مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل

توضیحات

 مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل دارای 32 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل :

تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل )

تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل )
مقدمه:
ضرورت تحقیق در خصوص مصالح ساختمانی بویژه بتن به عنوان عنصر شاخص در ساخت و ساز، از چند دهه گذشته در کانون توجه موسسه های تحقیقاتی در کشورهای مختلف بوده است. در کشور ما با توجه به حجم انبوه ساخت و سازها در بخش عمومی و در بخش خصوصی و همچنین سرمایه گذاری های عظیم برای ساخت فرا سازه ها، كه بخش بزرگتر آنها را سازه های بتنی تشكیل می دهند، پرداختن به موضوع پژوهش در زمینه مصالح ساختمانی و خصوصا بتن از اهمیت زیادی برخوردار است. در کشورهای پیشرفته، امروزه بخش قابل ملاحظه ای از بتن های مصرفی را بتن های خاص تشكیل می دهد؛ و با توجه به قابلیت های شگرف این مصالح ساختمانی ، تحول های اساسی در تكنیك ها و روش های ساخت و سازه ها ایجاد شده است.

آزمایشگاه مصالح ساختمانی دانشکده ی فنی دانشگاه تهران از بدو تاسیس به عنوان یكی از مراکز معتبر آزمایشگاهی مصالح ساختمانی در کشور محسوب می شده و هم اکنون به عنوان آزمایشگاه مرجع مورد قبول سازمانها و رسمی است . موسسه ی مصالح ساختمانی دانشكده فنی دانشگاه تهران در همکاری با آزمایشگاه مصالح ساختمانی با هدف ارتباط با صنعت ساختمان و انجام پروژه های علمی، تحقیقاتی، مشاوره ای، مدیریتی و اجرایی به منظورارتقای كیفی و كمی دانش مربوط به مصالح و فراورده های ساختمانی و نیز كاربرد آنها شامل : مطالعات رفتاری، فن

آوری تولید، كاربرد مصالح و فرآورده های بتنی، ترمیم و نگهداری سازه ها و طراحی سازه های بتنی محافظ شروع به كار كرده است. این مركز تاكنون توانسته است بیش از20 نفر از نخبگان )دانشجویان افتخار آفرین در مسابقات بین المللی انجمن بتن آمریكا در سه سال اخیر) و فارغ التحصیلان دانشكده فنی را جذب كند.
موسسه ی مصالح ساختمانی با بهره گیری از تجهیزات كامل آزمایشگاه مصالح ساختمانی ،

مسوولان مجرب، نخبگان و فارغ التحصیلان دانشكده ی فنی آماده ارائه خدمات گسترده به صنعت ساختمان كشور می باشد و هم اكنون مورد توجه صاحبان صنایع ساختمانی در زمینه های مختلف قرار گرفته و قراردادهای پژوهشی و تحقیقاتی متعددی را منعقد نموده است.
موسسه ی مصالح ساختمانی دانشكده ی فنی با همكاری آزمایشگاه مصالح ساختمانی با توجه به ظرفیت قابل ملاحظه ی خود توانایی ارایه ی خدمات مشاوره ای_ پژوهشی و آزمایشگاهی وسیعی در زمینه های مختلف صنایع ساختمانی را داراست.
حفاظت كاتدیك فولاد در سازه‌های فولادی و نیز میلگردهای فولادی در سازه‌های بتنی
اگرچه حفاظت كاتدیك فولاد از دیرباز در دنیا مطرح بوده است؛ در ایران و به خصوص در سازه‌های دریایی و ساحلی خلیج‌فارس این مسئله كمتر مورد توجه قرار گرفته است. عمده‌ترین حفاظت به كار گرفته شده در ایران معمولاً‌ استفاده از رنگ‌های مخصوص بوده كه این مساله در مورد میلگردهای به كار رفته در سازه‌های بتن مسلح قابل استفاده نیست. به همین جهت در سازه‌های بتن مسلح ساحلی و دریایی خلیج‌فارس، بزرگترین مساله، خوردگی میلگردها و مترادف با آن زوال و خردشدگی بتن بوده است؛ به طوری كه گاه عمر سازه ی بتن مسلح را به كمتر از 5 سال نیزکاهش داده است. بررسی های مناسب در این ارتباط و تنظیم توصیه‌نامه و دستورالعمل مناسب در جهت حفاظت كاتدیك فولاد به خصوص در سازه‌های بتن مسلح، می‌تواند در این راستا بسیار راهگشا باشد. اجباری كردن رعایت چنین دستورعمل‌هایی در سازه‌های بتن‌ مسلح ساحلی و دریایی جنوب توسط مقام های ذیصلاح، به صرفه‌جویی كلانی در سرمایه‌های كشور منجر خواهد شد.

