انواع روش‌های ترمیم بتن کدام است؟

دلایل آسیب دیدگی بتن

اجزای بتنی سازه ممکن است بنا بر دلایلی دچار آسیب شوند که این آسیب می تواند به کل سازه منتقل شده و برای آن خطرساز باشد. از جمله دلایلی که باعث آسیب دیدگی بتن می شوند می توان به ضربات شدید وارده به بتن، تأثیر آب بر روی سطح بتن، جمع شدگی بتن و ترک خوردگی آن بر اثر خشک شدن ناگهانی، تغییر فصول و شرایط آب و هوایی، سرما و گرمای وارده بر بتن، خوردگی بتن، عمل آوری نادرست بتن، از بین رفتن پوشش های حفاظتی آن، عامل سیل، باد، زلزله و در نهایت تردد و رفت و آمد زیاد اشاره کرد که ترمیم بتن ضروری است.

چرا بتن نیاز به ترمیم و تعمیر دارد؟

ممکن است بتنی که در طراحی اجزا و بخش های بتنی سازه مورد استفاده قرار گرفته است بنا بر دلایلی چون ترک خوردگی، کرمو شدگی، خوردگی آرماتور و غیره دچار آسیب شود که اثرات ناشی این آسیب می تواند به کل سازه منتقل شود و از استحکام و مقاومت آن در برابر بارهای وارده بکاهد. از طرف دیگر ممکن است یک سازه بتنی به دلیل طول عمر بالایی که دارد نیاز به مرمت داشته باشد که در چنین حالتی لازم است اجزای بتنی آن مورد ترمیم قرار گیرند. همچنین ترمیم بتن به افزایش مقاومت آن در برابر بارها و نیروهای ناشی از زلزله کمک زیادی می کند.

انواع آسیب های بتن کدامند؟

آسیب های وارده بر بتن می تواند به صورت های مختلفی باشد که از جمله آنها می توان به کرمو شدن بتن، سولفاته شدن ‏، ترک خوردن ‏بتن و خوردگی شبکه میلگرد اشاره کرد که در ادامه به طور مختصر به معرفی آنها خواهیم پرداخت.

کرمو شدن و نیاز به ترمیم بتن

کرمو شدن بتن از آسیب های وارده بر بتن بوده که به دلیل اجرای نادرست فرایند بتن ریزی از جمله عمل آوری نامناسب ایجاد می شود. با این وجود ترمیم به موقع کرمو شدگی از ایجاد آسیب های جدی به بتن جلوگیری می کند و به همین دلیل از اهمیت بالایی برخوردار است. برای ترمیم کرمو شدگی بتن می توان از ملات ترمیم بتن و در صورت لزوم الیاف FRP‏ استفاده کرد.

سولفاته شدن ‏بتن

سولفاته شدن بتن در اثر واکنش سولفات ها با آلومینات و آهک موجود در چسب سیمان ایجاد می شود. واکنش این نمک ها با آهک و آلومینات موجب پیدایش کلسیم سولفات می شود که به دلیل حجم بالای آن در ملات باعث ایجاد ترک خوردگی در بتن می شود. استفاده از روش های ترمیم بتن به مقاوم شدن بخش بتنی در برابر حملات سولفاتی کمک زیادی می کند.

ترک خوردن و نیاز به ترمیم ‏بتن

عوامل مختلفی می تواند باعث ایجاد ترک در بتن شود که از جمله آنها می توان به افزایش باربری بخش بتنی، نیروهای ناشی از زلزله و غیره اشاره کرد. برای رفع این ترک ها می توان از ملات ترمیمی و چسب اپوکسی استفاده کرد. برای این کار نخست به درزها و ترک های ایجاد شده چسب اپوکسی تزریق می شود و سپس برای پوشش بخش مورد نظر از ملات ترمیمی استفاده می گردد.

خوردگی شبکه میلگرد بتن

گاهی به دلیل وجود ترک های ریز در بتن و یا خلل و فرج در ساختار آن، آب و مواد شیمیایی به داخل بتن نفوذ کرده و به بخش آرماتور یا میلگرد مدفون در آن می رسد. تماس آب و مواد شیمیایی با میلگردها موجب خوردگی آنها می شود و مقاومت آنها را در برابر بارها و نیروهای وارده کاهش می دهد. البته با انتخاب یک روش کارآمد در ترمیم بتن می توان از تخریب ساختار بتن و آسیب به سازه جلوگیری کرد.

