مواد مناسب جهت جایگزینی بتن آسیب دیده در فرایند ترمیم
جایگزینی بتن آسیب‌دیده در فرایند ترمیم یک روش مؤثر برای بهبود مقاومت و استحکام سازه‌های بتنی است. این روش ممکن است برای تعمیر آسیب‌دیدگی‌های جدی یا ترک‌های عمیقی که باعث کاهش عمر مفید سازه شده‌اند، مورد استفاده قرار گیرد. بسته به شرایط بتن سازه یا آلودگی بتن به کلریدها همچنین عمق کربناته شدن، معمولاً مقدار مشخصی از بتن به دلیل خوردگی بتن یا میلگردها آسیب‌دیده یا در زمان فرایند تعمیر برداشته‌شده است. این قسمت‌ها باید با مواد مناسبی جایگزین شوند.در این مقاله به بررسی مواد مناسب جهت جایگزینی و تعمیر بتن آسیب دیده خواهیم پرداخت
به‌طورکلی مواد زیر می‌تواند برای تعمیر بتن استفاده شود:
- ملات سیمانی یا بتنی (CC)
- ملات سیمانی یا بتن پاششی
- ملات سیمانی یا بتن اصلاح‌شده با پلیمر (PCC) (SPCC)
- ملات‌های پلیمری (PC)
بتن و بتن پاششی
اگر ضخامت بتن ترمیمی موردنیاز زیاد باشد، معمولاً از بتن (براساس استاندارد (DIN)EN 206: 2012) یا بتن پاششی (بر اساس استاندارد (DIN) EN 14487: 2006) برای ترمیم سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. بتن و بتن پاششی دارای کم‌ترین اندازه سنگدانهها 8 میلی‌متر است و معمولاً در لایه‌هایی با ضخامت حداقل 30 میلی‌متر (بتن پاششی) یا 50 میلی‌متر (بتن قالبی) اجرا می‌شوند. افزون بر ضخامت ناحیه ترمیمی، جهت‌گیری وآرایش یافتگی ناحیه نیز در انتخاب مواد سـهیم است. بتن درجا (یا قالبی) فقط در سطـح‌های افقـی (معمولاً بدون استفاده از قالب) یا سطح‌های عمودی (با استفاده از قالب) استفاده می‌شود. بتن درجا نمی‌تواند در سطح‌های بالای سر استفاده شود. برعکس، بتن پاششی می‌تواند برای انواع سطح‌های عمودی و بالای سر استفاده شود ولی هرگز در سطح‌های افقی استفاده نمی‌شود.
اگر بتوان از بتن قالبی استفاده کرد، همه الزامات مربوط به طرح مخلوط بتن به دلیل قرارگیری در معرض شرایط محیطی و رفتار باربری بتن باید در طول فرایند طراحی در نظر گرفته شود. در اروپا این الزامات تحت (DIN)EN 206:2012 (طرح اختلاط بتن)همچنین Eurocod 2 (طراحی سازه‌ای) بیان‌شده است. درترمیم برخی ناحیه‌ها ممکن است بتن به‌صورت دستی جای دهی شود
اجرای بتن به صورت دستی
یکی از جنبه‌های بسیار مهم بتن‌ریزی در ادامه یک سازه موجود، وجود چسبندگی بین بتن جدید و قدیم است. چسبندگی موردنظر معمولاً از طریق ایجاد یک سطح زبر و خشن به‌وسیله شات بلاست، سایش ماشینی و هیدرو بلاست ایجاد می‌شود.(برای کسب اطلاعات در این زمینه میتوانید مقاله تحت عنوان آماده سازی سطح بتن را مطالعه فرمایید) اغلب میله‌های مهار اضافی بین بتن جدید و بتن قدیمی موردنیاز است. استفاده از قالب (در ترمیم سطوح عمودی)، طراح را قادر می‌سـازد تا بتواند شباهت سطحـی خـاص به ساختمان‌های جدید بدهد. بسته به جهت بتن‌ریزی، بتن به درون قالب ریخته یا پمپ می‌شود، معمولاً نقص‌های کوچک با دست پر می‌شود. در همه موارد تراکم کافی (همانند با بتن‌ریزی جدید) لازم است.
برخلاف بتن قالبی، بتن پاششی به قالب چهارچوب نیازی ندارد اما به‌طور معمول یک مخلوط از پیش آماده بر روی سطح اسپری می‌شود. همچنین، به دلیل این که فرایند به‌صورت پاشش است، تراکم اضافی لازم نیست. طرح اختلاط و طراحی بتن پاششی بر اساس (DIN) EN 206: 2012 و (DIN)EN 14487-2 انجام می‌شود که ویژگی‌های مواد اضافی خاصی از جمله جذب آب و مقاومت چسبندگی سطح را تنظیم می‌کند. افزون بر این، برای افزایش استحکام خمشی و کاهش خطر ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی می‌توان بتن پاششی را به‌وسیله الیاف تقویت(مسلح) کرد. پس از ریختن بتن، همانند سطوح بتنی معمولی مورد استفاده در ساخت سازه‌های جدید، باید عمل‌آوری شود.