تعمیر بتن در مناطق دریایی
در مناطق گرمسیری و دریایی، به سبب وجود شرایط محیطی حاد و خورنده، سازه‌های بتن
مسلح در معرض ابتلا به انواع خرابی‌ها قرار دارند. در حال حاضر سالانه برای ترمیم خرابی‌های آرماتور و خسارت ناشی از آن، میلیاردها دلار در سراسر دنیا هزینه می‌شود. تعمیر بتن در مناطق دریایی شامل تعمیر بتن در خارج از آب و تعمیر آن در داخل آب می‌گردد. در خارج از آب عمده‌ترین خرابی‌ها ناشی از خوردگی میلگرد در بتن، خرابی سولفاتی، واكنش قلیایی سنگدانه‌ها و كربناتی‌ شدن بتن می‌باشد كه سبب خوردگی فولاد می‌گردد. تعمیر سازه‌های بتنی در زیر آب مسائل

پیچیده و مشكلی را در بردارد. هر چند كه روش‌های تعمیر و نوع مصالحی كه به كار می‌رود شبیه به حالت‌های تعمیر بتن در خارج از آب است، ولی شرایط سخت محیطی و مشكلاتی كه كار در زیر آب و یا در ناحیه ی پاشش آب به همراه دارد، تفاوت‌های عمده‌ای را ایجاد می‌كند. فرسایش و تخریب بتن در نواحی جزر و مد و یا در ناحیه ی پاشش آب نیز یك مساله ی جدی از نقطه ‌نظر اقتصادی می‌باشد. موج آب كه حاوی اكسیژن و املاح متعددی می‌باشد، اثر تخریبی مؤثری بر سنگدانه‌های بتن دارد.

ساختمانهای بتنی
یک مد خرابی معمول در سازه های بتنی بهنگام زلزله، فرو افتادن دال کف، تقریبا بدون شکست، بر روی کف زیرین خود میباشد. در این نوع خرابی که تحت عنوان ” پن کیک ” از آن یاد میشود، دالهای کف فرو افتاده از دسترسی و رهایی مصدومان جلوگیری می کند و لذا مشکلات زیادی را بخصوص درصورتی که موقعیت و وضعیت قربانی نا معلوم باشد ایجاد می نماید. دال بتنی هر طبقه به ابعاد 30 متر در 30 متر و به ضخامت 10 سانتیمتر وزنی بالغ بر 250 تن دارد که از ظرفیت جرثقیل های معمول فراتر است. لذا باید این دالهای بتنی به قطعات کوچکتر بریده شوند تا قابل حمل و جابجائی بوسیله جرثقیل های عادی شوند.

عملیات ترمیمی
( آماده سازی سطوح – تمیز نمودن با اسید – برس زدن;)
در این بخش از كتاب عملیات بهسازی كه عبارت از آماده سازی سطوح و اجرای روشهای مناسب تعمیر و مرمت و تقویت می با شد، شرح داده شده است.
– عملیات ترمیمی
(REMEDIAL- ACTION)
پس از اینكه عامل یا عوامل سازه دقیقاً مشخص شد، مهندسین مسؤول با در نظر گرفتن هزینه اقدامات لازم، عملیاتی را كه برای استفاده و ادامه بهره برداری از سازه برای مدت مورد نظر ضروری است، به كارفرما

ارائه می دهند. این عملیات ممكن است شامل خراب كردن و از بین بردن كامل سازه و ساخت مجدد آن باشد یا اینكه تعمیرات اساسی صورت گیرد و یا اینكه روشهایی اتخاذ شود تا پیشروی خرابی و فرسودگی را در سازه كاهش دهد. البته این امر یعنی كاستن از سرعت پیشرفت خرابی در سازه، در مواقعی ضرورت می یابد كه امكان تعمیرات اساسی پیشگیری كننده وجود نداشته باشد، مانند تخریبی كه علت اصلی آن عكس العمل واكنش قلیایی- سیلیكا(ALKALI- SILICA) می باشد. در هر حال اگر در مراحل تشخیص و ارائه راه حل، تعمیر سازه به عنوان تصمیم مقتضی، اتخاذ شده باشد، با در نظر گرفتن نوع سازه بتنی، طرق متعددی برای اجرای این تعمیرات موجود می باشد كه اعم آنها عبارتند از:
(الف) جایگزین نمودن تمام یا قسمتی از المانهای سازه
(ب) تزریق و تلقیح تركها
(پ) چسباندن المانهای فلزی كمكی (مانند آرماتور، صفحات فلزی، بخیه و …)
(ث) پوششها
از آنجا كه با توجه به موقعیت و موضع مناطق تحت تعمیر سازه، ممكن است عمل تعمیر در شرایط كاملاً خشك، نیمه خشك، و داخل آب (مغروق) انجام گیرد، مطالبی كه در پی خواهد آمد، شامل تمامی روشهای مرتبط و معمول در صنعت بتن می باشد.

