نشریه شماره   159   دوهفته نامه آرشیو PDF پیام ساختمان

اصول انتخاب مصالح تعمیرات بتن


نفیسه شالیها*

در دو دهه گذشته خرابی‌های وسیعی در سازه‌های بتنی رخ داده که برآورد خسارات اقتصادی در اثر چنین خرابی‌هایی بسیار قابل ملاحظه است.ارزیابی‌های متعدد حاکی از آن است که اندازه و شکل تعمیر نیاز به کار زیادي دارد، بنابراین روند روبه افزایش تعمیر بتن و نوسازی ساختمان‌های آسیب‌دیده در طول دو دهه گذشته رشد صعودی داشته و از 25 تا 50 درصد فعالیت‌های ساختمانی را شامل شده است.

اطلاعات نشان می‌دهد ؛ 37 درصد از صدمات مربوط به طراحی،51 درصد اجرا ،5/4 درصد به‌کارگیری مصالح نامناسب و نهایتاً 5/7 درصد نگهداری نامناسب سبب ایجاد هزینه‌های گزاف برای تعمیرات است،لذا با این توضیحات روشن می‌گردد که با مرتفع کردن موارد فوق می‌توان تا حد فزاینده‌ای از تعمیرات مجدد جلوگیری کرد که در ادامه این مقاله به اهمیت انتخاب مصالح به‌کاررفته در تعمیر سازه‌های بتنی می‌پردازیم.

هر کدام از مصالح یا اجزایی که در یک بنا به کار می‌روند عمر بهره‌برداری مورد انتظار مشخصی دارند و در طول عمر سازه نیاز به تعمیر و جایگزینی پیدا می‌کنند. طول عمر بهره برداري نتیجه تغییرات تدریجی فیزیکی‌،شیمیایی و یا مکانیکی است که باعث زوال آنها می‌شود و از توانایی آنها برای تحقق اهداف مورد نظر می‌کاهد. در نتیجه یک سازه برای تحقق سطح خدمات‌رسانی طراحی‌شده همواره نیاز به تعمیر و اصلاح دارد. در سال‌های اخیر تاکید روی تعمیر و بازسازی بناهای موجود بیشتر از تخریب و احداث مجدد بناهاست و از این رو تقاضای بیشتری برای مصالح تعمیر وجود دارد.

مصالح، درصدی اساسی از کل ارزش موجود در بازار تعمیر و نوسازی را به خود اختصاص می‌دهند. توسعه روزافزون محصولات جدید با انواع ویژگی‌ها که در پاسخ به تقاضای بازار تعمیرات فراهم می‌شود،منجر به تولید انواع گوناگون مصالح جدید تا مصالح قدیمی تر نظیر بتن یا ملات شده است، از این رو روش‌های اصلاح و مرمت بنا ،هم در برگیرنده استفاده از مصالح متداولی است که خصوصیات آنها به خوبی شناخته شده است و همچنين مصالحی را در بر می‌گیرد که به تازگی تولید و رایج شده اند.به همین دلیل داشتن اطلاعات در مورد ویژگی‌ها و معیارهای استفاده از محصولات جدید در فرآیند تعمیر بسیار مهم است.

اطلاعات مربوط به عمر بهره‌برداری مصالحی که در تعمیر به کار می‌روند ،نقش اساسی را در انتخاب، استفاده و نگهداری از این مصالح ایفا می‌کند.این اطلاعات برای ارزیابی کارکرد مصالح به عنوان تابعی از هزینه نیز لازم هستند و از این طریق امکان انتخاب اقتصادی‌ترین روش را فراهم می‌کنند.در انتخاب مصالح تعمیر تاکید روی مصالحی است که پیش‌بینی می‌شود بیشترین کارکرد و دوام را دارند. بنابراین ،انتخاب این مواد باید بر اساس آگاهی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها ،اهداف مورد نظر طراح برای استفاده از آنها و شرایط طبیعی محیطی که این مواد در آنجا مصرف می‌شوند، استوار باشد. به علاوه در انتخاب یک ماده، طراح علاوه بر مشخصات مورد درخواست از سایر خصوصیات آن ماده بالأخص چگونگی واکنش مواد در محیط بهره‌برداری باید آگاهی کافی داشته باشد.

