ترک در بتن چیست -sazexpose
19
دسامبر

ترک در بتن و انواع آن + راهکارهای ترمیم آن

5/5 - (1 امتیاز)

بتن یک متریال بسیار مقاوم و با دوام است که در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این متریال به دلیل طول عمر بالایی که دارد در سازه‌های مختلف کاربرد موثری را ایفا می کند. ترک خوردن بتن یکی از مشکلات رایج در این زمینه محسوب می‌شود. ترک خوردگی انواع مختلفی دارد و عوامل مختلفی مسبب آن هستند، با این حال اغلب ترک‌ها در اثر نوعی آسیب دیدگی دیگر ایجاد می شوند. در این مقاله به نکات مهم ترک در بتن می‌پردازیم.

دلایل اصلی ترک در بتن :


همانطور که اشاره مختصری کردیم، عوامل مختلفی در ایجاد ترک در بتن نقش دارند که از مهمترین آنها می‌توان به چرخه انجماد و ذوب شدن آب در شرایط آب و هوایی مختلف، واکنش‌های قلیاییی و حمله سولفاتی اشاره کرد. در مواردی نیز بتن ریزی غیر استاندارد و غیر اصولی می‌تواند باعث ترک خوردن بتن شود. بتن‌ها چه گرم و چه سرد ممکن است دچار ترک خوردگی شوند.

انواع ترک در بتن و دلایل آن :

ترکها در بتن انواع مختلفی دارند که می‌توان آنها را به شکل زیر دسته بندی کرد:

دلایل اصلی ترک در بتن -sazexpose

 ترکهای خمیری : 

در پی کاهش آب از خمیر سیمان، جمع شدن حجمی بتن را شاهد هستیم. این جمع شدگی را جمع شدگی خمیری می‌گویند. ترکهای جمع شدگی خمیری معمولا به شکل موازی و در فاصله حداکثر 1 متری از هم قرار دارند و از عمق قابل ملاحظه ای برخوردار هستند. اما این نوع ترکها معمولا تا لبههای آزاد امتداد پیدا نمی کنند چرا که در این نقاط امکان اقباض آزاد وجود دارد. همچنین این نوع ترک معمولا در بازه زمانی 30 دقیقه تا 6 ساعت بعد از بتن ریزی ایجاد می‌شود.
مهمترین دلایل ایجاد این نوع ترکها در بتن، هیدراتاسیون، کربناتاسیون و مکش آب توسط بتن خشک زیرین یا بستر خاکی و کاهش آب در نتیجه تبخیر سطحی بتن است. هرچه سرعت تبخیر آب در بتن بیشتر باشد جمع شدگی خمیری نیز بیشتر خواهد بود. ممانعت کامل از تبخیر، بلافاصله بعد از ریختن بتن، جمع شدگی خمیری را کاهش می‌دهد.

ترک‌های جمع شدگی ناشی از خشک شدن در بتن (ترک‌های انقباضی) :

خارج شدن آب از بتن سخت شده در هوای غیر اشباع باعث جمع شدگی ناشی از خشک شدن ا ست. وقتی بتن خشک می‌شود آب موجود در حفرهها نیز کاهش پیدا می کند، خروج آب از حفرهها باعث تغییر رطوبت خمیر سیمان می‌شود که جمع شدن بتن را در پی دارد. در واقع ترکهای انقباضی ناشی از کاهش آب سطحی و تبخیر آن در سطح بتن است. این نوع جمع شدگی به کندی صورت می‌گیرد و پس از چند هفته یا چند ماه از آغاز بتن ریزی ظاهر می شوند. شکل این ترکها در هم و مستقیم است و در معمولا در سطح دال تشکیل می شوند. ترکها به شکل سطحی و کم عمق هستند و مشکل جدی ایجاد نمی‌کنند.