2-1- آماده سازی سطوح

(SURFACE PREPARATION)
قبل از انجام و اعمال سیستم تعمیری، سطوح بتن مادر (قدیم) بایستی كاملاً آماده گردد. از جمله اهداف اصلی آماده سازی سطوح را می توان موارد زیر ذكر نمود:
(الف) بر طرف نمودن تمامی تكه ها و قطعه های نا مناسب و نرم و جدا شدهء بتنی جهت ایجاد سطحی مناسب با مقاومت كافی.
(ب) تمیز نمودن تمامی سطوح از آلودگیها. این آلودگیها مانع از ایجاد چسبندگی لازم بین لایه تعمیری و بتن مادر می گردند.
(پ) آشكار نمودن و در دسترس قرار دادن طول و یا عمق آرماتورها برای تمیز كردن، تقویت، پوشش و…

(ت) ازدیاد درجه زبری سطوح بتنی جهت ایجاد سطح تماس بیشتر بین بتن مادر و لایه تعمیری و همچنین ازدیاد قفل و بست مكانیكی.
2-1-1 تمیز نمودن با اسید، شستن با اسید، اسید خراشی
(ACID ETCHING)
این روش، علاوه بر تمیز نمودن، درجه زبری سطح را نیز افزایش می دهد. با توجه به اهداف تعمیرات مورد نظر، اسید هیدروكلریك رقیق شده را روی سطح بتنی ریخته و سپس با برس زبر سطح مذكور را با شدت می سایند، تا زمانی كه عمل ایجاد حباب متوقف گردد. پس از كاربرد اسید مذكور،

سطوح بتنی سریعاً با آب شستشوی كامل داده شده، به طریقی كه آب بر روی سطح جاری گردد و آلودگیهای اسیدی را از بین ببرد. درجه زبری سطح بتن بستگی خواهد داشت به قدرت اسید و عمل برس زدن. از آنجا كه اسید مذكور برای پوست ضرر دارد، لازم است كه اقدامات ایمنی مناسبی جهت اجتناب از آلودگی به اسید و همچنین تهویه مناسب صورت گیرد. لازم به یادآوری است كه علاوه بر اسید هیدروكلریك، اسید ارتوفسفریك نیز برای تمیز كردن سطوح بتنی به كار گرفته شده است.

2-1-2 برس زدن
(WIRE BRUSHING)
در نقاطی كه قطعات و تكه های شل روی سطوح بتنی چسبیده است، استفاده از برس زدن جهت تمیز نمودن سطوح، از معمولترین روشها می باشد. مثلاً در مناطقی كه جلبكها و گیاهان دریایی روییده اند این روش به كار می رود. نقطه ضعف این روش كند بودن آن می باشد و عملاً وقت زیادی جهت حصول نتایج مطلوب صرف می شود.

2-1-3 چكش زدن

(JACKHAMMERING)
این روش در مواقعی مورد استفاده قرار می گیرد كه علاوه بر برطرف نمودن تكه ها و قطعات شل، ایجاد زبری لازم بر روی سطوح از اهداف آماده سازی باشد.

2-1-4 سند بلاست و گریت بلاست (شن و ساچمه پاشی)
(SAND OF GRIT BLASTING)
این روش یكی از روشهای بسیار مناسب است، چرا كه علاوه بر تمیز نمودن سطوح بتنی، طریقه ایده آلی نیز جهت تمیز نمودن سطوح آرماتورها سایر فلزات از زنگ زدگی و سایر آلودگیها به شمار می آید. این روش علاوه بر تمیز نمودن سطح، درجه زبری سطوح را نیز افزایش می دهد. بایستی توجه داشت كه گرد خاك حاصله در این روش آن را بر جاهای بسته مناسب نمی سازد.

2-1-5 وترجت (آب فشاری) با مواد ساینده و بدون آن
(WATER JETTING WITH OR WITHOUT ABRASIVE)
این روش كه وترجت با فشار بسیار بالا می باشد، هم می تواند به همراه مواد ساینده از قبیل شن و ساچمه به كار كرفته شود و هم بدون مواد ساینده. از امتیازات این روش آن است كه بدون تولید گرد و خاك، سطوح بسیار تمیزی ایجاد می كند كه علت این امر وجود آب می باشد. بایستی توجه داشت كه در این روش رعایت موارد ایمنی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

2-1-6 روشهای دیگر
(OTHER MTHODS)
علاوه بر روشهایی كه شرح آنها گذشت، روشهایی نیز از قبیل جت آتش (فواره آتش)، عمل آوری توسط تفنگهای سوزنی، سائیدن، اسكراپر دستی و دستگاههای دوار برقی، موجود می باشد كه بسته به شرایط محیط، سطح بتن تعمیری و انتظاراتی كه از تعمیرات می رود، مورد استفاده واقع می شوند.

2-2 طرق مختلف ترمیم
(REPAIR TECHNIQUES)
در این قسمت، روشهای مختلف ترمیمی كه در صنعت بتن معمول هستند، شرح داده می شوند. این روشها شامل پر كردن تركها، جایگزین نمودن قسمتهایی از سازه كه از دست رفته اند، اضافه نمودن قطعات جدیدی برای سازه موجود، اعمال حفاظهای سطحی و همچنین تعمیراتی است كه صرفاً جنبه زیباسازی دارند.

