دلایل ترک در بتن و راهکار آن چیست؟

دلایل ترک در بتن

در این بخش دلایل ترک در بتن و راهکار آن را بررسی می‌کنیم. ممکن است این سوال پیش بیاید که آیا همه ترک‌ها خطرات جدی به همراه دارند یا نه؟ در قسمت بالا به انواع ترک اشاره کردیم و گفتیم برخی ترک‌ها می‌توانند خطرات جبران‌ناپذیری به‌وجود آورند. و برخی نیز دردسری برای ما ندارند.

بنابراین بسته به نوع ترک و زمان ایجاد آن و دیگر عوامل که در زیر به آن اشاره می‌کنیم. می‌توانند خطرناک با بی‌خطر باشند. در ادامه شش دلیل عمده ترک بتن را بررسی می‌کنیم.

اضافه بار و فشار اضافی

مقطع بتن با بار اندازه‌گیری محاسبه شده و تخمینی که بر اساس قوانین ساختمان تعیین می شود، طراحی می شود. عوامل طراحی شامل مقاومت بتن است. تعداد، اندازه و محل میلگردهای تقویت کننده؛ و اندازه و شکل مقطع بتن. هنگامی که یک سازه تا حدی بارگذاری می شود که عوامل ایمنی پوشش داده نمی شود، بتن ممکن است آسیب ببیند یا حتی شکست بخورد.

اضافه بار ممکن است در برش، خمش یا کشش باشد. همچنین ممکن است در نتیجه خستگی یا بارگذاری چرخه ای باشد. هر یک از اینها الگوی ترک خوردگی متفاوتی دارند که باید به دنبال آن باشید.

خوردگی

خوردگی یک فرایند الکتروشیمیایی، و به معنی اکسیداسیون میلگرد استفاده شده در بتن است. که تغییر رنگ فولاد را به همراه دارد. ترک بتن براثر خوردگی به دلیل افزایش حجم لایه اکسید شده است.

دو علت عمده خوردگی در فولاد تقویت کننده وجود دارد؛ کربناته شدن و نفوذ کلرید.

• کربناته شدن زمانی اتفاق می‌افتد که دی اکسید کربن و رطوبت به بتن نفوذ کرده و سطح pH بتن را کاهش می‌دهد. خوردگی فولاد تقویت کننده در بتن می تواند یک مسئله سازه‌ای اصلی باشد. در شرایط عادی، سطح pH بتن بالا است (بالاتر از 12.5). PH بالای بتن اجازه می‌دهد تا یک لایه غیر فعال اکسید آهن در اطراف آرماتور تشکیل شود و از زنگ زدگی جلوگیری می‌کند.
• هنگامی که اکسیژن، کلریدها و رطوبت به بتن نفوذ می کنند، نفوذ کلرید سطح pH بتن را کاهش می‌دهد. کلریدها را می توان در آب آشامیدنی یافت که هرگز نباید برای مخلوط کردن بتن استفاده شود. همچنین عوامل محیطی وجود دارد که ممکن است در طول عمر یک سازه اضافه شوند. مثلا ساختمان‌هایی که در معرض آب نمک یا نمک‌های یخ‌زدا قرار دارند، ممکن است کلرید سریعتری از نمک‌ها ایجاد شود.

هر دو علت خوردگی به یکسان ایجاد می‌شود. سطح pH آخرین مانع بتن در برابر خوردگی است، بنابراین آرماتور شروع به زنگ زدگی می کند. زنگ، فولاد را تا 10 برابر حجم منبسط می کند، که می تواند مشکلات عمده ای در ساختار ایجاد کند.

تغییرات دما یخ زدگی و ذوب‌شدگی

چرخه‌های انجماد و ذوب می‌تواند در طول زمان برای بتن بسیار مضر باشد. مگر اینکه یک پوشش محافظ روی بتن اِعمال شود. هر چرخه اجازه می‌دهد تا رطوبت بیشتری به بتن نفوذ کند. تنش ناشی از انجماد رطوبت در داخل بتن باعث ایجاد عیوب بزرگتر در هر چرخه می‌شود. بتن حباب شده با هوا می‌تواند برای کمک به کاهش برخی از تنش‌های انبساطی ناشی از تغییرات شدید دما استفاده شود.

 با این حال، همه اثرات انجماد/ذوب را نمی‌توان به این روش حل کرد و بسیاری از ساختارها ممکن است در معرض ترک خوردن یا بدتر شدن این چرخه‌ها قرار گیرند. ترک‌های با ضخامت کمتر از 40 سانت را می‌توان بدون پیمانکاران حرفه ای تعمیر کرد.

عرض ترک‌های قابل تحمل ممکن است به طور قابل توجهی کمتر از این باشد. زیرا ترک ها ممکن است به مواد شیمیایی فاسد اجازه دهند که به روش های دیگر به بتن آسیب برسانند.

