دانلود مقاله آسیب شناسی بتن

آسیب شناسی بتن

فهرست مطالب
پیشگفتار ۴
بخش ا ول ۱۹
۱- علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی ۱۹
۱-۱- نفوذ نمکها ۲۰
۱-۲- اشتباهات طراحی ۲۰
۱-۳- اشتباهات اجرایی ۲۱
۱-۴- حملات کلریدی ۲۲
۱-۵- حملات سولفاتی ۲۴
۱-۶- حریق ۲۵
۱-۷- عمل یخ زدگی ۲۸
۱-۸- نمکهای ذوب یخ ۲۸
۱-۹- عکس العمل قلیایی سنگدانه ها ۲۹
۱-۱۰- کربناسیون ۳۰
۱-۱۱- علل دیگر ۳۱
۲- عملیات ترمیمی ۳۳
۲-۱- آماده سازی سطوح ۳۵
۲-۱-۱ تمیز نمودن با اسید، شستن با اسید، اسید خراشی ۳۶
۲-۱-۲ برس زدن ۳۷
۲-۱-۳ چکش زدن ۳۸
۲-۱-۴ سند بلاست و گریت بلاست (شن و ساچمه پاشی) ۳۸
۲-۱-۵ وترجت (آب فشاری) با مواد ساینده و بدون آن ۳۹
۲-۱-۶ روشهای دیگر ۴۰
۲-۲ طرق مختلف ترمیم ۴۰
۲-۲-۱ تزریق ترکها ۴۱
۲-۲-۲ قنداق کردن ۴۲
۲-۲-۳ بتن با سنگدانه از پیش آکنده ۴۳
۲-۲-۴ لایه های سطحی ۴۵
۲-۲-۵ بتن پاشی ۴۶
۲-۲-۶ بخیه زنی ۴۸
۲-۲-۷ تـنـیـدن ۴۹
۲-۲-۸ درزگیری ۵۰
۲-۲-۹ پوشش ۵۱
۲-۲-۱۱ باروری توسط خلاء ۵۳
۲-۲-۱۲ روشهای سطلی ۵۴
۲-۲-۱۳ روش قیفی ۵۵
۲-۲-۱۴ روش پمپ ۵۶
۲-۲-۱۵ روش کیسه ای ۵۶
بخش سوم ۵۷
۳- مواد تعمیری ۵۸
۳-۱ بنونیت ۵۸
۳-۲ پوششهای قیری ۵۹
۳-۳ بتن، ملات و دوغاب ساخته شده از سیمان پرتلند معمول ۶۰
۳-۴ درزگیریهای ارتجاعی ۶۲
۳-۵ رزینه ۶۲
۳-۵-۱ اپوکسیها ۶۳
۳-۵-۲ پلی استرها ۷۱
۳-۵-۳ پلی یورتانها ۷۴
-۶ بتن، ملات، و دوغابهای منبسط شونده ۷۴
۳-۷ بتن و ملات دارای الیاف مصنوعی ۷۵
۳-۸ لاتکس ۷۸
۳-۹ سایر مواد پوششی ۸۲
۳-۱۰ سیمانهای مخصوص ۸۲
۳ – ۱۱ مواد تعمیری زیر آبی ۸۳
۳-۱۱-۱ مواد سیمانی برای تعمیرات زیر آبی ۸۵
۳-۱۱-۱-۱ ویژگیهای آب اندازی ۸۶
۳-۱۱-۱-۲ زمان گیرش طولانی ۸۷
۳-۱۱-۱-۳ شسته شدن ۸۸
۳-۱۱-۱-۴ آسیب پذیری در مقابل مواد شیمیایی ۸۹
۳-۱۱-۱-۵ روانی ضعیف ۹۰
۳-۱۱-۱-۶ جمع شدگی یا انقباض ۹۲
۳-۱۱-۱-۷ جدا شدن ۹۵
۳-۱۱-۱-۸ نفوذ آب دریا به سیستم تعمیری ۹۶
۳-۱۱-۱-۹چسبندگی به بتن قدیمی (بتن مادر) ۹۷
پیشگفتار
 ایران یکی از قدیمی ترین گاهواره های تمدن است و معماری و شهرسازی، دست کم از چهار هزار سال قبل در این سرزمین متداول بوده است.