انتخاب روش ترمیم بتن مطابق با آیین نامه

بر اساس آیین نامه EN-1504 ترمیم سازه های بتنی بخشی از فرایند نگهداری این سازه ها بوده که ممکن است به دلایل مختلفی چون نواقص اجرایی و یا عوامل محیطی ایجاد شوند. از جمله این عوامل می توان به سایش بتن، سولفاته شدن، خوردگی اسیدی، عملکرد میکروبی، زلزله، خوردگی میلگرد، آتش سوزی و غیره اشاره کرد. البته در این آیین نامه به یک سری روش کاربردی جهت تعمیر و ترمیم بتن اشاره شده است که از جمله آنها می توان به روش بتن پیش آکنده، روش ملات و چسب لاتکس، روش تزریق رزین اپوکسی، روش شاتکریت و بتن پاشی، روش ملات پایه سیمانی و غیره اشاره کرد.

برای تعمیر و ترمیم بتن عموماً از چه مصالحی استفاده می شود؟

از مصالح پرکاربرد در ترمیم و تعمیر بتن می توان به ملات های ترمیمی اشاره کرد که به صورت گسترده در روش های مختلف ترمیم بتن مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله این ملات ها می توان به ملات های سیمانی، ملات های سیمانی اصلاح شده با پلیمر و ملات های پلیمری اشاره کرد. علاوه بر آن در فرایند تعمیر بتن از گروت نیز استفاده می شود که یک ماده سیال چگال بوده که از ترکیب سیمان، ماسه، آب، افزودنی های شیمیایی ساخته می شود. همچنین در فرایند ترمیم و تعمیر بتن در صورت نیاز از ‏الیاف ‏FRP‏ جهت مقاوم سازی هر چه بهتر آن استفاده می شود.

انواع ملات ترمیمی بر اساس اصول کلی تعمیر بتن

از انواع متداول ملات ترمیمی برای بتن می توان به ملات های سیمانی، ملات های سیمانی اصلاح شده با پلیمر و ملات های پلیمری اشاره کرد که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت:

ملات یا بتن اپوکسی یا پلیمری

در این نوع ملات از سیمان استفاده نمی شود و به دلیل ماهیت غیرسیمانی و قیمت بالایی که دارد کاربرد زیادی در ترمیم و تعمیر بتن ندارد. از کاربرد ملات اپوکسی یا پلیمری می توان به استفاده از آن در روش نیلینگ یا ترمیم ترک اشاره کرد.

ملات بر پایه سیمان در ترمیم بتن

در این نوع ملات همان طور که از عنوان آن پیداست از سیمان استفاده شده است که به صورت بسته بندی شده در بازار موجود است. البته امکان ساخت این ملات در محل کارگاه توسط نیروهای ماهر نیز وجود دارد ولی در کل نوع بسته بندی شده آن به دلیل دانه بندی با کیفیت تری که دارد برای فرایند ترمیم مناسب تر است.

ملات یا بتن پایه سیمانی که با پلیمر اصلاح شده

در این نوع ملات از سیمان اصلاح شده با پلیمر استفاده شده است که از چسبندگی بالا، انعطاف بهتر، دوام بیشتر و کارپذیری آسان تر برخوردار است. از آن جایی که امکان ساخت این سیمان در کارگاه وجود ندارد لازم است از نوع بسته بندی و آماده آن استفاده شود.

انواع روش‌های اجرای ملات ترمیم بتن

امروزه در اجرای ملات ترمیمی از روش های مختلفی استفاده می شود که از جمله آنها می توان به روش دستی patch method، روش بتن پاشی، روش پمپ کردن و روش سنتی یا ثقلی اشاره کرد که در ادامه به معرفی آنها می پردازیم.

روش دستی patch method

روش دستی patch method یکی از روش های ترمیم بتن با ملات ترمیمی بوده که نیازی به قالب ندارد و معمولاً برای سطوح و ضخامت پایین استفاده می شود. در این روش در کنار رزین و مواد منبسط کننده از الیاف میکروسیلیس نیز در صورت نیاز می توان استفاده کرد. از نوع خمیری این روش برای سطوح کم که در آن هیچ میلگردی بکار نرفته استفاده می شود و در طرف مقابل نوع سفت آن نیز برای ضخامت های بیشتر و به منظور پوشش درزها، حفره ها و غیره استفاده می شود.

