ترمیم بتن؛ روش‌ها، مواد ترمیم‌کننده و عوامل تخریب

بتن ماده‌ای بسیار مقاوم و مستحکم است که گاه بر اثر یک سری عوامل طبیعی یا غیرطبیعی دچار تخریب می‌شود و باعث اُفت استحکام کل بنا می‌گردد. برای پیشگیری از پیشرفت فرآیند تخریب، بتن نیاز به تعمیر پیدا می‌کند.

ترمیم سازه‌های بتنی به عنوان یک راهکار جایگزین برای اجزاء خراب شده و معیوب یک سازه جایگزین بسیار خوبی به شمار می‌رود که با استفاده از مصالح مرغوب و ترجیحاً همجنس، از بروز خطرات بالقوه برای سازه جلوگیری به عمل می‌آورد. در این پست می‌خواهیم شما را با عوامل تخریب کنندۀ بتن و شیوه‌های ترمیم آن آشنا کنیم. 

عواملی که باعث تخریب سازه‌های بتنی می‌شوند، می‌توانند ریشه در عارضه‌هایی همچون خوردگی، سولفاته شدن، ایجاد محیط‌های اسیدی، بروز واکنش‌های قلیایی، ایرادات ناشی از روند اجرایی عملیات و ... داشته باشند.

با توجه به شرایط اجرایی، بهره برداری، محدودیت‌های فضایی، زمانی، اقتصادی و همچنین آسیب مواد، می‌توان از روش‌های مختلف ترمیم بتن یا هر نوع سازۀ بتنی دیگر استفاده کرد. 

عوامل و ریشه های تخریب بتن 

عوامل مخرب بتن، بر اساس فرمولاسیون به کار رفته برای بتن و میزان تناسب آن با ماهیت پروژه، و همچنین با توجه به اقلیم اجرای پروژه، درصد رعایت آیین نامه های اجرای بتن ریزی و بسیاری عوامل دیگر می توانند شامل خوردگی میل گردها، سولفاته شدن، تماس اسیدی  و... باشند. این نکته را نیز در نظر داشته باشید که تخریب بتن می تواند ناشی از یک یا چند عامل از عوامل زیر باشد که ممکن است به طور همزمان در یک نقطه از سازه بروز کنند: 

1. خوردگی میل گردها
2. سولفاته شدن
3. کربناتاسیون
4. فرآیند ذوب – انجماد پی در پی
5. کریستالیزاسیون (تبلور) نمک
6. تماس اسیدی
7. حوادث طبیعی از قبیل زلزله و آتش سوزی
8. انجام واکنش قلیایی سنگدانه ها
9. سایش و بروز پدیده کاویتاسیون
10. مشکلات اجرایی حین عملیات بتن ریزی
11. عمل آوری بتن

روش های ترمیم بتن

از جمله روش های ترمیم بتن می توان به این روش ها اشاره کرد. اما پیش از آن که به روش های ترمیم سازه های بتنی اشاره کنیم این نکته را یادآوری کنیم که استفاده از روش های زیر جنبۀ دلخواه ندارند و باید بر اساس مشخصات پروژه، اهمیت سازۀ بتنی، اقلیم، مواد و مصالح موجود در بازار، بهترین روش انتخاب شود. در شرایط برابر، الزامات اقتصادی و میزان مقرون به صرفه بودن روش نیز در اولویت شاخص ها قرار می گیرد. مهم ترین این روش ها عبارتند از: 

مواد ترمیم کنندۀ سازه های بتن

 مواد ترمیم کنندۀ بتن دارای انواع گوناگونی هستند. برخی از این مواد شامل دوغاب هایی هستند که به آنها دوغاب ترمیم کنندۀ بتن گفته می شود. این دوغاب ها گاهی اوقات به صورت آماده در بازار وجود دارند و برای اجرای ترمیم های کوچک و خاص قابل اجرا هستند.

ترمیم ستون های بتنی

بیشترین مشکلات موجود در زمینه ستون های بتنی به دو صورت سازه ای و غیرسازه ای تقسیم می شوند.

مشکلات سازه ای ستون عبارتند از ترک هایی با عرض و عمق زیاد بر اثر بروز حوادث، خوردگی های گسترده و شکستگی های بزرگ و درزهای اجرایی به دلیل قطع بتن.

مشکلات غیر سازه ای ستون مشتمل بر ایجاد تخلخل در بتن و کرمو شدن، شکستگی های کم عمق در بتن و ترک های سطحی بتن هستند. شیوه های ترمیم ستون های تخریب شدۀ بتنی از این قرار هستند: 

1. تعمیر ترک ستون ها به وسیلۀ تزریق رزین اپوکسی
2. ترمیم بتن به وسیلۀ چسب اپوکسی و دوغاب پایۀ سیمانی اصلاح شده با پلیمر در شکستی ها و خوردگی های ستون ها
3. ترمیم به کمک چسب اپوکسی اتصال قدیم به جدید و دوغاب منبسط شونده در کپ های اتصال
4. ترمیم سطحی و دوامی با استفاده از دوغاب ترمیم کنندۀ پایه سیمانی بهینه سازی شده با پلیمر
5. پوشش ترک های سطحی با پوشش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ استحکام بتن
6. بهره گیری از الیاف کامپوزیت کربنی CFRP به طور ترکیبی با سایر روش ها بر اساس حجم آسیب دیدگی بتن
7. ترمیم از طریق دوخت سازه به وسیلۀ تزریق رزین و کاشت میل گرد تقویتی
8. ترمیم دیوارهای بتنی

 مهم ترین مشکلات موجود در دیوارهای آسیب دیدۀ بتنی، به دو صورت آسیب های سازه ای و غیر سازه ای هستند.