آثار شامخ معماری و بقایای قصرها و شهرهای باستانی و دوام و بقای شگفت انگیز تعدادی از کهن ترین نمونه های ساختمانی و شهرسازی حکایت از تطّور و شکوفایی این فن ظریف و زیبا در کشور ما می کند. هنوز بیگانگان با شگفتی و اعجاب از ویرانه های در خور مباهات تخت جمشید دیدن می کنند. ساختمانها، میدانها، مساجد و گلدسته های شهر نام آور اصفهان در صدر فهرست جاهای دیدنی و مورد توجه سیاحانی قرار دارد که هر سال راهی خاور زمین می شوند.([۱])
سرٌ پایداری شگرف این آثار باستانی و تاریخی که در موارد عدیده ای حتی در خور استفاده برای مردم این روزگار هستند، مانند شبستان و صحن مساجد قدیمی چند صد ساله شیراز و اصفهان و از مهمتر آستان قدس رضوی و امثالهم را باید در کوشندگی، دقت نظر، انتخاب مواد و مصالح مناسب و بادوام و موشکافی سازندگان آن جست که طبعاً وقوف و تبحرشان را در فن معماری بیان می کند.
طی شصت سال اخیر فن معماری و ساختمان و شهرسازی در ایران دگرگون شد. پس از یک دوره دویست ساله فترت که آشوبها و جنگهای داخلی و خارجی به معماران ایرانی فرصت خلق آثار بی همتایی مانند ساخته های دوران صفوی را نمی داد، به تدریج با شکل گیری دانش نوین معماری در ایران، تحصیل و تجربه دانشجویان ایرانی در خارج و تأسیس دانشکده های فنی و مهندسی، احداث ساختمان و سازه وارد مرحله تحول نوینی شد و چهرهء شهرهای ایران دگرگون شد. آمیزه هایی از سبکهای معماری باستانی-اسلامی و اروپایی در ساختمانهای رفیع و با عظمت دولتی، بانکها و شهرسازی پدید آمد. می توان پذیرفت که مهندسان ساختمانی و شهرسازی اروپایی مانند آلمانها، ایتالیاییها، چکها و فرانسویها که در خلال سالهای ۱۳۲۰ـ۱۳۱۰ در فعالیتهای ساختمانی ایران به کار گمارده شده بودند، گامهای نخستین را برداشتند. پیش از آن در دوران قاجار، گرچه آثاری به وجود آمد، امٌا این آثا هرگز به پای دوران صفوی نمی رسید و از دیدگاه بعضی از آگاهان، نشانهء انحطاط فن معماری اصیل ایران به شمار می رفت.
مهندسین اروپایی با شناخت و کاربرد ظریف معماری کهن ایرانی و نگرش به سبکهای عصر هخامنشی و ساسانی و تلفیق آن با معماری صفوی، زیبایی و اصالت معماری ایرانی را جلوه گر ساختند.
هنوز یک دهه به پایان نرسیده، مهندسین جوان ایرانی که به تدریج جایگزین بیگانگان می شدند بسیار شتابان و پر امید، مراحل بعدی را پیمودند و نتیجه آن هزاران سازه است که چهرهء مناطقی از کشور را دگرگون ساخته است. چهره ای که در خور مقایسه با سیمای معماری و شهرسازی در صد سال پیش نیست و نه تنها از نظر ظاهر بلکه از نظر استحکام و پا برجا ماندن ساختمان و مقاومت در برابر بلایایی چون زلزله در خور توجه است.
در طول همین دهه بود که با آغاز فعالیتهای گسترش ارتباطات دریایی نظیر احداث بنادر جنوب و شکل گیری شهرهای بندری مانند خرمشهر، بندر جدیدالاحداث شاهپور (امروزه امام خمینی)، بندر جدید بوشهر، بندر جدید انزلی، بندر جدید شاه (امروزه ترکمن) و ساخت اسکله های گوناگون، موج شکن، بارانداز و غیره در این بنادر، توجه به سازه های بتنی دریایی متداول گردید.
