آشنایی با عوامل خرابی در بتن ها
فهرست مطالب
بررسی علل و عوامل خرابی در بتن ها
آشنایی با عوامل خرابی بتن
بررسی علت خرابی در سازه های بتنی
بررسی علل و عوامل خرابی در بتن ها
در ابتدا باید بگوییم به هر عامل و تغییری که در خواص فیزیکی و شیمیایی بتن ایجاد شود و این تغییرات باعث کاهش مقاومت، دوام بتن و از بین رفتن شکل ظاهری آن می‌شود را عوامل خرابی در بتن ها می‌گویند. این گونه خرابی‌ها ممکن است باعث تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی بتن شود.
در ادامه باید با مفهوم بتن آشنا شوید. بتن یک ماده‌ی کامپوزیتی سات که از ترکیب شدن چند ماده به دست می‌آید این مواد شامل سیمان، آب و سنگدانه می‌شود. سیمان به کار رفته در بتن نوعی ماده‌ی چسبناک است که در واکنش با آب یک ماده خمیری شکل با حالت جامد و سخت ایجاد می‌کند. سنگدانه باعث اتصال این مواد به یکدیگر می‌شود و به بتن حالتی پایدار می‌دهد.
این مورد را باید گفت که بتن یکی از اصلی ترین و پرکاربردترین مصالح و مواد در ساختمان سازی است. علاوه بر این در ساخت پل، سد و راه آهن از آن استفاده می‌شود. بنابراین باید عواملی که باعث خرابی در بتن می‌شود را شناسایی کرد تا در هنگام ساخت و ساز مشکلی ایجاد نشود. قصد داریم در ادامه در رابطه با عوامل خرابی در بتن ها اطلاعاتی را به شما بدهیم. پس تا انتها با همکار آهن همراه باشید.
آشنایی با عوامل خرابی بتن
باید گفت که خرابی در بتن‌ها براساس عوامل ایجاد کننده‌ی آن به دو دسته فیزیکی و شیمیایی تقسیم بندی می‌شوند. هر کدام از این گونه خرابی ها در اثر عوامل مختلفی اجرا می‌شوند. پس هر کدام از آن‌ها تاثیرات متفاوتی را نیز بر شکل و ساختار بتن دارند. باید به این مورد توجه داشته باشد که معمولا اگر بتن‌ها دچار خرابی شوند عوامل فیزیکی و شیمیایی هر دو باهم باعث این امر شده اند؛ به عنوان مثال؛ اگر بتن دچار ترک خوردگی شود؛ نفوذپذیری آن بیشتر شده و فرصت را برای ورود مواد شیمیایی به درون خود را فراهم می‌کند. در این شرایط مایعات اسیدی به طور زیادی به درون این ترک‌ها نفوذ می‌کنند و باعث آسیب پذیری بتن می‌شوند.
خرابی‌های فیزیکی در بتن‌ها چگونه ایجاد می‌شود؟
خرابی فیزیکی در بتن‌ها که با نام ( Physical Deterioration) شناخته می‌شود؛ در اثر عوامل مختلفی از جمله یخ زدگی در بتن، فرسایش و تغییر دمای شدید (سرد و گرم شدن) ایجاد می‌شود. به این مورد توجه داشته باشید که آب موجود در بتن‌ها که بر اثر عوامل فیزیکی وارد آن شده است؛ در دمای زیر صفر درجه یخ می‌زند و این امر ترک خوردگی شدیدی را در بتن ایجاد می‌کند. علت این ترک خوردگی در بتن افزایش حجم آن است.
تاثیر تغییر دما هم نیز بر خرابی بتن مانند نفوذ آب به درون آن است. اگر بتن ریزی در شرایطی انجام شود که تغییرات دما در آن شدید باشد؛ یعنی اختلاف دما در شب و روز بسیار زیاد باشد و زمان مناسبی هم برای این کار انتخاب نشده باشد؛ بتن دچار ترک خوردگی شده و خراب می‌شود.
