ترمیم بتن ، ملاحظات و راهکار ها
مقدمه:
در اکثر روش های تعمیر و نگهداری اولین قدم ، آماده سازی سطح بتن میباشد. هدف اولیه از انجام آماده سازی برقراری پیوند مستحکم و بادوام بین مواد تعمیراتی و سطح بتن است. سطح بتن پس از عملیات آماده سازی باید سالم،تمیز،زیر و خشک باشد. آماده سازی سطح باید تا جایی ادامه پیدا کند که استحکام مورد نیاز سطح حاصل شود و از چسبندگی مناسب و بادوام بین مواد ترمیمی و سطح اطمینان یافت.حداقل استحکام سطح باید N/mm2 10 یا N/mm2 1.5 میانگین مقدار تمام نقاط باشد.
آماده سازی سطح بتن:
روش آماده سازی سطحاز مسائل حائز اهمیت در ترمیم سازه می باشد که با توجه به نوع آسیب ، محل قرار گیری و نوع المان اتخاب می شود تا بهترین عملکرد را داشته باشد.
از پرکاربردترین روش های آماده سازی که بر اساس استاندارد RL-SiB(2001) مورد استفاده قرار میگیرد می توان به ضربه مکانیکی،ساب زدن،شات بلاست و زدودن فرزکاری و...اشاره نمود.
بسته به شرایط محیطی مراحل آماده سازی سطح بتن به شرح ذیل می باشد:
- تمیز کردن سطح به صورت خشک(جاروب کردن سطح)
- حذف لایه های نازک که مقاومت ضعیفی دارند(مانند دوغاب های سیمانی)
- حذف بتن یا ملات
- حذف پوشش های قدیمی یا اشباع سازی
- حذف زنگ زدایی که بر روی استحکامات وجود دارند
آماده سازی سطح با هدف دستیابی به سطحی با ویژگی های زیر انجام میگیرد:
- عدم وجود شن،ماسه و گچ بر روی سطح
- عدم ذرات سست و کم مقامت
- عدم وجود جدا شدگی و رشد ترک موازی روی سطح
- عاری بودن سطح از گروت(مگر توصیه شده از طرف طراح باشد استفاده از گروت مجاز است)
- دارا بودن سطح از زبری کافی
- عاری بودن از هر گونه مواد روغنی،گرد لاستیک،خزه و هر نوع پوشش گیاهی
- در نهایت حذف حفره ها و نقص هایی که به درستی ترمیم نمیشوند.
جایگزینی بتن آسیب دیده:
در زمان فرآیند ترمیم بسته به شرایط بتن سازه یا آلودگی آن به کلرید ها هم چنین عمق کربناته شدن که معمولا به دلیل خوردگی بتن یا میلگرد های آسیب دیده رخ میدهد، مقدار مشخصی از بتن برداشته می شود که این قسمت ها باید با مواد مناسبی جایگزین شوند.
قبل از جایگزینی قسمت های آسیب دیده با مواد ترمیمی پوشش های حفاظتی از خوردگی باید روی میلگرد ها اعمال شود.پوشش های حفاظت از خوردگی میتواند از رزین های اپوکسی و یا مواد سیمانی تشکیل شده باشند.مواد پایه اپوکسی چندان توصیه نمیشوند زیرا این سامانه ها محافظ های غیر فعالی هستند که باید اطراف میلگرد را کاملا بپوشانند که اطمینان از چنین شرایطی به آسانی ممکن نیست.
پوشش های ضد خوردگی پایه سیمانی معمولا با پرایمر ترکیب می شوند و بدون هیچ محدودیتی قابل استفاده می باشند.زیرا این مواد با ماهیت قلیایی خود از فولاد محافظت می کنند و نیازمند سدی یکپارچه در اطراف فولاد مانند سامانه های اپوکسی نیستند.
به طور کلی از مواد زیر می توان برای تعمییر بتن استفاده نمود:
- ملات سیمانی یا بتنی(CC)
- ملات سیمانی یا بتن پاششی(SPCC
- ملات سیمانی یا بتن اصلاح شده با پلیمر(PCC)
- ملات های پلیمری(PC)
بتن و بتن پاششی:
اگر ضخامت بتن ترمیمی مورد نیاز زیاد باشد معمولا از بتن یا بتن پاششی برای ترمیم سازه های بتنی استفاده میشود.کمترین اندازه سنگ دانه در این روش mm 8 بوده و ضخامت لایه های اجرا شده حداقل mm 30 در بتن پاششی و mm 50 در بتن قالبی میباشد.