2-2-1 تزریق تركها
(CRACK INJECTION)
تركهای باریكی را می توان به طریقه تزریق رزینهای اپوكسی پر نمود. در این روش، نقاط تزریق متناوباً با فواصل كوتاهی در طول ترك قرار داده شده و سپس سطح ترك كاملاً آب بند(SEAL) می شود تا از فرار و نشست رزین در مدت تزریق جلوگیری گردد. روش تزریق به این صورت است كه رزین از یك نقطه تزریق شده و سپس اطمینان حاصل می گردد كه عمل تزریق تا نقطه بعدی كاملاً صورت گرفته و خلل و فرجهای اطراف پر شده است. در این روش، مواد تزریقی به صورت مداوم (لاینقطع) به ترتیب از نقاط مختلف تزریق، پمپ می شود تا اطمینان حاصل گردد كه علاوه بر مسیر اصلی ترك، كلیه خلل و فرجها نیز كاملاً پر شده اند.
در صورتی كه كه ابتدا و انتهای ترك در یك سطح (از جهت ارتفاع) نباشد تزریق بایستی از پایین ترین نقطه آغاز و به بالاترین نقطه ختم گردد؛ و همچنین برای حصول اطمینان از پر شدن مطلوب ترك از مواد تزریقی، از لوله های شفاف استفاده می شود.

2-2-2 قنداق كردن
(JACKETING)
برای اینكه مقاومت بتن را در مقابل عوامل مخرب و مزاحمی كه باعث خرابی و خرد شدن آن می شود، بالا بریم، می توانیم از مواردی از قبیل فلزات، لاستیك، پلاستیك و یا بتن با مقاومت بالا، جهت پوشش دادن سطح بتنی مورد نظر استفاده كنیم. عامل پوششی (حفاظتی) را می توان با استفاده از میخ، پیچ، پرچ، چسب، مواد و یا عمل ثقلی روی سطح بتن مورد نظر تثبیت نمود. معمولترین بخشهایی كه در آنها از سیستمJACKETING استفاده می شود، عبارتند از: تانكها و مخازن، لوله ها، سرریزها، شمعها و غیره كه در معرض عوامل ساینده و یا خورنده قرار دارند.

2-2-3 بتن با سنگدانه از پیش آكنده
(PREPLACED AGGREGATE CONCRETE)
در این روش، سنگدانه هایی كه از نظر دانه بندی دارای شكاف هستند (GAP- GRADED) در داخل حفره ها و یا كانالهایی قرار داده می شوند و سپس با استفاده از آب، این سنگدانه ها را كاملاً اشباع می نمایند (در بعضی اوقات خود كانال و یا حفره از قبل پر از آب می باشد). سپس ملات و یا دوغاب از پایین ترین نقطه به وسیله پمپ وارد سیستم می شود، به گونه ای كه آب موجود را جا به جا می نماید. این روش برای محلهایی كه در دسترس نیستند مانند بتنهای مغروق، بسیار مناسب می باشد. در مواقعی این روش به همراه روش قنداق كردن JACKETING نیز مورد استفاده قرار می گیرد. از این روش در موارد تعمیر شمعها، پایه ها، ستونها، دیوارهای حائل ABUTMENTS, RETAINING WALLS BASEPLATES, (كف ستون)، تونلها و DAWS استفاده می گردد.
اگرچه چسبندگی خوب و جمع شدگی كم (LOW SHRINKAGE) از جمله خصوصیات این روش می باشد، معذالك خلل و فرجهایی در داخل ین بتن یافت می شود. با توجه به مهارت و تجهیزات فنی پیشرفته كه از ضرورتهای به كارگیری این روش می باشد؛ كار بایستی حتماً به وسیله یا تحت نظر پیمانكاران متخصص انجام گیرد.

2-2-4 لایه های سطحی
(THIN OR REGULAR RESURFACING)
در این روش یك لایه یكنواخت (UNIFORM) از مواد تعمیری بر روی سطح گسترده ای از بتن اعمال می شود. این شیوه بیشتر در تعمیرات سطحی كفها و محلهای عبوری كه از نظر سازه ای یعنی استحكام، دارای مقاومت كافی بوده ولی سطح بتن دچار فساد و خرابی و خردشدگی شده است، به كار می رود.
اعمال یك لایه نازك روی سطح (THIN RESURFACING) را اغلب TOPPING (لایهء رویی) می نامند كه در این صورت ضخامت لایه كمتر از پنج سانتیمتر می باشد. همچنین لایه های تعمیری كه ضخامت آنها بیش از 5cm باشد، لایه منظم سطحی (REGULAR RESURFACING) نامیده می شوند.