واکنش قلیایی

واکنش قلیایی به واکنش های شیمیایی در مخلوط بتن اشاره دارد. سنگدانه‌های خاصی در داخل بتن ممکن است به مواد قلیایی واکنش نشان دهند. و باعث انبساط بتن شوند.

 قلیاها نیز ممکن است از داخل مخلوط بتن باشند. یا از منابع بیرونی مانند دریا یا آب‌های زیرزمینی یا نمک های یخ زدا باشند.

هنگامی که این نوع واکنش رخ می دهد، یک ماده ژل مانند ایجاد می‌شود که وقتی رطوبت به آن می رسد متورم می‌شود. تنش‌های ناشی از تورم باعث ایجاد نیروهای کششی داخلی می‌شود و بتن را از داخل ترک می‌دهد.

انقباض

انقباض بتن ممکن است در طول چرخه عمر سازه به دلایل مختلف اتفاق بیفتد که اکثریت آن در چند ماه یا سال اول پس از ریخته‌گری اتفاق می‌افتد. دو نوع انقباض وجود دارد

• انقباض پلاستیکی (قبل از سخت شدن)
• انقباض خشک شدن (پس از سخت شدن)

بلافاصله پس از ریختن بتن، می تواند انقباض پلاستیکی، حرکت ساخت و ساز (به عنوان مثال حرکت قالب یا حذف) و انقباض خشک شدن وجود داشته باشد.

 پس از سخت شدن کامل بتن؛ یک سازه در طول سا‌ل‌ها دچار تغییرات دما، حجم و شیمیایی می شود. هر یک از این‌ها باعث انقباض بتن می‌شود. انقباض یک پدیده مورد انتظار در یک سازه بتنی است و اغلب می توان آن را با اتصالات تنش زدا و فولاد تقویت کننده به درستی کنترل کرد.

روش‌های ترمیم بتن ترک خورده

معمولاً ترک‌هایی که در بتن ایجاد می‌شوند بسته به میزان سطحی و عمقی بودن آن ترمیم می شوند. بعضی ترک‌های ایجاد شده ممکن است به‌قدری عمیق و پیشرفته باشند که هیچ راه‌حلی روی آن جواب ندهد. اما به‌طور کلی روش‌های ترمیم بتن ترک خورده به شرح زیر انجام می‌شود:

• تزریق رزین اپوکسی

برای ترمیم بتن ترک خورده می‌توان ازین ماده استفاده کرد. با تزریق رزین اپوکسی منفافذ و ترک‌های ایجاد شده کاملاً مسدود می‌شود. و باعث جلوگیری از نفوذ مایعات و گازهای مهاجم می‌شود. همچنین مقاطع بتنی را به‌شکل سازه‌ای به هم می‌پیوندد.

• آب‌بندی و مسیریابی ترک بتن

ترک‌های ایجاد شده در بتن در صورتی که ریز باشند می‌توان با دوغاب و کمی فشار انجام شود. ترک‌ها به دو صورت فعال و غیرفعال ایجاد می‌شوند. در ترک‌های فعال از ارتجاعی  یا ELASTOMERIC استفاده کرد. در ترک‌های غیرفعال از دوغاب و پرتلند و موادی که خاصیت انبساطی دارند استفاده شود.

• بخیه زدن و دوختن ترک بتن

این روش، به دو صورت زیر انجام می‌شود:

 روش دوخت متقاطع (صلیبی)؛  سوراخ‌هایی با زاویه و فاصله مشخص نسبت به سطح ترک ایجاد می‌شود. و مفتول فلزی به صورت متقاطع درون سوراخ‌ها قرار می‌گیرد. و با استفاده از رزین اپوکسی ثابت می‌شوند.

روش دوخت بخیه؛ شکاف هایی عمود بر محور ترک به صورت سطحی ایجاد می‌شود و مفتول فلزی همچون بخیه درون این شکاف ها قرار می‌گیرد.

دیگر روش‌های ترمیم بتن ترک خورده

• تنیدن
• افزودن میلگرد محاسباتی
• خورانش ثقلی
• پر کردن با گروت
• اشباع‌سازی با پلیمر

کلام آخر

امکان ایجاد نقص و ترک در تمام سازه‌ها وجود دارد. و باید با انجام یک طرح برنامه‌ریزی شده اقدام به ترمیم و تعمیر ترک‌ها انجام داد. در این مقاله سعی کردیم شما را با اینکه دلایل ترک در بتن و راهکار آن چیست، آشنا کنیم. امیدوارم استفاده کافی را برده باشید.

فراموش نکنید که در مرحله اول، خرید بتن آماده شیراز با کیفیت بالا و استفاده از آن در پروژه‌ها می‌تواند مشکل شما را به حداقل برساند. خط تخصصی تولید بتن شرکت «بتن سازان برج زینو» آماده تامین بتن آماده و سایر محصولات بتنی پیش‌ساخته با بالاترین استانداردها برای پروژه‌های شماست. با ما در ارتباط باشید.