معیارهای انتخاب مواد

تعمیر موثر نتیجه انطباق خصوصیات بتن اولیه با مصالحی است که برای مرمت آن به کار می‌روند.بنابراین انتخاب ماده مناسب به این منظور ،امری اساسی است. برخی از ویژگی‌هایی که هنگام انتخاب مواد تعمیری باید مدنظر باشند، عبارتند از مدول الاستیسیته و سایر پارامترها که در ادامه به تشریح آنها می‌پردازیم:

1- پایداری ابعادی: مصالح مصرفی باید مقاومت و نفوذپذیری مورد نظر را داشته و از نظر ابعادی پایدار باشند. پیوند مناسب بین مواد جدید و بستر کار بتن از عوامل اصلی یکپارچگی کار است زیرا بدون ایجاد یکپارچگی بین قسمت تعمیر شده و عضو اصلی سازه ممکن است خرابی زودرس ایجاد گردد.

2- ضریب انبساط حرارتی: انبساط یا انقباضی که در نتیجه تغییر دما در یک جسم حاصل می‌شود وابسته به این عامل است. هنگام زدن وصله‌های بزرگ یا ضخیم و یا هنگام روکش کاری، انطباق ضریب انبساط حرارتی مصالح تعمیر با بتنی که تعمیر می‌شود، بسیار اهمیت دارد. اختلاف حاصل از تغییر حجم در اثر تغییر دمای زیاد در ترکیبی از دو ماده با ضرایب انبساط حرارتی مختلف باعث خرابی در سطح پیوند و یا در سطح ماده ضعیف تر می‌شود.این عامل در شرایطی که تغییرات عمده و مکرر دما رخ می‌دهد، اهمیت بسیار دارد.

3-نفوذپذیری: این ویژگی به معنی قابلیت انتقال مایع یا بخار از یک ماده است.چنانچه از مواد نفوذناپذیر در وصله‌های بزرگ ،روکش‌ها یا اندودها استفاده شود، بخار آبی که از بتن زیرین به بیرون حرکت می‌کند، بین بتن و پوشش رویه گیر می‌افتد. این رطوبت محبوس می‌تواند باعث اشباع لایه‌های رویه و در نتیجه باعث خرابی مسیر پیوند یا عضو ضعیف تر یکی از دو ماده تعمیری یا اصلی در اثر پدیده یخ زدن و آب شدن متناوب گردد.

4- سازگاری شیمیایی: به امکان وقوع واکنش شیمیایی بین مصالح وصله کاری و آرماتورهای بتن یا سایر فلزاتی که بتن آنها را احاطه کرده است و یا درزگیرها و اندودهای محافظ خاصی که روی وصله‌ها را می‌پوشانند، باید توجه کرد. مصالح وصله کاری با PH کم تا متوسط مقاومت کمتری در برابر خرابی دارند. از سوی دیگر برخی مصالح وصله کاری پس از تعمیر نیاز به محافظت دارند ،بنابراین امکان وقوع واکنش بین مواد گوناگون وصله کاری با بستر کار و همچنین با لایه‌های محافظ رویه باید کاملاً مورد بررسی و کنترل قرار گیرد.

5- ویژگی‌های الکتریکی: مقاومت مخصوص الکتریکی مصالح وصله کاری می‌تواند در دوام وصله‌ها و بتن مورد تعمیر در عضو سازه‌ای موثر باشد. مصالح با مقاومت مخصوص زیاد یا نارسانا تمایل به جداسازی منطقه تعمیر شده از نواحی آسیب‌ندیده مجاور دارند. در نتیجه چنانچه در محل تعمیر تفاوت نفوذپذیری یا مقدار کلرید، بین منطقه وصله شده و سایر قسمت‌های بتن زیاد باشد، خوردگی در آن محل رخ می‌دهد که در صورت شتاب گرفتن باعث خرابی زودهنگام وصله و یا بتن مجاور محل وصله کاری می‌شود.

*کارشناس ساخت و تولید