برای آنکه نویسنده، متهم به قضاوت یک جانبه نشود توجه خواننده را به کتاب جالب و خواندی روزنامه اعتماد السلطنه([۲]) حاوی یادادشتهای مرحوم اعتماد السلطنه محمدحسن خان وزیر انطباعات دوران اخیر ناصرالدین شاه جلب می کنم.
نویسنده یادداشتها که یادداشتهایش را برای خود و نه برای انتشار در دوران حیاتش می نوشته بارها و بارها از فرو ریختن سقف اتاق خانه خود یا خانه رجال دیگر عصر ناصری بر اثر ریزش برف و باران، فرو ریختن سقف و دیوار خانه خود را نگاشته است. در حالی که نویسنده یادداشتهای مذکور، وزیر احتساب (یعنی شهردار دار الخلافه تهران) نیز بوده است و از نظر اعتبار شخصی و اهمیت مقام، لابد در خانه ای مجلل و آبرومند به سر می برده است؛ حال آنکه در قبال ریزش سقف و دیوار اتاق بر اثر باران و برف مصونیت نداشته است.
توجه به نکته کوچک بالا و نیز این داستان که در دورانهای اخیر تاریخ یعنی عصر ناپدید شدن معماریهای با شکوه باستانی و صفوی، دیوار و حصار شهرهای ایران که از گِل بنا می شده است بنا به عقیده یک صاحب منصب انگلیسی حتی در برابر فشار شدید آب فرو می ریخته است؛ حکایت از آن می کند که از اوایل قرن ۱۹ میلادی، معماری علمی و فنی و مبتنی بر محاسبات و داده های آماری، به مثابه یک ضرورت تام و تمام خود نمایی کرده و هنر و مشخصه معماران ایرانی در این بوده است که با در آمیختن سنت و صنعت و زنده کردن نمادهای کهن معماری اصیل ایرانی، از دستاوردهای تکنیک نوین نیز بهره مند شوند.
******
تخصص نگارنده، آسیب شناسی و بهسازی (ترمیم، تعمیر، مرمت و تقویت) سازه های بتنی است که برهه هایی طولانی از جوانی خود را بر سر توشه اندوزی از آن دانش گذارده و با توجه به اهمیت بتن در صنایع راه و ساختمان امروز کشور و در جهت بهینه سازی و حفظ و حراست سازه های بتنی، سخن گفتن از آن را ولو به اجمال بی مناسب نمی داند.
عنوان «آسیب شناسی و بهسازی سازه ها» که ظاهراً شامل بیش از چهار پنج واژه نیست، مفاهیم عمیق و گسترده و پیچیده ای را زیر پوشش دارد که عبارتست از:
مطالعه، تحقیق، آزمایش، بررسی، آسیب شناسی، ارائه طرح، نظارت، اجرا در خصوص تعمیرات، تعمیر، مرمت، بهسازی، حفاظت، احیا، تثبیت، آماده سازی سطوح (از قبیل سند بلاست، گریت بلاست و اترجت، اسید شویی)، آب بندی، بازیابی، آسیب درمانی، حل مشکل نفوذ پذیری، تزریق، تقویت و تعمیرات زیر آبی، در رابطه با کلیه سازه های صنعت راه و ساختمان اعم از فنداسیون- سد- پل- تونل- معادن- اسکله و بندر- سازه های دریایی و نفتی- ابنیه تاریخی و مذهبی و باستانی، ساختمانهای سنگین بتنی و فلزی، تأسیسات آبیاری و زهکشی استخرها و منابع آب و مایعات خورنده (شیمیایی، فاضلاب صنعتی)، تأسیسات فاضلاب- کشتارگاهها- سردخانه ها- کارخانجات و مراکز تولیدی با کف مخصوص- مترو- نیروگاهها- شمع و پایه- فرودگاهها- موج شکن- حوضچه های خشک- کانالها و مخازن بتنی و فلزی- سیلوها- سازهای بتنی پیش