مورد دیگری که در رابطه با خرابی در بتن‌ها باید به آن اشاره کرد این است؛ اگر خمیری که سیمان‌ها را می‌سازد مقاومت کمی در برابر ساییدگی داشته باشد، دچار تخلخل شده و دچار مقاومت سایشی کمی می‌شود. در اثر بروز این امر تاثیر عوامل خارجی بر روی شکل و ظاهر بتن بسیار زیاد می‌شود.
همانطور که در محتواهای قبلی در مورد این موضوع صحبت داشتیم و عوامل خرابی در بتن ها را بیان کردیم در اینجا نیز باید به طور کامل و مفصل در مورد آن‌ها بگوییم تا این عملیات مهم به خوبی انجام شود. پس باید این را گفت که بتن باید یک رنج از مقاومت سایشی را داشته باشد تا از خراب شدن آن جلوگیری شود. مقاومت بتن باید 28 مگاپاسکال و بیشتر از این مقدار باشد. با رعایت نسبت استاندارد آب به سیمان و رعایت انتخاب دانه‌های مناسب برای ترکیب آن به افزایش مقاومت بتن کمک زیادی می‌کند. مورد بعدی که تاثیر عوامل فیزیکی بر خرابی بتن‌ها را کاهش می‌دهد، کمتر کردن هوای محبوس شده در بتن‌ها است.
در شرایطی که فرسایش رخ داده در مکان شدید باشد و تاثیر منفی بر ساختار بتن بگذارد، توصیه می‌شود از سنگدانه‌هایی که سفت تر و سخت تر هستند استفاده شود. در این شرایط باید بک مقاومت فشاری بر بتن‌ها وارد شود که توصیه این است؛ مقاومت فشاری 28 روزه با حداقل 41 مگاپاسکال اعمال شود. یکی از عوامل خرابی در بتن ها مشکلات ناشی از خلا زایی یا همان ایجاد فشار هوای منفی است. برای مقابله با این عامل باید ناترازی در سطح بتن از بین برود. علاوه بر این مورد باید تغییراتی که ناشی از تغییرات شدیدی شیب زمین است؛ حذف شود.
بررسی عوامل شیمیایی تاثیر گذار بر خرابی بتن‌ها
این گونه از خرابی‌ها در اثر واکنش‌های شیمیایی که بین مواد شیمیایی موجود در اطراف بتن و مواد تشکیل دهنده‌ی بتن است؛ رخ می‌دهد. حتی در بعضی از شرایط واکنش بین مواد تشکیل دهنده‌ی خود بتن هم از عوامل خرابی در بتن است. یکی از موادی که باعث واکنش سیمان‌ها در ساختار بتن می‌شود، سولفات است. در اثر واکنش این مواد با سیمان‌ها محصولاتی تولید می‌شود که باعث افزایش حجم بتن می‌شود. بنابراین نفوذ و تهاجم سولفات‌ها به درون بتن باعث ترک خوردگی و خشک شدن آن می‌شود.
در بعضی از شرایط موادی مثل کلرید کلسیم‌ها، کلرید سدیم‌ها و کلرید منیزیم با فولادی که در میلگردها وجود دارد واکنش‌های شیمیایی می‌دهد و باعث کاهش دادن مقاومت بتن و فروپاشی آن می‌شود. این امر در بتن‌هایی که در مناطق کوهستانی در زمان نامناسب اجرا شده باشد بیشتر دیده می‌شود.
از دیگر واکنش‌های شیمیایی می‌توان به کربوناتاسیون اشاره کرد. در اثر این واکنش، دی اکسید کربن با سیمان موجود در بتن‌ها واکنش می‌دهد و در طی این واکشن موادی آزاد می‌شود که کاهنده خاصیت قلیایی در بتن است. کاهش این خاصیت می‌تواند خوردگی میلگرد فولادی را بیشتر کند. همانطور که می‌دانید؛ فلزات به مرور زمان و تحت شرایط خاص دچار خوردگی می‌شوند. حالا اگر در معرض عوامل فرساینده مثل تغییرات شیمیایی قرار بگیرید. فرآیند خوردگی آن‌ها زودتر اتفاق می‌افتد.
