیات نگهداری اپوکسی از قبیل مقاومت در برابر خزش و مدول کشسانی باید مورد کنترل شود.

 مسلح کننده های داخلی

تشریح (ترمیم ترک ها)

روش معمول فراهم کردن مسلح کننده های تکمیلی در سطوح مقطع ترک خورده این است که داول های جدیدی در داخل سوراخ های دریل شده قائم در سطوح ترک خورده نصب می شود. کل طول داول ها در داخل بتن با استفاده از مخلوط چسبنده ای محکم می شود. شکل ها نشان دهنده این روش است.

روش های مقاوم سازی بتن

روش های مقاوم سازی بتن(ترمیم ترک ها)

سازه باید شمع بندی و اگر مورد نیاز باشد جک زده شود تا تحمل اعضاء در برابر تنش های حاصل از بار مرده کمتر شود و مسلح کننده های جدید در برابر بارهای مرده اصلی مقاومت کنند. در تنش تسلیم اضافه کردن مسلح کننده ها به طور معمول در مقاومت در برابر همه بارها تاثیر می گذارد.

چندین مواد چسبنده ممکن است مورد استفاده قرار گیرد. گروت های سیمان پرتلند، اپوکسی، ملات اپوکسی، دوغاب سیمانی لاتکسی اصلاح شده و دیگر چسبنده های شیمیایی با موفقیت در نصب داول ها بین داول ها و وجه سوراخ های از پیش دریل شده قرار می گیرند. خزش، تنش برشی، مقاومت کششی پیوند و دیگر تغییرات بلند مدت مواد از قبیل رزین ها و گروت ها باید کنترل شود. انتخاب مواد نیز باید کنترل شود. به علاوه خصوصیاتی از قبیل تولید حرارت و مقاومت برشی باید وقتی اندازه گیری و تعیین قطر سوراخ ها برای داول ها یا انکرها صورت می گیرد مدنظر قرار گیرد.

 

داول ها ممکن است میلگردهای تغییر شکل یافته، فولادهای زبر، آجدار یا میله های فولادی ضد زنگ، مسلح کننده های الیافی کربنی یا بلت ها باشند. اگر سازگاری شیمیایی اجزاء با مواد چسبنده میسر باشد، پوشش دادن فولاد داول ها با روی (گالوانیزه) یا اپوکسی قابل قبول است. پوشش حفاظت کننده داول ها باید در زمان ارزیابی مقاومت پیوند بین بتن و داول ها کنترل شود، زیرا این پوشش ها در مقاومت چسبندگی بین داول و بتن تاثیر می گذارد.

داول ها برای انتقال برش بین مقاطع مجاور، از قسمت فوقانی و سطح تا میانه ضخامت مقطع نقش دارند. در یک مقطع داول ها چسبیده می شوند و در دیگر مقطع، داول های غیرچسبیده با استفاده از غلاف یا عنصر غیرچسبیده قرار می گیرند.

مزایا و استفاده های معمول

مسلح کننده های داخلی می توانند موجب مقاوم سازی بتن ترک خورده به سبب تغییرات حجمی مهار شده، تنش های برشی و خمشی شوند. روند ترمیم ساده است و از تجهیزاتی که معمولاً در دسترس اند، استفاده می شود.

 محدودیت ها

از برش و آسیب دیدگی میله های مسلح کننده مهار شده موجود در طول مدت عملیات دریل کردن باید جلوگیری شود. از آزمون های نامخرب و نقشه های اجرایی برای تعیین محل های میلگردها یا موارد مهار شده استفاده می شود. اعضای سازه ای با مسلح کننده های زیاد را نمی توان دریل زد، بنابراین این اعضاء باید با روش هایی که از بیرون مقطع می تواند اعمال شود، مقاوم سازی شوند.

ممکن است قیدهایی که از خارج به عضو وارد می شود نیز اجازه ایجاد سوراخ و دریل کردن متقاطع با ترک ها را ندهد.

اگر مقاومت چسبندگی نتواند رشد یابد، داول های داخلی در حالت از بین رفتن و آسیب بتن، نباید اجرا شوند. مقاومت بتن باید برای هر نصب و اجرایی ارزیابی شود.

سوراخ های دریل شده در بتن قبل از اجرا و نصب مسلح کننده ها و عنصر چسباننده، باید از گرد و غبار تمیز شود. اگر سوراخ ها به طور کامل تمیز نشود، خمیر چسبندی با گرد و غبار آمیخته و محدودیت در مقاومت چسبندگی بتن را منجر می شود.