2-2-5 بتن پاشی
(SHOTCRETING)
به روش شاتكریت یا بتن پاشی، روش اعمال بتن یا ملات به طریقه هوایی یا پنوماتیك (PNEUMATIC) نیز اطلاق می گردد. در این روش بتن یا ملات با استفاده از فشار هوا به داخل حفره ها، كانالها، قالبها … و سطوحی كه بایستی تعمیر گردند، پرتاپ می شود. اگر اندازه سنگدانه مخلوط كوچكتر از 6 میلیمتر باشد، روش را گانیت (GUNITING) می خوانند.
اصولاً روش بتن پاشی و یا شاتكریت به دو گروه «تر» و «خشك» تقسیم می شود. در روش «تر»، عمل مخلوط شدن آب، سیمان و سنگدانه قبلاً مخلوط شده و سپس مواد مخلوط شده با فشار پرتاپ می گردند. ولی در روش «خشك»، پس از اینكه سیمان و سنگدانه مخلوط شدند، این مخلوط با فشار پرتاپ شده و در سر نازل (شیلنگ) آب به مخلوط اضافه می گردد. معمولاً این سیستم در جاهایی به كار گرفته می شود كه سطح تعمیری وسیع بوده و عمق تعمیر در حدود 10 سانتیمتر باشد. همچنین در جاهایی كه عمل آوری لایه تعمیری مشكل بوده و یا روشهای عمل آوری معمول در صنعت بتن، اثر مطلوب را نداشته باشند، می توان از این سیستم بهره جست.
نكته ای را كه بایستی در این روش به خاطر داشت، آن است كه سطح نهایی تعمی

رات صاف نبوده و بسته به اندازه سنگدانهء مخلوط، دارای زبری و ناهمواری است.

3-6 بتن، ملات، و دوغابهای منبسط شونده
(EXPANDING MORTARS, GROUTS & CONCRETES)
دلیل عمده استفاده از بتن، ملات و دوغابهای منبسط شونده آن است كه بتوان بر مشكلات انقباض (جمع شدگی) كه معمولاً در به كارگیری مواد با سیمان معمولی مشاهده می شود فائق آمد. مكانیزم عمل به نحوی است كه باعث می شود مواد تعمیری به هنگام گیرش و سخت شدن (عمل آوری (CURINGانبساط پیدا كرده و با عمل انقباض مخالفت و آن را خنثی نماید.
3-7 بتن و ملات دارای الیاف مصنوعی
(FIBRE REINFORCED CONCRETE & MORTAR)
اساساً افزودن الیاف مصنوعی به بتن یا ملات به سه منظور اصلی افزایش مقاومت كششی، افزایش مقاومت خمشی و افزایش در مقابل ضربات ناگهانی (IMPACT RESISTANCE) صورت می گیرد.
به طور كلی دو گروه اصلی از الیاف مصنوعی وجود دارند كه برای منظورهای فوق مورد استفاده قرار می گیرند. مدلهای گروهی از این الیاف مصنوعی پایینتر از مدلهای بتن یا ملات می باشد؛ مانند نایلون (NYLON) و پلی پروپیلن (POLYPROPYLENE). در حالیكه مدولهای گروه دوم بالاتر از مدولهای بتن یا ملات هستند؛ مانند شیشه (GLASS)، استیل و كربن. از بتن یا ملات مسلح به الیاف مصنوعی به طور موفقیت آمیزی به عنوان لایه های نازك روكشی (OVERLAYS) روی جاده ها، خیابانها و باندهای فرودگاه (RUNWAYS) استفاده شده است. همچنین از این سیستم می توان در مكانهایی كه خلأزایی(CAVITATION) و فرسایش (EROSION) مشكلاتی را باعث شده است (مانند روی سرریزهای سدها) و سایر مراحل خاص كمك گرفت. روشهایی نیز ابداع شده است كه با به كارگیری آنها می توان از مخلوطهای واجد الیاف مصنوعی، در سیستمهای بتن پاشی استفاده نمود.
اخیراً گزارش شده است كه افزایش الیاف مصنوعی در سیستمهای باعث ازدیاد قدرت چسبندگی لایه های تعمیری به بتن مادر می گردد. البته سیستمهای انحصاری نیز وجود دارند كه برای تعمیرات بتن به كار می روند و در آنها علاوه بر پلیمرها، الیاف مصنوعی نیز دیده می شود. علیرغم موفقیتهایی كه تا امروز به دست آمده، ممكن است پیشنهاد این سیستم به عنوان یك ما

ده تعمیری، ناپخته به نظر برسد چرا كه مسأله دوام و پایداری آن در دراز مدت، در مرحله آزمون و بررسی و مطالعه قرار دارد. نكته ای كه باید مورد توجه خاص قرار گیرد، نحوه مخلوط و پخش شدن (DISPERSION) الیاف مصنوعی در سیستم است. بارها مشاهده گردیده كه به هنگام مخلوط نمودن الیاف با سایر مواد بتنی یا ملات (سیمان- سنگدانه- آب و…)، الیاف مصنوعی تمایل به جمع شدن در یك جا داشته یا در جهات مشخصی قرار می گیرند. كه این امر توزیع برابر و یكنواخت الیاف را با اشكال مواجه می سازد.
3-8 لاتكس