در بعضی از شرایط نیز بین موادی که در سیمان خاصیت قلیایی دارند و مواد موجود در سنگدانه‌ی آن‌ها نوعی واکنش شیمیایی با درجه خطر بالا رخ می‌دهد و از آن‌جایی که مواد قلیایی در بتن نباید خاصیت خود را از دست بدهند بروز چنین واکنش‌هایی باعث می‌شود که بتن خاصیت چسبناکی خود را از دست بدهد و در اثر این امر ترک خوردگی شدیدی روی آن مشاهده می‌شود. در اثر ایجاد این واکنش تغییر حجم زیادی در بتن دیده می‌شود که در نتیجه‌ی این امر، خرابی در آن‌ها بیشتر می‌شود.
بررسی علت خرابی در سازه های بتنی
به دلیل بروز عوامل خرابی در بتن ها مشکلاتی در سازه ایجاد می‌شود که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:
- بروز نقص ساختاری که ناشی از خطاها در طراحی و معیارهای بارگذاری آرماتورها است تاثیر زیادی در بروز مشکلات فنی در سازه دارد. این عوامل ممکن است در هنگام بتن ریزی رخ بدهد و در دراز مدت اثر خود را نشان دهد.
- در بعضی از شرایط بروز نقص ساختاری در طراحی و اجرای سازه باعث به وجود آمدن مشکلات جدی برای بتن می‌شود. این نواقص می‌تواند ناشی از ماهر نبودن نیروی ساخت و ساز یا استفاده از مصالح بی کیفیت باشد.
- خسارت ناشی از آتش سوزی که ممکن است سازه را تهدید کند تاثیر به سزایی در شکل ظاهری بتن می‌گذارد. این عامل حتی ممکن است باعث ورم کردن و حجیم شدن بدن شود که در این شرایط بتن ترک می‌خورد.
- در سازه‌هایی که نزدیک دریا ساخته می‌شوند یا ویلاهای ساحلی، خرابی ناشی از رطوبت و نفوذ آب در سازه مشهود تر خواهد بود. این امر باعث می‌شود که حجم بتن تغییر کند و مشکلات زیادی در دراز مدت ایجاد خواهد شد.
- آسیب ناشی از سایش یکی دیگر از عوامل خرابی در بتن ها است این امر باعث می‌شود که سازه در برابر عوامل طبیعی مقاومت کمی از خود نشان دهد و به اصطلاح در این شرایط دچار سایش خواهد شد.
- حرکت بتن به دلیل برخی از عوامل فیزیکی که در سازه رخ می‌دهد باعث می‌شود که سازه دچار نقص فنی شود و همین امر بروز ترک خوردگی و در شرایط حادتر شکست را بیشتر می‌کند.
- استفاده از مصالح بی کیفیت یکی دیگر از عوامل مهم در خرابی بتن و بروز مشکلات فنی در سازه است. مصالح بی کیفیت عمر سازه را می‌کاهد و مقاومت آن را در برابر حوادث طبیعی کاهش می‌دهد.
- خرید بتن از مراکزی که اعتبار چندانی ندارند می‌تواند آسیب جدی به سازه وارد کند. در هنگام خرید مصالح ساختمانی به خصوص بتن باید توجه ویژه ای داشته باشید زیرا هر مرکزی نمی‌تواند کیفیت مناسبی را برای مشتریان تامین کند. مورد بعدی در این زمینه حمل و نقل نامناسب و انجام عملیات بتن ریزی بدون دقت به جزئیات است.
نکته‌ای که در هنگام ساخت بتن باید به آن توجه کنید؛ سیمان به کار رفته در آن است. انتخاب بهترین سیمان برای داشتن بتن با کیفیت اهمیت زیادی دارد. برای پروژه‌هایی با اهمیت بالا از سیمان پرتلند استفاده می‌شود. در هنگام خرید و انتخاب سیمان باید توجه داشته باشید که کیفیت استاندارد مطابق با قوانین تعیین شده توسط سازمان مقررات ملی ساخت و ساز باشد. در بعضی از شرایط که سازه ممکن است در شرایط محیطی با تنش شیمیایی ساخته شده باشد از سیمان پرتلند مقاوم در برابر انواع سولفات‌ها و کلریدها استفاده می‌شود.