از ترک‌خوردگی تا خوردگی:
مدیریت مشکلات در بتن سخت‌شده:
بتن سخت‌شده به حالتی از بتن گفته می‌شود که پس از فرآیند عمل‌آوری (Curing) به حالت جامد درآمده است. در این فرآیند، ترکیب سیمان، آب و سنگدانه‌ها به‌صورت شیمیایی واکنش داده و گیرش می‌یابد. این تغییر باعث ایجاد ماده‌ای بادوام و دارای مقاومت فشاری بالا می‌شود که در کاربردهای مختلف ساختمانی ضروری است. ویژگی‌های بتن سخت‌شده، مانند مقاومت، دوام و پایداری در برابر عوامل محیطی، به کیفیت ترکیب، شرایط عمل‌آوری و مدت‌زمان گیرش بستگی دارد.
با وجود مقاومت بالای بتن سخت‌شده، این ماده به دلیل ماهیت شکننده و وجود ریزترک‌هایی که ممکن است در حین عمل‌آوری ایجاد شوند، مستعد آسیب‌دیدگی است. ساختار سخت و غیرانعطاف‌پذیر بتن، توانایی آن را در جذب نیروهای کششی محدود می‌کند و باعث آسیب‌پذیری آن در برابر تنش یا ضربه می‌شود. علاوه بر این، عوامل محیطی مانند تغییرات دما، رطوبت و تماس با مواد شیمیایی می‌توانند این آسیب‌پذیری را تشدید کنند. در نتیجه، دوام و عملکرد کلی بتن سخت‌شده ممکن است کاهش یابد، که نیازمند دقت در فرآیندهای ساخت‌وساز و کنترل شرایط محیطی برای کاهش آسیب‌های احتمالی است.
انواع آسیب‌های ممکن در بتن سخت‌شده
1. ترک‌خوردگی (Cracking)
ترک‌خوردگی یکی از رایج‌ترین انواع آسیب در بتن سخت‌شده است که هنگامی رخ می‌دهد که تنش کششی از مقاومت بتن فراتر رود. این ترک‌ها ممکن است به دلیل انبساط حرارتی، جمع‌شدگی حین عمل‌آوری یا بارگذاری بیش‌ازحد ایجاد شوند. ترک‌ها می‌توانند از ترک‌های مویی سطحی تا شکاف‌های عمیق متغیر باشند که می‌توانند باعث نفوذ آب و آسیب بیشتر در طول زمان شوند.
2. پوسته‌شدگی (Spalling)
پوسته‌شدگی به جدا شدن لایه‌های سطحی بتن اطلاق می‌شود که منجر به ایجاد گودشدگی یا ورقه‌ورقه‌شدن سطح می‌شود. این آسیب معمولاً در اثر چرخه‌های یخبندان-ذوب رخ می‌دهد، جایی که آب محبوس‌شده در داخل بتن در هنگام یخ‌زدگی منبسط شده و به بتن فشار وارد می‌کند. همچنین، خوردگی میلگردهای فولادی داخلی نیز می‌تواند موجب پوسته‌شدگی شود، زیرا زنگ‌زدگی فولاد باعث افزایش حجم آن و اعمال فشار به بتن اطراف می‌شود.
3. جداشدگی لایه‌ها (Delamination)
جداشدگی لایه‌ها زمانی رخ می‌دهد که لایه‌های بتن به دلیل پیوند نامناسب یا مشکلات رطوبتی از یکدیگر جدا شوند. این مشکل اغلب ناشی از عمل‌آوری نامناسب یا اختلاط ضعیف است که منجر به ایجاد سطوح ضعیف و ناهمبسته می‌شود. سطح بتن دلامینیت‌شده در هنگام ضربه زدن صدای توخالی تولید می‌کند که نشان‌دهنده کاهش یکپارچگی ساختاری است.
4. جمع‌شدگی (Shrinkage)
جمع‌شدگی در اثر از دست رفتن رطوبت و کاهش حجم بتن اتفاق می‌افتد و می‌تواند منجر به ترک‌خوردگی شود، به‌ویژه در دال‌های بزرگ. جمع‌شدگی شامل دو نوع است:
• جمع‌شدگی پلاستیک: قبل از گیرش بتن رخ می‌دهد.
• جمع‌شدگی خشک‌شدگی: زمانی رخ می‌دهد که رطوبت بتن به‌مرورزمان تبخیر شود.
5. تخریب شیمیایی (Chemical Deterioration)
واکنش‌های شیمیایی مانند واکنش قلیایی-سیلیسی (ASR) و حمله سولفاتی می‌توانند بتن سخت‌شده را به‌شدت تخریب کنند.