(LATICES)
در حال حاضر باور بر این است كه بتن یا ملاتی كه دارای افزودنیهای لاتكسی (LATEX) می باشد، برای مرمت سازه های بتنی آسیب دیده بسیار مفید واقع می شود. اصطلاحاتی كه برای این گونه مواد تعمیری به كار برده می شود، به شرح زیر است:
بتن لاتكسی (LATEX CONCRETE)
بتن اصلاح شده لاتكسی (LATEX MODIFIED CONCRETE)
و اخیراً بتن اصلاح شده پلیمری (POLYMER MODIFIED CONCRETE)
توضیح ضروری این است كه نباید سیستمهای یاد شده را با بتن پلیمری (POLY. CONC.) اشتباه نمود. چون در بتن پلیمری تنها عامل گیرش (BINDER) خود پلیمر می باشد در صورتی كه در بتن اصلاح شده پلیمری، سیمان كه دارای خاصیت چسبندگی و گیرش می باشد نیز به كار رفته است.
به طور كلی، در مقایسه با بتن و ملات ساخته شده از سیمان پرتلند معمولی، بتن و ملات اصلاح شده پلیمری دارای خواص و مشخصات ویژه ای می باشند. این مشخصات را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:
(الف) در صورت نیاز می توان آن را به صورت لایه های نازك و لبه پری (FEATHER- EDGED) به كار برد.
(ب) از قدرت چسبندگی بیشتر به بتن مادری كه دارای مقاومت و مرغوبیت كافی باشد، برخوردار است.
(پ) به علت اینكه این گونه مواد خود حالت نگهدارندهء آب (WATER RETENTIVE) دارند، عامل عمل آورنده و یا پوششهای عمل آورنده از اهمیت چندانی برخوردار نیستند، البته بایستی از خشك شدن در شرایط تابش مستقیم آفتاب و باد اجتناب گردد.

(ت) دارای مقاومت كششی بیشتری می باشند.
(ث) دارای حالت ارتجاعی و نرمش بیشتری می باشند.
(ج) از دوام و پایایی بهتری برخوردارند.
با اینكه قیمت بتن و ملات اصلاح شده پلیمری از قیمت بتن و ملات با سیمان معمولی، بیشتر است ولی آنها بسیار ارزانتر از مواد اپوكسی به شمار می آیند. باید توجه داشت كه وقتی پلیمر به مخلوط بتن یا ملات افزوده می گردد، به كارگیری افزودنیهای دیگر بایستی با دقت بیشتری صورت گیرد. چرا كه ممكن است سازگاری (COMPATIBILITY) لازم بین آنها موجود نبوده و اختلالاتی را شاهد باشیم. نكته قابل ذكر اینكه جا به جا كردن و پرداخت سطح نهایی بتن و ملات اصلاح شده پلیمری مشكلتر از مواردی است كه در آنها از بتن و ملات با سیمان معمولی استفاده شده است.
از جمله پلیمرهای لاتكسی كه در صنعت بتن كاربرد بیشتری دارند، می توان استیرن بوتادین(STYRENE BUTADIENE)، ساران(SARAN) اكلریك (ACRYLIC) و پلی وینیل استات (POLYVINYL ACETATE) را نام برد. این پلیمرها به صورت پودر و یا مایع به مخلوط بتن یا ملات

اضافه می گردند. گفته می شود كه نتایج بهینه موقعی حاصل می گردد كه سیستم به مدت 3-1 روز به صورت خیس، عمل آمده و سپس در هوای آزاد قرار گیرد. صاحبنظران بر این عقیده هستند كه حداقل بخشی از بهبود مكانیكی و پایایی یا دوام حاصل از به كارگیری این گونه سیستمها، به دلیل كاستن از درجه تخلخلی است كه در نتیجهء وجود پلیمر در سیستم پدید می آید. همچنین ادعا بر این است كه یكی از مهمترین مشخصه های بتن یا ملات اصلاح شده پلیمری، به عنوان دو مادهء تعمیری در سازه های بتنی، قدرت چسبندگی خوب آنها به بتن قدیم (مادر) می باشد.

3-9 سایر مواد پوششی

(OTHER COATING MATERIALS)
علاوه بر موادی كه مانند بنتونیت، سیستمهای قیری و رزینی به عنوان مادهء پوششی مورد استفاده قرار می گیرند، مواد دیگری نیز از قبیل روغنLINSEED ، سیلیكونها (SILICONES) سیلانها (SILANES) موجود می باشند.

3-10 سیمانهای مخصوص
(SPECIAL CEMENTS)
سیمانهای مخصوصی از قبیل سیمان با آلومینای بالا (HIGH ALUMINA) و سیمانهای فسفات منیزیوم (MAGNESIUM PHOSPHATE) وجود دارند كه می توان از آنها برای كارهای تعمیرات بتنی استفاده نمود. عمده ترین امتیازات این سیمانها، گیرش سریع و مقاومت بالای آنها در زمان كوتاه می باشد. همچنین این سیمانها در مقابل بعضی از اسیدها، روغنها و چربیها، آب دریا، مواد شكری و سولفاتها از خود مقاومت و پایایی بالایی نشان می دهند.