ملات های سیمانی
بیشینه اندازه ذرات برای ملات‌های سیمانی به 4 میلی‌متر محدود می‌شود و لایه‌های اجرا شده ضخامتی بین20 تا40 میلی‌متر دارند. ملات‌های سیمانی در مجموعه استانداردهای EN 196 استانداردسازی شده و به دلیل قرارگیری در معرض شرایط محیطی و باربری، باید تمامی الزامات استاندارد را برآورده نمایند. ملات‌های سیمانی معمولاً برای ایجاد لایه‌های نازک‌تری در مقایسه با لایه‌های بتنی به‌کار می‌روند. اعمال آن‌ها می‌تواند با استفاده از قالب یا اسپری انجام شود. درصورتی‌که ملات سیمانی اسپری شود، پلیمرهایی به مخلوط خشک اضافه‌شده و این مواد ملات سیمانی یا بتن اصلاح شده با پلیمر (SPCC) نامیده می‌شوند
از جمله مواد ترمیم‌کننده سیمانی شرکت آبادگران هستند که به عنوان یکی از مؤثر‌ترین مواد سیمانی در این دسته شناخته می‌شوند. شرکت دانش بنیان صنعتی آبادگران با تکیه و تاکید بر این مجموعه استانداردها و با به‌کارگیری تخصص و تجارب، انواع مواد مرمتی با بنیان‌های سیمانی، سیمانی-پلیمری و پلیمری را برای عملیات مرمت سازه‌ای و غیرسازه‌ای فراهم نموده است.
ملات های اصلاح شده با پلیمر PCC یا SPCC
ملات‌های اصلاح‌شده با پلیمر بر پایه ملات‌های سیمانی هستند که دارای پلیمر نیز باشند. این ملات‌ها می‌توانند با دست نیز اعمال شوند و یا اسپری شوند.انتخاب روش اجرا باید با در نظر گرفتن جهت سطح انجام شود. سطح‌های افقی یا سطح‌هایی که شیب بسیار ملایمی دارند، تنها به‌وسیله روش PCC ترمیم می‌شوند. SPCC ها نمی‌توانند در این سطح‌ها استفاده شوند زیرا به‌دلیل استفاده از دستگاه پاشش، مقدار مشخصی از ملات (بیشتر سنگدانهها) از سطح پس‌زده می‌شود (برگشت مصالح). این اتفاق موجب اتلاف ملات می‌شود و ملات پرتی را نمی‌توان مجدداً به ملات مورد استفاده برگرداند (کاری که به‌صورت خودکار و ناخواسته در اجرای ملات در سطوح افقی رخ می‌دهد). در سطوح عمودی یا سقف‌ها، اجرای SPCC روش عملی است زیرا برگشت مصالح همیشه به پایین(بر روی زمینه و نه بر روی ملات)می‌افتد و شامل ملات نمی‌شود.
دلایل اصلی برای استفاده از پلیمرها درمقایسه باملات‌های سیمانی خالص به شرح زیر است:
- افزایش چسبندگی به سطح
- کارایی بیشتر
- افزایش حفظ آب
- افزایش مقاومت خمشی و کششی افزایش چسبندگی به سطح
- کارایی بیشتر
- افزایش حفظ آب
- افزایش مقاومت خمشی و کششی
- کاهش مدول یانگ
ملات پلیمری PC
در مقایسه بتن‌ها و ملات‌های سیمانی و ملات‌های اصلاح‌شده با پلیمر، ملات‌های پلیمری (PC) دارای سیمان به‌عنوان جزء چسباننده نیستند. معمولاً ملات‌های پلیمری دارای پلیمرهای واکنشگر مانند رزین‌های اپوکسی هستند. پلیمرهای واکنشگر همیشه در دمای محیط سخت می‌شوند و در شرایط قلیایی پایدار می‌باشند.
ملات‌های پلیمری تنها در شرایط ویژه استفاده می‌شوند ازجمله:
• مواد ترمیمی با خشک شدن سریع موردنیاز باشد
• امکان هیچ‌گونه عمل‌آوری وجود نداشته باشد
• لایه بسیار نازکی موردنیاز باشد
ملات‌های پلیمری معمولاً در ظروف دوجزئی با نسبت‌های تعریف‌شده هستند زیرا درصورتی‌که نسبت اختلاط به‌درستی رعایت نشود رزین‌های واکنشگر به شکل مطلوب وارد واکنش نمی‌شوند؛ بنابراین خواص در نظر گرفته‌شده آن‌ها تأمین نمی‌شود. افزون بر این، سنگدانهها نیز معمولاً توسط تأمین‌کننده ملات‌های پلیمری تهیه و تحویل داده می‌شوند.
ملات‌های پلیمری معمولاً درلایه‌های نازکی اجرا می‌شوند که ویژگی استحکام چسبندگی به زیرآیند بیشتری نسبت به بتن‌های اصلاح‌شده با پلیمر دارند. اگر ملات‌های پلیمری در لایه‌های ضخیم اعمال شوند و یا زیرآیند استحکام کافی نداشته باشد، اختلاف در ضرایب انبساط گرمایی ممکن است سبب آسیب‌های جدی شود.
ملات اپوكسی ABADUR MP-5-25 نمونه ای از محصولات تولیدی این گروه در شرکت آبادگران می باشد.