تنیده و پس تنیده- ابنیه دیوارهای ساحلی- استادیومها- راه و راه آهن … که در اثر نفوذ نمکها، حملات کریدی و سولفاتی، اکسیداسیون، کربناسیون، مواد شیمیایی مخرب، چربیها، انبساط و انقباض، عوامل جوی و محیطی، سایش خطاهای طراحی، خطاهای اجرایی، آتش سوزی، تصادفات، بار و ضربه های پیش بینی نشده، حوادث غیر مترقبه و … آسیب دیده یا خواهد دید، با استفاده از مواد: کانی، پوزولانی، سرباره ای، سیلیسی (سیلیکافیوم…)، مواد شیمیایی از قبیل پلیمری (آکریلیک، استایرن، بوتادین)، لاتکس، مواد ازدیاد کننده حجم، الیاف مصنوعی، سیمانها یا چسبهای مخصوص، با به کارگیری روشهای دستی و مکانیکی پیشرفته معمول در صنعت راه و ساختمان و روشهای تخصصی از قبیل شاتکریت (بتن پاشی) پلیمراسون، حفاظت کاتودی، بخیه زدن، تزریق تَرکها و انجام کلیه آزمایشهای مربوط به موارد فوق الذکر.
از سوی دیگر کشور ما از اقلیم (آب و هوای) متنوع و متغیری برخوردار است. در زمستان، در بعضی نقاط شمالی ایران برفهای سنگین و سرمای سخت مشاهده می شود. در همان روزها که برف ارتباط روستاهای دور دست را قطع کرده و تأمین سوخت برای مردم از مسائل مبتلا بِه دایمی است، در جنوب کشور می توان تن به آبهای گرم خلیج فارس سپرد و در هوایی گرم و مطبوع به شنا پرداخت.
این چند گونگی آب و هوا، طبعاً نیاز به سازه های متنوع و متفاوت از نظر مصالح و موارد مصرفی، طراحی و اجرا را الزامی می دارد. هنوز دو دهه از بنا کردن دهها بندر و پل و اسکله و صدها آپارتمان و ویلا و دهها قصر و بازار و بازارچه در کرانه های شمالی خلیج فارس نگذشته، آثار اقلیم شرجی بر بیشتر این سازه ها پدیدار شده و نتیجتاً هزینه سنگینی برای بازسازی و بهسازی آنها، مورد نیاز می باشد.
هدف از نگارش این کتاب دقیقاً پرداختن به این مشکلات است که در مواردی به صورت مبهمات جلوه گر می باشد. به دلیل جدید بودن موضوع حتی در سطح جهانی، در بیان معرفی علل آسیب دیدگی و خرابی سازه های بتنی و راههای مرمت آن در زبانهای دیگر نیز مراجع زیادی یافت نمی شود و طبیعی است که این اولین کتابی است که در این خصوص به زبان فارسی به نگارش در می آید. به طور کلی می توان ادعا کرد که مستندات و مدارک در این خصوص بسیار نایاب و در حکم هیچ است. جای آن داشت که در این مورد گامهایی چند، ولو اولیه برداشته شود و میدان برای سخن گفتن در این بابِ نو گشاده گردد.
با اینکه موضوع و محتوای این کاتب کاملاً تخصصی است و معمولاً برای تشخیص دقیق علت یا علل آسیب دیدگی و انتخاب مواد و گزینش روشهای بهینه و بسنده برای بهسازی، سازه های بتنی باید از متخصصین بهره جست ولی چه جای درنگ و کوتاهی که در این خصوص به ارائه مدارک کتبی و رهنمودهای  ولو نخستین نپردازیم و برای دانشجویان، مهندسان و مدیران و حتی معماران سنتی که عملاً به تلاش در این راه اشتغال دارند مطالب خواندنی و درخور توجه را فراهم نیاوریم.

(((برای دانلود کلیک کنید)))