ترکهای جمع شدگی ناشی از کربناتاسیون :

CO2 موجود در هوا با وجود رطوبت باعث تشکیل اسید کربنیک شده و‌ Ca(OH)2 را تشکیل می‌دهد. دیگر ترکیبات سیمان هم با کربنات کلسیم حاصل از هیدراتاسیون سیمان واکنش داده و تجزیه می‌شوند. به این رخداد کربناتاسیون می گویند که در پی آن مقداری جمع شدگی در بتن ایجاد می‌شود. این فرآیند از سطح بتن آغاز می‌شود و به عمق آن نفوذ پیدا می کند و سرعت کمی دارد. سرعت کربناتاسیون به مسائلی از جمله نفوذپذیری، مقدار و رطوبت بتن، همچنین درصد O2 و رطوبت نسبی هوا بستگی خواهد داشت.

ترکهای حرارتی سنین اولیه :

یکی از مهمترین عوامل ایجاد ترک در بتن‌ها درجه حرارت محیط است. معمولا بتن ریزی در هوای گرم باعث افزایش تبخیر آب بتن و اختلال در عمل هیدراتاسیون می‌شود، این اختلال منجر به ایجاد ترکهایی در بتن خواهد شد. این نوع ایجاد ترک در بتن سخت معمولا در اثر تبخیر آب و بیشتر در هوای گرم و یا در اثر تبخیرات حجمی ناشی از خنک شدن سیمان در دمای بالا و در زمان بهره برداری اتفاق می‌افتد.
این ترکها معمولا با نام ترک‌های سازه ای نیز شناخته می‌شوند و در اغلب در اعضایی مثل تیرها، ستون و دال دیده می‌شوند. ترک در تیر بتنی ساختمان در نقاط با ممان ماکزیمم رخ می دهد و باعث کاهش توانایی مقطع در تحمل ممان پایین می‌شود.

 

ترک در بتن مسلح :

ترک در بتن مسلح مخصوصا سازه‌های دریایی یا پلها ، به واسطه خوردگی آرماتور ایجاد می‌شود. خوردگی اطراف آرماتور و افزایش حجم آن باعث ایجاد فشار انبساطی در بتن اطراف آرماتور می‌شود. این نوع ترکها می‌تواند بسیار مشکل ساز و جدی باشند و عمر سازه را با کاهش روبه رو سازند.

ترک در بتن الیافی :

منظور از بتن الیافی، بتنی است که در آن در کنار متریال همیشگی ساخت بتن از الیاف نیز برای کنترل رشد ترک و افزایش مقاومت کششی آن استفاده می‌شود. با این وجود همچنان ایجاد ترک در بتن الیافی نیز دور از تصور نیست.

ترک مویی در بتن :

این ترکها معمولا در بتن تازه دیده می شوند، علت ایجاد آنها نیز پدیده کاهش پلاستیک است، این ترک‌ها بسیار ریز و کوچک هستند و از عمق کمی نیز برخوردارند. مهمترین دلایل ایجاد این نوع ترک در بتن ناشی از تغییرات دمایی هوا، دمای بتن، رطوبت نسبی، سرعت باد بالا در سطح بتن است. این عوامل بالا رفتن میزان تبخیر در هوای گرم و سرد را در پی دارند.
مهمترین عوامل کاهش پدیده ترک مویی در بتن شامل: استفاده از ورق‌های پلاستیکی و پوشاندن سطح بتن در پایان عملیات، استفاده از بادگیر و سایبان، زیرسازی و قالب مرطوب، استفاده از اسپری تأخیرانداز تبخیر و استفاده از میکروفیبرها برای افزایش ظرفیت کششی بتن پلاستیکی است.

ترک در بتن غلتکی :

بتن غلتکی بتنی است که از آن در سازههای عظیم مثل سدها و شالودههای بزرگ استفاده شده و برای اجرای آن از ماشین آلات بزرگ راهسازی استفاده می‌شود. ترکهای بتن غلتکی نیز همانند سایر ترکهایی که مطالعه کردیم عموما در اثر تبخیر آب ایجاد می شوند. این ترکها عموما شکل بالا به پایین دارند و مشکل جدی ایجاد نمی کنند.

