تحقیق درباره آسیب شناسی و ترمیم بتن

مقدمه:
بتن به عنوان یکی از بنیادی ترین مصالح ساختمانی، نقش بی بدیلی در ایجاد سازه های پایدار و مقاوم ایفا می کند. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی این ماده، از مقاومت فشاری بالا گرفته تا دوام نسبی در شرایط محیطی متفاوت، موجب شده است که بتن به عنوان ستون فقرات بسیاری از سازه های شهری، صنعتی و تاریخی شناخته شود. با این حال، تجربه عملی و مطالعات مهندسی نشان داده است که بتن در برابر عوامل متعددی از جمله واکنش های شیمیایی، بارگذاری های غیرمترقبه و شرایط محیطی نامطلوب، آسیب پذیر است. فرایندهای تخریب بتن، ترکیبی از واکنش های داخلی و تأثیرات خارجی هستند که به تدریج استحکام و یکپارچگی سازه را کاهش می دهند و ضرورت بررسی دقیق آسیب شناسی این ماده را برجسته می سازند.

نفوذ یون ها و ترکیبات مهاجم، یکی از مهم ترین عوامل فرسودگی سازه های بتنی است. کلریدها و سولفات ها می توانند به میلگردهای درون بتن آسیب رسانده و موجب خوردگی آن شوند، کربناسیون باعث کاهش قلیائیت بتن و ایجاد زمینه مناسب برای واکنش های مخرب می شود و سیکل های یخ زدگی و ذوب، همراه با حضور نمک های ذوب یخ، ترک ها و پوسته پوسته شدن سطحی ایجاد می کنند. حملات قلیایی-سنگدانه ای نیز واکنش های شیمیایی پیچیده ای را در بتن فعال می سازند که بر دوام سازه اثر مستقیم دارد. علاوه بر این، خطاهای طراحی و اجرایی و همچنین اثرات ناشی از حرارت و حریق، از دیگر عوامل موثر بر فرسودگی بتن هستند که بدون شناسایی و مدیریت مناسب، طول عمر سازه را به شدت کاهش می دهند.

ترمیم سازه های بتنی نیازمند اجرای دقیق مراحل فنی و استفاده از روش ها و مواد متنوع است. آماده سازی سطح، شامل شستشو، اسید خراشی، سندبلاست، گریت بلاست و استفاده از آب تحت فشار، موجب افزایش چسبندگی مواد ترمیمی به بتن قدیمی می شود. روش های ترمیمی مختلف، مانند تزریق ترک ها، قنداق کردن، بتن با سنگدانه از پیش آکنده، بتن پاشی، بخیه زنی، تنیدن، درزگیری و پوشش دهی، هر یک با توجه به نوع و شدت آسیب انتخاب می شوند. فرآیندهای ترمیمی، بسته به شرایط محیطی و خواص مکانیکی سازه، توانایی بازگرداندن استحکام و یکپارچگی بتن را با دقت بالا فراهم می آورند و طول عمر سازه را افزایش می دهند.

مواد تعمیری مورد استفاده طیف گسترده ای دارند و شامل ملات ها، دوغاب ها، پوشش ها و ترکیبات شیمیایی ویژه می شوند. سیمان پرتلند معمول، ملات های منبسط شونده، بتن و ملات حاوی الیاف مصنوعی، رزینه ها، اپوکسی ها، پلی استرها، پلی یورتان ها و لاتکس ها نمونه هایی از این مواد هستند. برای سازه های زیرآبی و مناطق مرطوب، سیمان ها و مواد خاصی با ویژگی های آب اندازی، زمان گیرش طولانی، مقاومت شیمیایی و چسبندگی بالا به بتن قدیمی توسعه یافته اند. انتخاب درست مواد بر اساس خواص شیمیایی، فیزیکی و شرایط محیطی، نقش تعیین کننده ای در دوام و عملکرد ترمیم دارد و امکان بهره برداری طولانی مدت از سازه های بتنی را فراهم می سازد.

پیچیدگی آسیب شناسی و ترمیم بتن در هم تنیده شدن عوامل محیطی، واکنش های شیمیایی و خواص مصالح به وضوح مشاهده می شود. هر ترک، هر لایه فرسوده و هر نقطه آسیب پذیر، نتیجه تعاملی از شرایط محیطی، کیفیت مصالح و شیوه های اجرایی است. ترکیب دانش مهندسی سازه، علم مواد و تکنولوژی ساخت، زمینه را برای توسعه روش های پیشرفته تر ترمیم و بهینه سازی طول عمر سازه های بتنی فراهم کرده است. شناخت دقیق روندهای تخریب و بهره گیری از روش ها و مواد مناسب، امکان ایجاد سازه های مستحکم تر، مقاوم تر در برابر عوامل محیطی و دارای دوام طولانی تر را فراهم می آورد و همزمان مرزهای نوینی در طراحی و حفاظت سازه های بتنی شکل می دهد.

فهرست مطالب:
پیشگفتار
فصل اول: علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی
نفوذ نمکها
اشتباهات طراحی
اشتباهات اجرایی
حملات کلریدی
حملات سولفاتی
حریق
عمل یخ زدگی
نمکهای ذوب یخ
عکس العمل قلیایی سنگدانه ها
کربناسیون
علل دیگر
فصل دوم: عملیات ترمیمی
آماده سازی سطوح
تمیز نمودن با اسید، شستن با اسید، اسید خراشی
برس زدن
چکش زدن
سند بلاست و گریت بلاست(شن و ساچمه پاشی)
وترجت (آب فشاری) با مواد ساینده و بدون آن
روشهای دیگر
طرق مختلف ترمیم
تزریق ترکها
قنداق کردن
بتن با سنگدانه از پیش آکنده
لایه های سطحی
بتن پاشی
بخیه زنی
تـنـیـدن
درزگیری
پوشش
طریقه معمول مرمت قسمتهای خراب شده با استفاده از مواد شکل پذیر
باروری توسط خلاء
روشهای سطلی
روش قیفی
روش پمپ
روش کیسه ای
فصل سوم: مواد تعمیری
بنونیت
پوششهای قیری
بتن، ملات و دوغاب ساخته شده از سیمان پرتلند معمول
درزگیریهای ارتجاعی
رزینه
اپوکسیها
پلی استرها
پلی یورتانها
بتن، ملات، و دوغابهای منبسط شونده
بتن و ملات دارای الیاف مصنوعی
لاتکس
سایر مواد پوششی
سیمانهای مخصوص
مواد تعمیری زیر آبی
مواد سیمانی برای تعمیرات زیر آبی
ویژگیهای آب اندازی
زمان گیرش طولانی
شسته شدن
آسیب پذیری در مقابل مواد شیمیایی
روانی ضعیف
جمع شدگی یا انقباض
جدا شدن
نفوذ آب دریا به سیستم تعمیری
چسبندگی به بتن قدیمی (بتن مادر)

مناسب جهت استفاده دانشجویان رشته معماری و عمران
در قالب فایل word و قابل ویرایش