روش بتن پاشی در ترمیم

از دیگر روش های مورد استفاده در اجرای ملات ترمیمی بتن می توان به روش بتن پاشی اشاره کرد که نیازی با قالب بندی ندارد و می بایست با سرعت بالایی انجام شود تا از تراکم زیاد آن در یک بخش جلوگیری شود. این روش از طریق فشار هوا و به دو صورت خشک و تر صورت می گیرد. روشن بتن پاشی نیاز به مهارت بالا دارد و از طریق آن می توان سطح بزرگی را پوشش داد. ضخامت بتن مورد استفاده در این روش کمتر از ۱.۵ سانتیمتر خواهد بود.

روش پمپ کردن در ترمیم بتن

پمپ کردن روش کاربردی دیگری در اجرای ملات ترمیمی بتن بوده که در آن از بتن خودتراکم استفاده می شود. در این روش نیاز به قالب بوده و از آن می توان برای پوشش سطوح دیوار، سقف، ستون و غیره استفاده کرد.

روش سنتی یا ثقلی

از دیگر روش های کاربردی در اجرای ملات ترمیمی بتن می توان به روش سنتی اشاره کرد که با عنوان روش ثقلی نیز شناخته می شود. در این روش از بتن خودتراکم و روان استفاده می شود که جهت اجرا بر روی کف ریخته می شود. در روش ثقلی نیاز به قالب بندی خاص بوده و فرایند بتن ریزی از طریق سوراخ هایی صورت می گیرد.

مراحل گام‌ به گام تعمیر و ترمیم بتن

تعمیر بتن و ترمیم آن به صورت صحیح و اصولی نیازمند اجرای یک سری مراحل بوده که در این بخش به صورت گام به گام به معرفی و بررسی آنها خواهیم پرداخت. این مراحل که شامل 8 مرحله بوده به صورت زیر خواهد بود:

گام اول ترمیم بتن: ارزیابی شرایط و تعیین علل خرابی

در اولین گام ترمیم لازم است سطح بتن و شرایط آن به طور دقیق مورد ارزیابی قرار گیرد تا بر اساس آن تعمیر و ترمیم بتن صورت گیرد. بر همین اساس می بایست وضعیت بتن قبل و بعد از خرابی مورد بررسی قرار گیرد که برای این کار می توان از بازرسی چشمی، مقایسه نقشه های موجود، اجرای آزمایش بر روی نمونه بتن خراب و غیره استفاده کرد. بعد از اتمام ارزیابی نوبت به بررسی علل خرابی بتن بوده تا در صورت مشاهده چند عامل، تمهیدات لازم جهت رفع آنها صورت گیرد.

گام دوم: انتخاب روش تعمیر و آماده کردن مواد تعمیری

در گام دوم تعمیر و ترمیم بتن فرد متخصص می بایست متناسب با علل خرابی بتن یک روش مناسب جهت رفع آن را انتخاب نماید. یکی از کارهایی که لازم است در این مرحله صورت گیرد حذف شرایط زیان آور برای بتن بوده تا از خرابی مجدد آن در اثر عوامل مخرب جلوگیری کند. اگر چه نمی توان شرایط آب و هوایی و تأثیر آن بر عملکرد بتن را تغییر داد ولی با اجرای یک سری اقدامات در زمینه طراحی و اجرای بتن می توان تأثیر این شرایط را کم کرد. به عنوان مثال استفاده از مواد مرغوب و با کیفیت بالا در طراحی بتن می تواند به افزایش استحکام و دوام آن کمک زیادی کند.

گام سوم ترمیم بتن: آماده سازی سطح بتن تخریب شده

گام سوم فرایند تعمیر و ترمیم بتن به آماده سازی سطح بتن تخریب شده اختصاص داده می شود. استفاده از بخار آب برای زدودن چربی های روی بتن از جمله اقداماتی است که می توان از آن در زمینه آماده سازی سطح بتن استفاده کرد. از دیگر اقدامات متداول در این زمینه می توان به غرقاب کردن سطح بتن آسیب دیده طی چند مرحله و استفاده از مواد چسبنده مانند لاتکس به صورت دوغاب لاتکسی در آن اشاره کرد. همچنین برای تعیین زبری بتن می توان از کاغذهای سمباده درجه بندی شده کمک گرفت. تمیزکردن سطح بتن با اسید، مواد شیمیایی، سدیم تری فسفات، دترجنت ها و غیره از دیگر اقدامات مهم در این زمینه است.

