انواع ترک بتن در اعضای ساختمان بتن آرمه و روش های ترميم ترک

فهرست مطالب

2- عوامل منجر به ترک خوردگی بتن

3- انواع ترک در ساختمان

8- روش های تزریق برای ترمیم ترک

15- بررسی ترک خوردگی یک تیر بتنی

چکیده

یکی از تفاوت های اساسی بین سازه های بتنی و فولادی بحث ترک خوردگی اعضای بتنی است که باید تاثیر آن در تحلیل و طراحی سازه در نظر گرفته شود. در یک سازه بتن آرمه که تحت اثر بارهای ثقلی و جانبی قرار می گیرد، در بخش هایی از مقطع اعضاء تنش های کششی ایجاد شده که این تنش ها باعث ترک خوردن مقطع می شوند. واضح است که به وجود آمدن این ترک ها در مقطع سبب بروز رفتار غیر خطی در سازه خواهد شد، در حالی که در تحلیل و طراحی سازه ها رفتار اعضاء را خطی در نظر می گیریم با توجه به اینکه ترک خوردن مقطع باعث حذف عملکرد قسمتی از آن می شود بنابراین با یک فرض ساده کننده مهندسی، می توان برای محاسبه سختی عضو تاثیر قسمت ترک خورده را در نظر گرفت.

از سویی دیگر ایجاد ترک در المان های بتنی نظیر تیر و ستون و دیوار برشی و … در هنگام وقوع زلزله به اندازه مجاز آئین نامه مفید بوده و راهی برای تخلیه نیروی حاصل از زلزله می باشد و به همین سبب در طراحی و محاسبات سازه مبحث نهم و آئین نامه های معتبر بین المللی نظیر ACI ضرایبی را تحت عنوان ضرایب ترک خوردگی مشخص نموده اند.

12- تعمیر با رزین های اپوکسی ( Epoxy Resins )

برای تعمیر ترک ها از دیرباز روش های متفاوتی مطرح بوده است که هر کدام در جای خود، ممکن بوده است که مفید واقع شده و یا این که نتوانسته باشند جوابگوی هدف مورد نظر باشند. فوم های پلی یورتان، اغلب روان تر انعطاف پذیر تر از اپوکسی ها می باشند و هنگامی که آب از داخل ترک در زمان تعمیر، فعالانه تراوش می کند و یا زمانی که نیاز به کارآیی انعطاف پذیرتر از اتصالات می باشد مناسب تر می باشند. اما باید توجه داشت که اتصال به وجود آمده نمی تواند دارای مقاومت سازه ای باشد یعنی زمانی که یکپارچگی سازهای بتنی مطرح نمی باشد و مشکل تنها تراوش آب است مورد استفاده قرار می گیرد در نتیجه اگر نیاز باشد که ترک ها بطور سازه ای تعمیر شوند و یک اتصال پایدار به وجود آید طوری که حتی این اتصال به اندازه بتن اطراف آن و حتی قوی تر از آن باشد، جواب اپوکسی است.

الف- پر کردن ثقلی

روش ثقلی تنها می تواند برای عضوهای بتنی افقی نظیر پل ها، کف پارکینگ،ها سقف های طبقات و سطوح مشابه بکار برده شود. یعنی تنها برای ترک هایی که به قسمت پایین سطح افقی گسترش پیدا کرده باشد. بنا بر این تزریق ثقلی رزین، نمی بایستی به عنوان یک راه حل دراز مدت برای رفع مشکل ترک خوردگی، خوردگی و حمله سولفات ها مورد توجه قرار گیرد. منتهای مراتب با انجام درست این تعمیر می توان جلوی نفوذ آب ، کلرید ها و سولفات ها را که ممکن است به آهستگی باعث توسعه خرابی در اطراف ترک شوند را گرفت اما ممکن است نتوان بطور کامل آن را متوقف کرد.

ب- تزریق اپوکسی با فشار بالا یا پایین

در اکثر موارد از روش تزریق با فشار کم در فونداسیون ساختمان ها ، کف پارکینگ ها ، استخرهای شنای تک استفاده می شود. اما در دیوارهای سازه ای خیلی ضخیم نظیر سدها و ترک های خیلی بلند مانند آن هایی که در پل ها یا شاهراه ها وجود دارند بهتر است که از روش تزریق با فشار بالا استفاده شود. برای فشارهای تزریق بالا تا حد ۱۰۰۰ و ۱۰۰۰۰ Psi از پمپ برای تزریق استفاده می شود و حفاری در حفره هایی با زاویه ۴۵ درجه در محل برخورد با ترک انجام می شود . راز تزریق موثر ترک (چه اپوکسی و چه پلی یورتان) تزریق آرام و با فشار کم مایع به داخل ترک است فشار کم ۲۰-۴۰ به مجری اجازه می دهد تا تزریق را بطور صحیح انجام دهد. در این رنج فشار ، مجری می تواند مطمئن باشد که زمانی که مایع شروع به جمع شدن در نزدیکی سطح Port میکند ، ترک با مایع پلیمری کاملا اشباع شده است در فشار تزریق بزگتر از این مقدار پلیمر در جهت مقاومت کمتر یعنی بخش عریض تر ترک حرکت می کند و به احتمال خیلی زیاد، تنها همان بخش ها را پر می کند و ترک های ریز تر پر نخواهند شد. خصوصا. زمانی که ترک عمودی باشد با توجه به اینکه در ترک خوردگی ها معمول قسمت جلوی ترک نسبت به پشت آن عریض تر است ، در فشار بالای 40 Psi پلیمر بدون پر کردن پشت ترک بالای آن را پر می کند. بنابر این گرچه مصالح به نزدیکی Port رسیده اند اما تعمیر ترک ناقص بوده و در معرض گسیختگی قرار می گیرد.

مزایای ترکیبات اپوکسی:

مقاومت بالای مکانیکی و چسبندگی
سخت و غیر شکننده
دارای ویسکوزیته های متفاوت (مناسب برای هر گونه عرض ترک)
افزایش درجه حرارت باعث میشود که عمل سخت شدن در شرایط بهتری انجام گیرد.
این ملات به عکس ملات سیمان دارای جمع شدگی نمی باشد.
مقاومت بالایی در محیطهای خورنده حاوی ،آب اکسیژن و گاز کربنیک دارد .

معایب ترکیبات اپوکسی:

اکثر اپوکسی ها برای سخت شدن به ساعت ها زمان احتیاج دارند و بنابراین این امکان وجود دارد که قبل از اینکه سفت شوند به خارج ترک جریان یابند.
ضریب انبساط حرارتی آنها بیشتر از بتن است که این امر باعث ایجاد تنش با بتن می گردد.
مشکل چسبندگی برای نقاطی که لایه زیرین آنها مرطوب است وجود دارد.
این روش تعمیر زمانی که ترک ها فعالند نمی بایستی مورد استفاده قرار گیرد.