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.

2- عوامل منجر به ترک خوردگی بتن

1-2- ترک ناشی از انقباض خشک شدگی

این نوع ترک در اثر تعدادی از عوامل که عمده آن مخلوط بد طراحی آب (بسیار زیاد، مصالح با دانه بندی ضعیف، شامل نسبت بالایی از مصالح ریزدانه) و عمل آوری ناکافی به وجود می آید.

با افزایش درصد مصالح ریزدانه در مخلوط آب بیشتری جهت کارایی مورد نظر نیاز خواهد بود. تمامی بتن ها و ملات ها در شرایط ،خشک منقبض میشوند و در اثر آن تمایل به عریض شدن ترک ها در اثر سایر عوامل بوجود میآید. انقباض کلی (جابجایی رطوبت) از انقباض برگشت ناپذیر و برگشت پذیر تشکیل می شود. در شرایط خشک شدن اولیه، میزان قابل توجهی از انقباض کل برگشت ناپذیر است، اما پس از چند سیکل تر و خشک شدن انقباض تقریباً کاملا برگشت پذیر می شود.

ترک های ناشی از انقباض خشک شدگی به طور کلی به موارد زیر محدود می شوند:

اعضای غیر سازه ای که تنها دارای آرماتور اسمی برای کنترل می باشند، نظیر واحدهای پیش ساخته.
آستر کف، شمشه کاری و اندود کردن.
دیواره های جان پناه با توزیع ناکافی فولاد تنش های ناشی از انقباض خشک شدگی اغلب به صورت تنش های انقباض حرارتی بحث می شوند.

ترک های ناشی از حمل و نصب در یک عضو بتنی پیش ساخته

2-2- ترک ناشی از انقباض حرارتی

در طی فرایند گیرش و سخت شدن بتن گرمای قابل توجهی در اثر واکنش شیمیایی بین سیمان و آب اختلاط حاصل می شود.

ترک و خرد شدن در نبشی (زاویه خارجی) به دلیل حذف غیر دقیق قالب بندی

این امر منجر به افزایش محسوس دما در بتن میگردد دمای ،حداکثر زمان رسیدن به آن سرد شدن به عوامل بسیاری وابسته است در حالی که دمای بتن بالغ افزایش می یابد بتن منبسط شده و در . هنگام سرد شدن منقبض میگردد ضریب انبساط حرارتی و انقباض به عواملی وابسته است که مهمترین آنها نوع رنگدانه و نسبتهای اختلاط می باشند با نسبتهای اختلاط ،یکسان بتن با سنگ دانه آهکی ضریب انبساط حرارتی به مراتب پایین تری نسبت به بتن ساخته شده شن چخماقی دارد.

ترک ناشی از انقباض حرارتی عمدتاً ناشی از توزیع ناکافی فولاد رخ میدهد که در هنگام سرد شدن بتن بالغ از دمای ماکزیمم خود، تنش های رشد یافته را تحمل می کند.

این مساله در دیوارهای جان پناه دیوارهای حائل دال های طره ای تراس و گاهی هم در دالهای کف اتفاق می افتد.

3-2- ترک های نقشه وار (خرد شدگی)

این موضوع واقعا نوع خاصی از ترک در اثر انقباض حاصل از خشک شدگی بوده و حذف کامل آن اگر غیر ممکن نباشد، بسیار دشوار خواهد بود. این نوع ترک خوردگی گاهی اوقات در واحدهای پیش ساخته با کیفیت بالا رخ می دهد اما به طور معمول در کف ریزی های بتنی با کیفیت بالا نظیر موزائیک گرانولیتی و درجا یافت می شود. عرض ترک معمولاً در بازه 0/1 تا 0/3 میلیمتر و عمق آن نیز به ندرت از ۰/۵ میلیمتر تجاوز می کند. این نوع ترک خوردگی در سال های خیلی ابتدایی عمر بتن رخ میدهد اما به دلیل ریزی ترک ها اغلب به آن توجه نشده و برای ماه ها یا حتی سال ها گزارش نمی شود. این نوع ترک خوردگی تاثیر منفی بر دوام بتن نمی گذارد و در واحدهای پیش ساخته که در ترکیب آنها از سیمان پرتلند سفید استفاده شده احتمال پر شدن ترک ها با آلودگی های ریز وجود داشته که این امر منجر می گردد ترک ها بیشتر به چشم بیایند. این نوع از ترک گاهی اوقات با الگوی ترکهای ناشی از واکنش قلیا سیلیس اشتباه گرفته می شود.

4-2- ترک خوردگی ناشی از ساخت و ساز نادرست

ترک های ناشی از ساخت و ساز نادرست معمولاً از نواقص موجود در حذف قالب ها، مانند حذف نادرست توجه ناکافی به حذف و استفاده از نوع ماده رها سازی نادرست رخ می دهد این امر می تواند منجر به خسارت اولیه به نبشیهای تیرها ستون ها و دال های کف گردد.

این خسارت اغلب به عنوان بخش قرارداد اصلی تعمیر می گردد اما ملات های عملیات تعمیر از انقباض خشک شدگی خسارت دیده و ترک به وجود آمده در اطراف محل تعمیر توسعه می یابد. در زمانی که ترک ها عریض می شوند رطوبت اجازه می باید تا به درون آن ها نفوذ نموده و در آب و هوای سرد منجمد شده و موجب عریض تر شدن ترک ها و در نهایت خرد شدن شود.

5-2- ترک خوردگی ناشی از رواکنش قلیا- سیلیس

در سطوح صاف، مشابه فرم بدی از ترک نقشه وار می باشد یک شاخص مناسب برای اینکه نشان دهد چنین ترک های نقشه وار است. تراوش نمودن ژل سفید مایل به زرد از ترک ها بوده که شبیه به شکفته شدن آهک بی رنگ می باشد. ارزیابی علت ترک های ناشی از نقشه وار در بتن خارجی توجه خاصی را می طلبد.