تعمیر انواع ترک در بتن :


برای این که بتوانیم روش صحیح تعمیر و اصلاح ترک در بتن را انتخاب کنیم باید به مواردی مثل علت وقوع ترک و همچنین انتخاب بهترین روش اصلاحی توجه کنیم تا تعمیرات موفقیت آمیزی را شاهد باشیم. رایج ترین روشهای تعمیر و اصلاح ترکها در بتن شامل موارد زیر است:

تعمیر ترک در بتن - سازه اکسپوز

تزریق اپوکسی یا فوم پلی یورتان :

ترکهای سطحی و باریک را می‌توان به واسطه تزریق رزینهای اپوکسی پر کرد. در این روش نقاط مختلفی را به شکل متناوب و با فواصل کوتاه در طول ترک انتخاب کرده و سطح ترک کاملا آب بندی میشود تا از نشت رزین در زمان تزریق جلوگیری شود. برای تزریق رزین باید مطمئن شوید که رزین در نقطه تزریق شده تا نقطه بعدی به خوبی پوشش داده شده و خلل و فرجهای ایجاد شده ناشی از ترک را پر می کند.
اگر به ماده فنری نیاز باشد از تزریق پلی اورتان استفاده می‌شود. پلی اورتان دارای خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری بیشتری نسبت به اپوکسیها است. معمولا از پلی اورتانها در داخل مخازن و جاهایی که از سیستم انتظار مقاومت بالایی در برابر تغییرات و اختلاف دما می‌ رود استفاده می‌شود.

روش بخیه زدن :

اگر ترکهای موجود روی سطح بتن زیاد باشد، برا ی ایجاد مقاومت سازه ای از روش بخیه زدن استفاده میشود. در این روش باید ترکها را به شکل U مسدود کرد. برای این کار از المانهای پایه کوتاه در عرض ترکها و در حفره آنها استفاده می‌شود و سپس حفرهها را با ملاتهای روان یا دوغاب سیمان که خاصیت جمع شدگی ندارد پر می کنند.

در صورتی که ترکها در منطقه وسیعی ایجاد شده باشد و بخیه زدن کار عملا غیر ممکنی باشد از روش تنیدن استافده می کنند. در این روش میلگرد یا کابلهایی در منطقه آسیب دیده بتن کار گذاشته می‌شود و سپس  به آنها تنش‌های از پیش محاسبه شده را وارد کرده و در نهایت مهارشان می کنند.

افزدون میلگرد محاسباتی :


در این روش از حفر سوراخها در صفحه ترک و همچنین تمیز کردن آنها، درزگیری سطحی ترکها و پر کردن سوراخ با اپوکسی و نصب سریع میلگردهای مسلح استفاده می‌شود. از میلگردای 13 تا 16 میلیمتری برای این کار استفاده می‌شود که باید در هر سمت ترک دست کم نیم متر ادامه یابد.

خورانش ثقلی (پر کردن ثقلی) :

 

از این روش در پر کردن ترکهای سقفی و کف استفاده می‌شود. به این معنا که این روش فقط برای ترک‌هایی که به قسمت پایین سطح افقی گسترش پیدا کرده باشد موثر است. بنابراین تزریق ثقلی رزین، یک راه حل درازمدت برای رفع مشکل ترک خوردگی، خوردگی و حمله سولفات‌های نخواهد بود.

پر کردن با دوغاب سیمان یا گروت :

در پر کردن ترکهای غیر فعال که محدود بوده گسترش پیدا نمی کنند استفاده می‌شود. در این روش به ویژه برای سدهای وزنی و دیوارهای بتنی از گروت و سیمان پرتلند برای تعمیر ترک‌های عریض و همچنین از گروت و مواد شیمیایی برای آب بندی ترکهای مویی استفاده می‌شود.