3 – 11 مواد تعمیری زیر آبی
(UNDER WATER REPAIR MATERIALS)
به طور كلی می توان موادی را كه برای تعمیرات زیر آبی به كار می روند، به دو گروه سیمانی (CEMENTITIOUS) و رزینی (RESINOUS) تقسیم نمود. با توجه به اندازه و وسعت محل تعمیر، ممكن است این طبقه بندی به چند گروه دیگر از قبیل تعمیرات تركها (CRACK REPAIRS) و تعمیرات قطعه ای یا سطحی (PATCH REPAIRS) نیز تقسیم گردد. بررسی مدارك موجود نشان می دهد با وجود آن كه از سیستهای رزینی هم برای تعمیر و تزریق تركها وهم برای تعمیرات سطحی (PATCH) استفاده شده است، سیستهای سیمانی هنوز برای تزریق تركها به كار گرفته نشده اند.

در میان سیستمهای رزینی به نظر می رسد كه اكثراً اپوكسیها برای انجام تعمیرات بتنی زیر آبی مورد استفاده قرار گرفته اند و دلیل این امر را می توان عملكرد و ویژگیهای بهتر سیستمهای اپوكسی، در مقایسه با سایر سیتمهای موجود دانست. از جلمه ویژگیهای اپوكسیها كه باعث می گردد آنها برای تعمیرات زیر آبی مورد توجه و درخواست قرار گیرند می توان مقاومت بالا، قدرت جمع شدگی (SHRINKAGE) كم در مقابل رطوبت را نام برد. از آنجا كه شرح سیستمهای رزینی در بخش 3-5 (رزینها-RESINS ) آمده است، فقط به شرح و بررسی كامل سیستهای سیمانی كه برای تعمیرات بتنی در زیر آب به كار گرفته می شوند، می پردازیم.

3-11-1 مواد سیمانی برای تعمیرات زیر آبی
(CEMENTITIOUS MATERIALS FOR UNDER WATER REPAIRS)
بر عكس دوغابهای (GROUTS) رزینی، دوغابهای سیمانی كاملاً برای مهندسین و دست اندر كاران آشنا و شناخته شده می باشند. ماده چسباننده و گیرش (BINDER) دوغابهای سیمانی، سیمان پرتلند معمولی است كه به دلیل در دسترس بودن، قیمت پایین، سهولت مصرف و همچنین به واسطهء شناخته شدن آن در صنعت بتن، ملات و دوغاب ساخته شده با سیمان پرتلند معمولی برای تعمیرات داخل آب چندان مناسب نیستند. دلایل آن و اقداماتی كه می توان برای غلبه بر این نارساییها و همچنین سیستمهای تعمیراتی ساخته شده با سیمان معمولی به كار برد، در این بخش به تفصیل شرح داده شده اند.

3-11-1-1 ویژگیهای آب اندازی
(HIGH BLEED CHARACTERISTICS)
پس از قرار گرفتن مخلوط بتن یا ملات، آب آن به خاطر پایین بودن وزن مخصوصش، از دانه ها جدا شده و نزدیك سطح جمع می گردد. این فرآیند (PROCESS) كه نوعی جداشدگی (SEGREGATION) است به نام آب انداختن (BLEEDING) خوانده می شود. از آنجا كه آب انداختن (BLEEDING) برای تعمیرات بتنی مخرب می باشد، بایستی آن را كنترل نمود. یك راه حل آن است كه آب مخلوط را كم می كنیم كه در این صورت روانی مخلوط تحت تأثیر قرار می گیرد. راه دیگر آن است كه از افزودنیها كمك گرفته شود.
ماده افزودنی كه مورد استفاده قرار می گیرد بایستی طوری انتخاب شود كه ضمن كم نمودن آب مورد نیاز مخلوط، روانی آن را حفظ نماید. برای این منظور از روان كننده ها (PLASTICIZERS) استفاده می شود كه به واسطهء وارد نمودن هوا به درون مخلوط، روانی مخلوط را بهبود می بخشد بدون آنكه نیازی به آب بیشتر باشد. همچنین می توان آب انداختن (BLEEDING) را با به كارگیری پودر آلومینیوم، یك ماده منبسط شونده، كلرید كلسیم (cac12)، یك ماده شتاب دهنده با C3A (تری كلسیم آلومینات) بالا و ذرات ریزتر سیمان كم نمود.

3-11-1-2 زمان گیرش طولانی
(PROLONGED SETTING TIME)
زمان لازم برای سخت شدن و گیرش مخلوط سیمان پرتلند معمولی، خصوصاً در حرارتهای پایین بسیار طولانی بوده و حدود چند روز به طول می انجامد. گرچه ممكن است این خاصیت، موقع انجام تعمیرات، مزیتی به شمار آید، ولی پس از اینكه بتن در جای خود قرار گرفت این مزیت تبدیل به یك عیب می شود. از انجا كه زمان گیرش به حرارت وابسته است، اهل فن دریافته اند كه می توان با انجام اقداماتی حتی در دماهای زیر 50 درجه سانتیگراد نیز به محض قرار دادن بتن، عمل گیرش آغاز گردد.

