به دلیل استفاده زیاد از بتن در تمامی کارهای عمرانی مانند:ساختمان سازی، پل سازی، سد سازی، راه سازی و… باید با نحوه ترک خوردن و رفتار آن هنگام ترک خوردن آشنا باشیم. ترک های موجود در سطح بتن، که باعث ایجاد درز، شکاف و در نهایت ریزش یا تخریب رویه بتن میگردند، از عواملی هستند که هر ساله باعث هدر رفتن حجم بسیاری از منابع کشور و ایجاد خسارات مالی برای کارفرمایان و مجریان میشوند. بتن مادهای است که دارای رفتار پیچیدهای در مراحل مختلف شکل گیری میباشد و از مرحله اختلاط مواد تشکیل دهنده، تا زمانی که مرحله سخت شدگی را طی کند و به مرحله بهره برداری برسد و حتی سال ها پس از آن نیز دارای خصوصیات ویژهای میباشد که باعث میشود برای دست یافتن به بتن مورد نظرمان در هر یک از این حالات، ضوابط و نکات لازم آیین نامه ای و بعضا تجربه ای را در نظر گرفته، تصمیمات و اقدامات لازم را اتخاذ کنیم؛ در غیر این صورت پدیدهای در بتن به نام ترک خوردگی به وجود میآید که دارای انواع و دلایل مختلفی میباشد. بتن بخاطر اینکه از انواع ماده با خصوصیات متفاوت تشکیل شده است، رفتارهای متفاوتی در اثر انواع بارهای وارده از خود نشان میدهد.
بتن در مفهوم بسیار وسیع به هر ماده یا محصولی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشد اتلاق می شود. این ماده چسبنده عموماً حاصل فعل و انفعال سیمان های هیدرولیکی و آب می باشد. بتن ممکن است ازانواع مختلف سیمان و نیز پوزولان ها، سرباره ی کوره ها، مواد مضاف، گوگرد، مواد افزودنی، پلیمرها و الیاف و غیره تهیه شود. همچنین در نحوه ی ساخت آن ممکن است از حرارت، بخار آب، اتو کلاو، خلاء، فشارهای هیدرولیکی و متراکم کننده های مختلف استفاده شود.
بررسی ماهیت ترک و محل ترک ایجاد شده
ماهیت ترک های ایجاد شده در ساختمان را میتوان به این صورت دسته بندی کرد:
- ترک خمشی
- ترک برشی
- ترک پیچشی
- ترک های مربوط به لغزش اتصالات میلگردها
- گسترش ترک در طول تیر
- ترک کششی
- ترک ستون
- ترک های خوردگی
- ترک های خمشی در دال
- ترک های بالای خمشی در دال
- ترک های جمع شدگی در دال طره ای
در ادامه به بررسی برخی از ترک های نام برده شده میپردازیم :
ترک خمشی
زمانی که مقاومت خمشی مقطع بتن پایین بوده و تار کششی بیشترین عرض را داشته و به سمت تارهای دیگر همگرا شده به تنهایی یا گروهی اتفاق میافتد. این نوع ترک در سلامت سازه تاثیر گذاشته و باید بررسی شود
ترک برشی
زمانی که مقاومت برشی مقطع بتن پایین بوده و در ناحیهای با برش ماکزیمم بیشترین عرض را در میانه عمق به سمت بالا و پایین به تنهایی یا گروهی گسترش یافته، رخ میدهد و تاثیر زیادی در سلامتی سازه دارد.
ترک پیچشی
در مقطع با مقاومت پیچشی پایین که عرض یکنواختی دارد، در فرم مارپیچ و به تنهایی رخ میدهد.
ترک کششی
به دلیل نبود آرماتوربندی کافی در مقطع تحت کشش و پایین بودن کیفیت بتن اتفاق میافتد.
تعمیر صحیح انواع ترک های ایجاد شده در بتن
اصولاً تعمیر صحیح انواع ترک در بتن به علت وقوع و همچنین انتخاب روش درخور آن بستگی دارد، در غیر این صورت تعمیرات ممکن است بصورت موقت باشند. لذا برای یک تعمیر موفق و همیشگی بایستی از عدم پیشروی علل ترک خوردگی کسب اطمینان نمود چرا که ممکن است برخی روش های رایج که برای تعمیر و اصلاح ترکها در اعضاء بتنی بکار گرفته میشوند، شامل موارد زیر است:
- تزریق رزین اپوکسی یا فوم پلی یورتان
- بخیه زدن
- تنیدن
- افزدون میلگرد محاسباتی
- خورانش ثقلی
- پر کردن با گروت یا دوغاب سیمان
تزریق رزین اپوکسی یا فوم پلی یورتان
ترکهای باریکی را میتوان به طریقه تزریق رزین های اپوکسی پر نمود. در این روش نقاط تزریق متناوباً با فواصل کوتاهی در طول ترک قرار داده شده و سپس سطح ترک کاملاً آب بند میشود تا از فرار و نشست رزین در مدت تزریق جلوگیری شود.
روش تزریق به این صورت است که رزین از یک نقطه تزریق شده و سپس اطمینان حاصل میشود که عمل تزریق تا نقطه بعدی کاملاً صورت گرفته و خلل و فرج های اطراف پر شده است. معمولاً از پلی یورتان ها در مواقعی استفاده میشود که نیاز به ماده فنری احساس میشود. زیرا خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری پلی یورتان ها بیش از سیستم اپوکسی ها است. یکی از نمونه های پلی یورتان ها، به کارگیری آنها در داخل مخازن و مخازن و جاهایی است که از سیستم انتظار مقاومت بالایی در برابر تغییرات و اختلاف دما میرود.
بخیه زدن
این روش در موقعی به کار گرفته میشود که ترک های زیادی روی سطح بتن ظاهر شده و باید برای به دست آوردن و شکل مسدود کنید. در این روش المان های پایه های کوتاه در عرض ترک های در U حفظ مقاومت سازه ای، آنها را میلگرد های درون حفره های تعبیه شده، قرار گرفته و سپس این حفره ها با ملات های روان یا دوغاب که خاصیت جمع شدگی ندارند، پر میشود.
همانطور که بیان شد برای جلوگیری یا ترمیم ترک های ایجاد شده در یک سازه ابتدا نیاز به شناخت ترک و سپس انتخاب روش مناسب برای ترمیم میباشد. عمده ترکهای ایجاد شده به دلیل عدم توجه طراح به برخی از نیروهای محوری و جانبی وارده به سازه، و برخی المان های سازهای که در نرم افزارها قابل مدل کردن نیستند، و همچنین عدم رعایت نکات اجرایی لازم توسط مجری، پیمانکار و یا کارگران پروژه می باشد. برای جلوگیری از این رویدادها نیاز به کسب تجربه اجرایی برای مهندسین طراح و در برخی موارد اصلاح نرم افزارها میباشد. همچنین آموزش نکات و مقررات لازم به عوامل اجرایی یک پروژه که میتواند باعث جلوگیری از ایجاد ترک خوردگی در بتن شود تا حد زیادی موثر است. بسا که شناخت برخی نکات به ظاهر ساده میتواند از ایجاد فاجعه های بزرگ جلوگیری کند. بهترین روش برای جلوگیری از ترک خوردن بتن، رعایت نکات بیان شده در مراحل ابتدایی طراحی و ساخت می باشد؛ چرا که با ترمیم بتن شاید امکان ایجاد مقاومت اولیه باشد ولی کارفرما،مالک و صاحب کار نمیتواند احساس رضایت اولیه را نسبت به پروژه اجرا شده داشته باشد.