 جزئیات اجرا (نصب)

پیش دریل زدن سوراخ ها باید به طور عودی در ترک یا نزدیکی آن صورت گیرد. از دریل دندانه دار یا نوک کاربیدی ممکن است استفاده شود. نوع دندانه دار دریل ها سطح صافی در داخل سوراخ ها ایجاد می کند. سطوح صاف اثر کمی در چسبندگی بتن دارد. طول مهاری در بعدهای مختلف ترک باید در راستای توسعه مناسب تنش در میله و مقاومت چسبندگی مورد نیاز مشخص شود. برای پیوند اپوکسی، معمولاً 10 تا 15 برابر قطر میله مسلح کننده مناسب است، اما طول بیشتر باید براساس محاسبات طراحی بارها و تنش های چسبندگی یا برپایه آزمایشات باشد. برای ملات سیمان، طول توسعه یافته (بیشتری) طبق آیین نامه ها و ACI 318 مورد نیاز است. اگر از اپوکسی به عنوان عامل چسبندگی استفاده می شود، قطر نهایی سوراخ باید از 3 تا 6 میلی متر بزرگتر از قطر داول باشد. اما در صورت استفاده از ملات سیمان، قطر سوراخ باید حداقل mm50 بیشتر از میله مسلح کننده باشد. در موارد اشاره شده، فضای حلقه مانندی ایجاد می شود که به طور کافی اجازه تراکم ملات را می دهد. گرانروی اپوکسی عامل بسیار مهمی برای تعیین و انتخاب قطر سوراخ به منظور اجرای میله است. بر طبق روش ها و دستورات تولید کننده و تجارب حاصل از نصب کردن های آزمایشی، تیین بهترین قطر و عمق سوراخ صورت می گیرد.

تمیز کردن سوراخ با وارد کردن تیوب به داخل سوراخ و دمیدن به داخل تیوب، بدون روغن با فشار هوا، انجام می شود. موتور دمیدن فشار هوا، گرد و غبار داخل سوراخ های دریل شده را نیز دور می کند. فشار هوا باید از نظر وجود رطوبت و روغن مطابق با روش ASTM D 4285 ، قبل از شروع کار و حداقل هر 4 ساعت یکبار بررسی شود. فرچه نایلونی با تلفیق فشار هوا داخل سوراخ های دریل شده را به طور مناسبی تمیز می کند. دریل های با نوک کاربیدی، مکش داخلی دارند و به زمان دمیدن به داخل سوراخ بعد از دریل کردن نیازی نیست. عامل چسباننده اپوکسی باید در داخل سوراخ قرار گیرد و تمام فضاهای حلقه ای اطراف سوراخ را پر کند. عامل چسباننده اپوکسی جایدهی می شود و اگر به درستی اجرا شود داول ها و فضاهای باز سوراخ ها را پر می کند. اگر سوراخ ها خیلی تنگ باشد گرانروی اجرای داول با گرانروی رزین ممکن است امکان پذیر نباشد. گرانروی عامل چسباننده باید به اندازه کافی روان باشد تا اجازه دهد عامل چسباننده بین داول و سوراخ جریان یابد.

روش های مقاوم سازی بتن(ترمیم ترک ها)

سایر مقالات
افزایش مقاومت بتن با عمل آوری
افزایش مقاومت بتن با عمل آوری
 برای دستیابی به بتنی با کیفیت خوب باید عملیات بتن ریزی مخلوط مناسب همراه با عمل آوری در یک محیط مناسب طی مراحل اولیه سخت شدن دنبال شود. به روش های مورد استفاده برای پیشروی هیدراسیون سیمان عمل آوری گفته می شود
ادامه مطلب
دلایل مقاوم سازی سازه های بتنی نیروگاه ها
دلایل مقاوم سازی سازه های بتنی نیروگاه ها
مقاوم سازی نیروگاه ها به دلیل وجود تجهیزات پیشرفته و ارزشمند و هم چنین اهمیت بالای تأمین انرژی در زندگی کنونی از جمله سازه هایی هستند که نیاز به توجه ویژه دارند. این سازه ها با توجه به نوع نیروگاه، ساختار متفاوتی دارند و اجزای آن ها در مجاورت مواد مختلفی از جمله مواد شیمیایی، مواد با PH مختلف، حرارت های بالا و  قرار می گیرد. از این رو برای جلوگیری از ایجاد مشکل در آن ها، نیاز به اجرای پوشش های حفاظتی و ضد حریق و استفاده از راهکارهایی برای مقاوم سازی نیروگاه ها می باشد.
ادامه مطلب
کیورینگ بتن با مقاومت بالا
کیورینگ بتن با مقاومت بالا
بتن با مقاومت بالا نسبت آب به سیمان بسیار پایینی دارد و توزیع ذرات آن به دلیل استفاده از افزودنی‌های معدنی بهتر است که در مجموع باعث می‌شود تا نفوذپذیری و فضاهای خالی آن نسبت به بتن معمولی بسیار کم‌تر باشد.
ادامه مطلب
روش های نوین آب بندی بتن و اعضای بتنی
روش های نوین آب بندی بتن و اعضای بتنی

آب بندی بتن به معنای جلوگیری از نفوذ آب به بتن و مقاومت در برابر فشار هیدرواستاتیک می باشد. آب بندی بتن دارای انواع روش های مختلف و مزایای بسیاری است . 

ادامه مطلب