گام چهارم: تهیه نقشه و مشخصات فنی تعمیر

در گام چهارم عملیات تعمیر و ترمیم بتن نوبت به تهیه نقشه می رسد که در این مرحله لازم است بر اساس شرایط موجود نقشه ای از مشخصات و محل تعمیر تهیه گردد. نقشه مورد نظر می بایست از انعطاف پذیری لازم جهت تغییرات احتمالی برخوردار باشد و لازم است در آن به حجم تعمیر، محل تعمیر، نوع مواد موردنیاز در فرایند تعمیر، میزان مواد مورد استفاده، هزینه تعمیر و مواردی از این قبیل پرداخته شود.

گام پنجم ترمیم بتن: انتخاب پیمانکار مناسب

گام پنجم فرایند ترمیم و تعمیر و بتن به انتخاب پیمانکار اختصاص داده می شود که تأثیر زیادی بر نحوه اجرای پروژه دارد. از وظایف پیمانکار در این بخش می توان به پیشبرد پروژه بر اساس نقشه طراحی شده و تشخیص حجم کار و محل تعمیر اشاره کرد. پیمانکار می بایست قبل از اجرای پروژه در محل اجرا حضور داشته باشد و آن را مورد بررسی قرار دهد. همچنین در صورت وجود هر گونه ابهام در فرایند اجرایی پروژه لازم است طی چند جلسه این ابهام مورد بررسی قرار گرفته و رفع گردد و نتیجه نهایی آن در اختیار کلیه پیمانکاران قرار گیرد.

گام ششم: زمان‌ بندی و مراحل اجرا

در گام ششم تعمیر و ترمیم بتن لازم است زمان بندی مشخصی برای فرایند اجرایی آن لحاظ شود و مراحل اجرای آن نیز به طور دقیق مشخص گردد. از جمله مواردی که در مراحل اجرایی ترمیم لازم است لحاظ شوند می توان به نحوه اجرای کار، تعداد نفرات مورد نیاز در فرایند اجرایی، نحوه آماده سازی بتن، کاشت میلگرد در صورت نیاز و غیره اشاره کرد. همچنین لازم است بر مراحل اجرای ترمیم و زمان بندی تعیین شده برای آن نظارت دقیق و مستمری صورت گیرد.

گام هفتم ترمیم بتن: کنترل کیفیت محل بتن تعمیری

در این مرحله لازم است کیفیت بتن تعمیری در خلال مراحل اجرای آن مورد بازرسی قرار گیرد. بدین صورت که همزمان با اجرای ترمیم بتن آزمایش هایی جهت کنترل کیفیت آن صورت گیرد. این آزمایش ها می بایست به صورت مکرر در فرایند ترمیم اجرا شوند تا از ایجاد هر گونه خطا و اشتباه در مراحل ترمیم جلوگیری گردد. کنترل کیفیت بتن و اجرای آزمایش ها ضروری در این زمینه باعث افزایش استحکام بتن، ایمنی و دوام آن می شود. در صورتی که کنترل کیفیت بتن پس از اتمام فرایند ترمیم صورت گیرد و در مراحل اجرایی آن خطایی رخ داده باشد، رفع این خطا با صرف هزینه های بالایی همراه خواهد بود؛ پس ضروری است که کنترل کیفیت در طول مراحل اجرایی صورت گیرد.

گام هشتم: مراقبت از بتن بعد از تعمیر

مرحله آخر تعمیر و ترمیم بتن به مراقبت های بعد از تعمیر اختصاص داده می شود. در این مرحله جهت افزایش استحکام سازه و حفظ آن لازم است مراقبت هایی صورت گیرد که از جمله آنها می توان به عمل آوری درست بتن سیمانی از نظر رطوبتی، ثابت نگهداشتن دمای بتن بین ۵ الی ۷ درجه، عدم عمل آوری رطوبتی بتن های با پایه لاتکس، استفاده از سیستم های حفاظتی و غیره اشاره کرد.