• در ASR، سیلیس فعال موجود در سنگدانه‌ها با قلیایی‌های سیمان واکنش داده و ژلی ایجاد می‌کند که در اثر جذب آب متورم شده و باعث ترک‌خوردگی می‌شود.
• حمله سولفاتی در اثر واکنش سولفات‌ها با ترکیبات بتن رخ می‌دهد و منجر به ضعف ساختاری می‌شود.
6. خوردگی میلگردهای فولادی (Corrosion of Steel Reinforcement)
خوردگی میلگردهای داخلی زمانی رخ می‌دهد که رطوبت و یون‌های کلرید به داخل بتن نفوذ کنند. این مواد با فولاد واکنش داده و زنگ آهن ایجاد می‌کنند. با گسترش زنگ‌زدگی، حجم میلگرد افزایش یافته و باعث ایجاد ترک در بتن و کاهش مقاومت سازه‌ای می‌شود.
7. سایش سطحی (Surface Wear)
این نوع آسیب در اثر تماس مداوم با عوامل مکانیکی، محیطی یا مواد ساینده به وجود می‌آید، به‌ویژه در مناطقی با تردد بالا. سایش مداوم می‌تواند سطح بتن را فرسوده کند، ظرفیت باربری را کاهش دهد و مشکلات ایمنی ایجاد کند.
8. ترک‌های مویی (Crazing)
ترک‌های مویی، مجموعه‌ای از ترک‌های ریز و سطحی هستند که معمولاً به دلیل خشک‌شدن سریع یا تبخیر بیش‌ازحد رطوبت در حین عمل‌آوری ایجاد می‌شوند. اگرچه این ترک‌ها معمولاً بر یکپارچگی ساختاری تأثیر نمی‌گذارند، اما ممکن است ظاهر بتن را تحت‌تأثیر قرار دهند.
9. شوره‌زدگی (Efflorescence)
شوره‌زدگی به‌صورت رسوبات سفیدرنگ و پودری روی سطح بتن ظاهر می‌شود که به دلیل حرکت نمک‌های محلول به سطح و تبخیر آب ایجاد می‌شود. اگرچه این مشکل به‌تنهایی مخرب نیست، اما می‌تواند نشان‌دهنده مشکلات رطوبتی باشد که ممکن است منجر به خوردگی یا رشد کپک شود.
10. لانه‌زنبوری شدن (Honeycombing)
لانه‌زنبوری شدن هنگامی رخ می‌دهد که در داخل بتن حفره‌ها یا فضای خالی ایجاد شود که اغلب ناشی از تراکم نامناسب بتن است. این نقص می‌تواند یکپارچگی ساختاری را تضعیف کرده و دوام بتن را کاهش دهد.
چگونه می‌توان از آسیب‌های بتن سخت‌شده جلوگیری کرد؟
برای جلوگیری از آسیب‌های بتن سخت‌شده، لازم است یک رویکرد جامع شامل برنامه‌ریزی مناسب، انتخاب مصالح باکیفیت، رعایت اصول اجرایی و نگهداری صحیح در پیش گرفته شود.
ترمیم بتن سخت‌شده
درصورتی‌که آسیب ایجاد شده باشد، ترمیم بتن ضروری است. روش‌های مختلفی برای اصلاح نقص‌های سطحی، ترک‌ها و ضعف‌های ساختاری وجود دارد که شامل موارد زیر است:
تزریق ترک‌ها (Crack Injection)
• تزریق اپوکسی: برای ترمیم ترک‌های ساختاری، اپوکسی تحت فشار به داخل ترک‌ها تزریق شده و استحکام و آب‌بندی را بازیابی می‌کند.
• تزریق پلی‌یورتان: برای ترک‌های غیرباربر و نشتی‌های آب، پلی‌یورتان به داخل ترک‌ها تزریق شده و با انبساط، فضای خالی را پر می‌کند.
ترمیم سطحی (Surface Patching)
• ملات خشک فشرده: برای تعمیرات سطحی کوچک، ملات خشک با نسبت آب-سیمان کم به‌صورت دستی در حفره‌ها قرار داده می‌شود.
• ملات سیمانی یا پلیمر اصلاح‌شده: به‌صورت یک لایه نازک روی سطح اعمال شده و دوام بالایی دارد.
جایگزینی بتن آسیب‌دیده
• تعویض بخش‌های تخریب‌شده: بتن آسیب‌دیده برداشته شده و بتن جدید به‌صورت درجا یا به شکل قطعات پیش‌ساخته جایگزین می‌شود.
• بتن با سنگدانه پیش‌ریخته (Preplaced Aggregate Concrete): ابتدا سنگدانه‌ها در محل قرار گرفته و سپس دوغاب سیمانی تزریق می‌شود.
انتخاب روش مناسب به نوع، محل و شدت آسیب بستگی دارد.
منبع: constrofacilitator.com