بتن قالبی یا درجا در سطح های افقی (معمولا بدون استفاده از قالب) و سطح های عمودی(با استفاده از قالب)کاربرد دارد.از بتن قالبی نمیتوان در سطح های بالاسری استفاده نمود در این مواقع از بتن پاششی برای ترمیم استفاده میشود.
یکی از جنبه های بسیار مهم بتن ریزی در ادامه یک سازه موجود،وجود چسبندگی بین بتن جدید و قدیم است.چسبندگی مورد نظر از طریق ایجاد یک سطح زبر و خشن به وسیله شات بلاست،سایش ماشینی و هیدرو بلاست، و تعبیه نمودن میله های مهار اضافی بین بتن جدید و بتن قدمی تامین میشود.
ملات سیمانی یا بتنی:
بیشینه اندازه ذرات برای ملات های سیمانی به 4 میلیمتر محدود میشود.و لایه های اجرا شده ضخامتی بین 20 تا 40 میلیمتر دارند.ملات های سیمانی معمولا برای ایجاد لایه های نازک تری در مقایسه با لایه های بتنی به کار میروند و اعمال آنها میتواند با استفاده از قالب یا اسپری انجام شود.
ملات های اصلاح شده با پلیمر PCC یا SPCC:
در صورتی که نیاز به اسپری ملات سیمانی باشد،پلیمرهایی به مخلوط خشک اضافه شده که به این ترکیب ملات سیمانی یا بتن اصلاح شده با پلیمر(SPCC) گفته می شود.این ملات ها میتوانند با دست اجرا و یا حتی اسپری شوند که روش اجرا با در نظر گرفتن جهت سطح انتخاب میشود.
ملات های اصلاح شده با پلیمر به دو نوع:
1-بتن سیمان پلیمری(PCC)
2-بتن سیمانی قابل پاشش(SPCC)
سطح های افقی یا سطح هایی که شیب بسیار ملایمی دارند تنها به روش PCC ترمیم میشوند.و از SPCC نمیتوان در این سطح ها استفاده شوند زیرا به دلیل استفاده از دستگاه پاشش مقدار مشخصی از ملات از سطح پس زده(برگشت مصالح) و موجب اتلاف آن میشود و نمیتوان مصالح دور ریز را به ملات جهت استفاده برگرداند.
در سطوح عمودی یا سقف ها،اجرای SPCC روش عملی است زیرا برگشت مصالح همیشه رو به پایین بوده و به داخل ملات وارد نمیشود.معمولا مقدار پلیمر در مخلوط خشک PCC بین 0.5 تا 5 درصد میباشد.پلیمر ها معمولا توسط سازنده به مخلوط خشک افزوده میشوند و در زمان فرآیند هیدراسیون،دیسپرسون خشک شده و یک شبکه پلیمری ایجاد میکنند که در تمام خلل و فرج ساختار بتن به صورت یکسان و همگن پخش میشود.
از دلایل اصلی برای استفاده از پلیمر در مقایسه با ملات های سیمانی خالص می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
- افزایش چسبندگی به سطح
- کارایی بیشتر
- افزایش حفظ آب
- افزایش مقاومت مکانیکی و کاهش مدول یانگ(خطر جمع شدگی ترک ها و جداشدگی را کاهش می دهد)
ملات های پلیمری(PC):
از مواد ترمیمی پلیمری زمانی استفاده می شود که نیاز به اجرای لایه ای بسیار نازک باشد و امکان هیچ گونه عمل آوری وجود نداشته باشد و مواد ترمیمی پس از اجرا سریعا خشک شود.
نکته حائز اهمیت در ملات های پلیمری استفاده از پرایمر و ریزدانه پیش و پس از اجرای PCC می باشد.استفاده از پرایمر پیش از اجرای ملات پلیمری با هدف افزایش چسبندگی به سطح و همچنین بستن حفرات موجود در سطح برای محدود کردن جذب آب از ملات تازه صورت میپذیرد.همچنین اجرای ریز دانه پس از ترمیم با استفاده از ملات پلیمری دستیابی به یک سطح صاف می باشد.