مشکلات سازها و دیوارهای بتنی عبارتند از ترک های عریض و عمیق که بر اثر حوادثی همچون زلزله، آتش سوزی و خوردگی ایجاد می شوند، شکستگی بتن در گسترۀ زیاد، درزهای اجرایی به دلیل قطع بتن، کپ موجود در اتصال بتنی دیوار به تیر یا دال و غیره.

به عنوان مشکلات غیرسازه ای دیوارهای بتنی هم می توان به ایجاد شکستگی های کم عمق، ترک های سطحی و تخلخل و کرمی شدن بتن اشاره کرد.

ترمیم سقف، تیر و پُل های بتنی 

معمولاً مهم ترین مشکلات موجود در زمینۀ آسیب های سقف، تیر و پُل های بتنی عبارتند از آسیب های سازه ای و غیر سازه ای.

مشکلات سازه ای این نوع سازه ها عبارتند از وجود گُرده ماهی (سقف فاقد آویز) ناشی از مشکلات اجرایی، ترک های عریض و عمیق، ایجاد خوردگی، ضعف در محل اتصال و تکیه گاه تیر به ستون و محل اتصال تیرچه به تیر، شکستگی بتن به دلیل بروز ضربه، آسیب های حاصل از زمین لرزه یا خوردگی.

به عنوان مشکلات غیر سازه ای این قبیل سازه ها نیز می توان به لبه دار بودن قالب و ناصاف بودن آن در بتن های اکسپوز، ایجاد تخلخل و کرمو شدن در بتن، شکستگی کم عمق بتن، ایجاد ترک های سطحی و غیره اشاره کرد.

ترمیم فونداسیون های گسترده و نواری بتن

- ترمیم ترک های ایجاد شده در فونداسیون با استفاده از تزریق رزین اپوکسی

- ترمیم ترک ها و آسیب ها با استفاده از دوغاب پایه سیمانی بهینه سازی شده با پلیمر برای رفع شکستگی و خوردگی میل گرد داخل فونداسیون

- ترمیم سطحی بتن با استفاده از ملات ترمیم کنندۀ پایه سیمانی بهینه سازی شده با پلیمر

- پوشش ترک های سطحی با استفاده از روکش های محافظتی الاستومری به منظور حفظ میزان استحکام مورد انتظار بتن 

- دوختن ترک با استفاده از تزریق رزین و میل گرد

ترمیم کف سازی های بتنی (سالن های صنعتی، سوله ها و انبارهای بتنی) 

بیشتر مشکلات موجود در زمینۀ کف سازی بتنی در سالن های صنعتی، سوله ها و انبارهای صنعتی، به دو نوع مشکلات سازه ای و غیر سازه ای بر می گردد. 

مشکلات سازه ای این نوع سازه ها عبارتند از ایجاد ترک ها و خوردگی ها

مشکلات غیرسازه ای این قبیل سازه ها می توانند به صورت بروز تخلخل و ناصافی در سطح بتن، تراز نبودن سطح بتن، سایش و آسیب های سطحی، شکستگی لبه درزها و خوردگی بتن به وسیله تماس با اسید بروز کنند. شیوه های ترمیم سازه های بتنی کارخانه ای و صنعتی عبارتند از:

• استفاده از رزین اپوکسی به صورت تزریقی
• اجرای بتن پلیمری در لابلای محل های شکستگی بتن
• استفاده از دوغاب خود تراز شونده برای لول کردن سطح
• تجهیز کفپوش های صنعتی برای جلوگیری و ترمیم سایش
• احداث پوشش های آب بند برای پیشگیری از خوردگی و تخریب های سطحی
• استفاده از پوشش هایی با دوغاب های شیمیایی بالا

مواد ترمیم کنندۀ بتن

چسب های پلیمری بتن

از این چسب ها برای ضدآب کردن و ممانعت از ورود املاح دیگر به داخل ساختار بتن استفاده می شود. مهم ترین کاربردهای چسب پلیمری بتن عبارتند از کفپوش های بتنی، دوغاب کاشی کاری، پوشش های تراشه و لایه های سیمانی دوغاب های پایه سیمان و آهک  و اتصال و ضد آب سازی پوشش های گچی.

پودر ترمیم کنندۀ بتن 

ملاتی است که یک جزء آن سیمان است که با الیاف پلی پروپیلن، رزین های پودری محلول در آب و لاتکس مورد بهینه سازی قرار گرفته است. این دوغاب قدرت چسبندگی بسیار زیادی دارد و در برابر حملات شیمیایی، نفوذ املاح، ترک خوردگی ها و سیکل های گرمایی و سرمایی مقاومت می کند. 

انواع دوغاب های آمادۀ ترمیم کنندۀ بتن

• دوغاب های پایه سیمانی
• انواع دوغاب پلیمری
• دوغاب های شبه پلیمری
• چسب های اپوکسی
• چسب های لاتکس

مزیت های استفاده از ترمیم کننده های بتن

به خوبی با آب مخلوط می شوند و یک خمیر صاف و همگن و کارپذیر ایجاد می کنند.

چون حاوی افزودنی هایی هستند که چسبندگی عالی به سطح کار دارند، لذا نیازی به مواد کمکی ندارند.

به دلیل الاستیسیتۀ عالی و مقاومت کششی بالایی که دارند، هرگز دچار انقباض و ترک خوردگی نمی شوند.