روش ترمیم کرمو شدن بتن کدام است؟

همان طور که اشاره کردیم در ترمیم بتن هایی که دچار کرمو شدگی شده اند از ملات های ترمیمی استفاده می شود که در صورت نیاز می توان از الیاف ‏FRP‏ پس از فرایند ترمیم و به منظور افزایش مقاومت بخش مورد نظر نیز استفاده کرد. در این روش ابتدا با استفاده از چکش برقی، واترجک و غیره ذرات سست روی بتن پاکسازی می شوند. در مرحله بعدی چنان چه میلگردهای بکار رفته در طراحی بتن نمایان باشند لازم است بر روی آنها از آستر اپوکسی غنی شده با روی استفاده شود تا مقاومت میلگردها در برابر خوردگی افزایش یابد. در آخر محل مورد نظر با استفاده از ملات ترمیمی پوشش داده می شود.

خوردگی شبکه میلگرد و انتخاب روش ترمیم بتن

یکی از آسیب های وارده بر بتن که می تواند با کاهش استحکام و مقاومت آن همراه باشد خوردگی آرماتور یا شبکه میلگرد بوده که از آن به عنوان یک مشکل جهانی نیز یاد می شود. البته یک سری اقدامات و برنامه ریزی ها در این زمینه می تواند به کاهش خوردگی میلگرد و افزایش عمر بتن کمک زیادی کند. در هر صورت جهت جلوگیری از خوردگی شبکه میلگرد ابتدا باید از طریق آزمایش هافسل نواحی که دچار خوردگی شده اند مشخص گردند و سپس عواملی که باعث ایجاد خوردگی در بتن می شوند مورد شناسایی قرار گیرند. در نهایت لازم است بخش آسیب دیده مورد تعمیر و ترمیم قرار گیرد که برای این کار می توان از پوشش های متشکل از الیاف FRP و یا از ژاکت بتنی به همراه رزین اپوکسی جهت پوشش نواحی آسیب دیده و ترمیم بتن استفاده کرد.

بتن سولفاته شده چگونه ترمیم می شود؟

همان طور که در ابتدای این مطلب بدان اشاره شد یکی از آسیب های وارده بر بتن تأثیر سولفات ها بر ساختار آن بوده که جهت رفع این آسیب ها می توان از روش های مقاوم در برابر حمله سولفاتی استفاده کرد. در این روش جهت افزایش مقاومت بتن در برابر نمک های سولفاتی می توان از ملات پلیمری به عنوان یک پوشش محافظ استفاده کرد. برای این کار ابتدا بخش آسیب دیده بتن به طور کامل پاکسازی می شود و سپس بر روی آن از ملات ترمیمی نوع پلیمری استفاده می شود.

ترمیم بتن پیش ساخته چگونه است؟

بتن پیش ساخته یکی از انواع پرکاربرد و باکیفیت بتن بوده و همان طور که از عنوان آن پیداست به صورت پیش ساخته در کارخانه تولید می شود و پس از انتقال به محل پروژه بر اساس نقشه طراحی سازه اجرا و نصب می گردد. در مقاله “مزایا و معایت بتن پیش ساخته چیست؟” به ویژگی ها و محدودیت های طراحی آن اشاره شده است که برای آشنایی بیشتر می توانید به مطالعه آن بپردازید. این نوع بتن در بخش های مختلف سازه چون پانل های دیواری، راه پله ها، ستون ها، تیرها، کف، سقف، تونل ها و غیره مورد استفاده قرار می گیرد و از اجرای آسان و قیمت مقرون به صرفه ای برخوردار است. در رابطه با ترمیم بتن پیش ساخته می توان گفت که ترمیم آن مشابه ترمیم و تعمیر بتن مرسوم بوده و برای این کار می توان از روش های ترمیم و تعمیر بتن استفاده کرد.

جمع بندی نهایی

بخش های مختلف سازه به ویژه بخش های بتنی آن بنا بر دلایلی ممکن است دچار آسیب و خرابی شوند که این آسیب ها می تواند مقاومت و ایمنی بخش مورد نظر و کل سازه را به خطر بیندازد. بر همین اساس لازم است بر روی بخش های آسیب دیده بتن فرایند تعمیر و ترمیم صورت گیرد تا مقاومت آنها در برابر بارها و نیروهای وارده افزایش یابد. البته قبل از استفاده از روش های ترمیم بتن لازم است نوع آسیب و شدت آن بررسی شود و سپس جهت رفع آن اقدام گردد. همان طور که اشاره کردیم آسیب های وارده بر بتن می تواند از نوع کرمو شدگی، سولفاته شدن، ترک خوردگی و آسیب به بخش میلگرد باشد که جهت رفع هر کدام از آنها لازم است از روش ها و متریال مشخصی استفاده گردد که در این مطلب بدان اشاره شده است.