3-11-1-3 شسته شدن
(WASHOUT)
اگر سیمان پرتلند معمولی در تماس با آب قرار گیرد (مثلاً آب دریا)، به علت تمایل آن برای مخلوط شدن با آب بیشتر، در آب پخش و در نتیجه مواد متشكله (CONSTITUENTS) خود را از دست می دهد. از آنجا كه در تعمیرات بتنی زیر آب، بایستی مواد تعمیری با آب تماس پیدا كرده و آن را جا به جا نماید، عمل شسته شدن (WASHOUT) می تواند اثرات منفی بسیار جدی بر جای بگذارد.

جهت غلبه براین مشكل، از افزودنیهایی با مواد شیمیایی با بنیان (BASE) سلولزی (CELLULOSE) و یا پلی اتیلنی (POLYETHYLENE) كه به آب مخلوط اضافه می گردد، كمك گرفته می شود. در واقع ماده افزودنی، تولید محلول كلوئیدی (COLLOID) می نماید كه با تشكیل مانع یا پوسته ای با جریان الكتریكی ELECTRO STATIC، در روی سطح، از مخلوط شدن بیشتر آب جلوگیری می كند.

3-11-1-4 آسیب پذیری در مقابل مواد شیمیایی
(SUSCEPTIBILITY TO CHEMICAL ATTACK)
گفته می شود كه تری كلسیم آلومینات (C3A) موجود در مخلوط سیمان پرتلند معمولی، در مقابل عوامل شیمیایی چون كلریدها و سولفاتها، آسیب پذیر می باشد. برای بهبود بخشیدن به مقاومت مخلوط سیمان پرتلند معمولی در قبال مواد شیمیایی موجود در آب، از افزودنیهای آب گریز (HYDROPHOBIC) كمك گرفته می شود. رفتار این افزودنیها مانند عمل آب بند كننده ها (WATER PROOFERS) بوده و برای پایین آوردن نفوذ پذیری بتن به كار می روند. راه دیگر آن است كه از سیمانی استفاده شود كه دارای تری كلسیم آلومینات كمتری باشد.

3-11-1-5 روانی ضعیف
(POOR FLOWABILITY)
تا آنجا كه به روانی یك مخلوط (بتن، ملات، دوغاب) مربوط می شود، به كارگیری روشها و تجهیزات مورد نیاز از اهمیت شایانی برخوردار است. زیرا اعمالی چون هم زدن، جا به جا كردن (HANDLING)، حمل و نقل و قرار دادن (PLACING) یك مخلوط بستگی به حد روانی (FLOWABILITY) یا كارآیی (WORKABILITY) دارد.
هچنین به این نكته نیز باید توجه داشت كه موقعیت مكانی محل تعمیر و قابل دسترس بودن آن، در میزان روانی و جریان مخلوط نقش تعیین كننده دارد.
یك روش برای بهبود بخشیدن به حد روانی (FLOWABILITY)، این است كه موقع هم زدن مخلوط، آب بیشتری به آن اضافه گردد. اما این عمل نتایج منفی در پی خواهد داشت. بنابراین به نظر می رسد كه راه حل در كمك گرفتن از روان كننده ها (PLASTICIZERS) و سایر افزودنیهایی كه باعث كاهش آب مخلوط می گردد، باشد. با علم به اینكه وظیفه آب موجود در مخلوط، فراهم آوردن روانی لازمه و نیز امكان انجام تركیبات شیمیایی با دانه های سیمان می باشد، لذا انتخاب روان كننده (PLASTICIZERS)و سایر مواد كاهندهء آب باید به طریقی انجام پذیرد كه به وظیفه دوم آب مخلوط یعنی فراهم آوردن امكان انجام تركیبات سیمان در مخلوط نه تنها آسیب نرساند بلكه آن را تسهیل نماید.
باور این است كه روان كننده ها (PLASTICIZERS) دارای خواصی هستند كه باعث كاهش كشش سطحی (SURFACE TENSION) آب مخلوط شده و با پخش نمودن ذرات سیمان در تمامی فاز AQUEOUS، این ذرات توسط آب مخلوط كاملاً احاطه شده به نوبه خود باعث بهبود انجام تركیبات شیمیایی در درون مخلوط می شوند.

3-11-1-6 جمع شدگی یا انقباض
(SHRINKAGE)
موضوع انقباض یا جمع شدگی (SHRINKAGE) از خصوصیات بسیار مهم یك سیستم تعمیری است. اگر این جمع شدگی بیش از حد مجاز باشد، باعث ترك خوردگی، جدا شدن لایه تعمیری و در نتیجه كاهش استحمام و پایایی می گردد.
عمل جداشدن لایه تعمیری به دلیل ایجاد تنشهای موجود (RESIDUAL) در مرز بین لایه تعمیری و بتن قدیمی، كه حاصل انقباض سیستم تعمیری است، بسیار بحرانی بوده و خستگی (FATIGUE) و گسیختگیهای چسبندگی در طول مرز دو لایه را باعث می گردد. به طور كلی، بسته به مقدار آب مخلوط، انقباض سیمان پرتلند معمولی بالاست. گفته می شود كه این موضوع اساساً به دلیل كاهش حجم مخلوط به هنگام گیرش است.

برای دریافت اینجا کلیک کنید