تعمیر
● جایگزینی بتن یا مالت به جای بتن یا میلگرد آسیب دیده یا تخریب شده یا مشکل‌دار در حیناجرای یک قطعه بتنی
تقویت
● فرآیند ارتقای ظرفیت باربری اعضای آسیب دیدهسازه بتنی تا ظرفیت طراحی اولیه یا افزایشمقاومت سازه بتنی
تعمیر غیر سازه‌ای
● تعمیر یک خرابی موضعی که بر ظرفیت سازه‌ایقطعه اثر نمی‌گذاشته
آماده سازی سطح
● گام‌هایی که پس از تخریب و برداشتن بتن آسیب دیده انجام می‌شود که شامل ایجاد شرایط ام برای سطح بتن پایه در مرز تعمیر می‌باشد و همچنین پاک کردن و آماده کردن سطح میلگرد فوالدی موجود در بتن می‌باشد
نم بندی
● بهبود کیفیت بتن یا مالت برای ایجاد مانع و تأخیر در عبور یا جذب آب یا بخار یا هر دو با استفاده از یک ماده افزودنی یا سیمان خاص یا با استفاده از یک غشاء اعمالی مانند ورقه پلی‌اتیلن روی زمین قبل از بتن ریزی دال کف
آب بندی
● ایجاد مانع و جلوگیری از عبور آب به شکل مایع تحت فشار هیدرولیک
تعاریف تعمیر و تخریب سامانه‌تعمیر
● ترکیب‌مواد‌و‌فنون‌بکار‌رفته‌در‌تعمیر‌یک سازه حفاظت
● عملیات‌ایجاد‌سپر‌در‌برابر‌عوامل‌محیطی‌و‌سایر آسیب‌ها‌با‌هدف‌حفظ‌سازه‌یا‌افزایش‌عمر‌مفید‌آن
تعاریف تعمیر و تخریب
خوردگی
● خرابی‌فات‌به‌وسیله‌واکنش‌های‌شیمیایی، الکتروشیمیایی‌یا‌الکترولیتی‌در‌شرایط محیطی موجود
تخریب‌بتن
● برداشتن‌بتن‌آسیب‌دیده‌یا‌حتی‌بتن‌سالم‌که باید‌حذف‌گردد
متدولوژی تعمیر
● فهم اساسی علل ایجاد نقص و خرابی در بتن یکی از ضروریات ارزیابی و در نتیجه آن تعمیر موفقیت آمیز است. اگر علت یک نقیصه شناخته شود، انتظار بیشتری می‌رود که یک سامانه تعمیری مناسب انتخاب شود و در پی آن تعمیر موفقی با حداکثر افزایش عمر تعمیر حاصل گردد
● برای مثال ترک‌خوردگی می‌تواند یک عالمت یا نشانه یا مشاهده باشد که به نوبه خود بتواند از علل دیگری مانند جمع‌شدگی ناشی از خشک‌شدگی، چرخه‌های حرارتی، اضافه بارگذاری اتفاقی، خوردگی اقالم مدفون یا طراحی و ساخت غلط نشأت گرفته باشد
متدولوژی تعمیر
● فقط پس از این‌که علت یا علل بروز نقیصه مشخص شد می‌توان تصمیمات منطقی در مورد انتخاب سامانه تعمیری و بکارگیری فرآیند تعمیر اتخاذ کرد
ارزیابی شرایط
● اولین گام در تعمیر، ارزیابی شرایط جاری حاکم بر بتن سازه است. این ارزیابی می‌تواند شامل بازنگری مدارک طرح و اجرا موجود، آنالیز سازه‌ای سازه در حالت خراب شده، بازنگری داده‌های آزمایش‌های موجود، بازنگری ثبت تعمیرات قبلی و نگهداری قبلی، بازرسی چشمی سازه، ارزیابی فعالیت خوردگی، نتایج آزمایش‌های مخرب و غیر مخرب، نتایج آزمایش‌های آزمایشگاهی شیمیایی و پتروگرافی نمونه‌های بتنی باشد
● با تکمیل این مراحل ارزیابی، باید از افراد خبره برای مطالعه آن‌ها و مشخص کردن علل خرابی بهره گرفت. اطالعات بیشتر در 1R.201 ،222R، ACI 437R و 364.1R ،2
تعیین علل خرابی
● پس از این‌که ارزیابی شرایط یک سازه کامل شد، ساز و کار خرابی و ایجاد نقیصه باید مشخص گردد. چون بیشتر نقیصه‌ها ممکن است به‌دلیل بیشتر از یک ساز و کار ایجاد شده باشند، درک اساسی علل خرابی بتن برای این‌که چه اتفاقی برای یک سازه بتنی افتاده و چرا این مشکل بوجود آمده است ضروری می‌باشد
● پس از این مرحله می‌توان یک نقشه برای عالج بخشی و انتخاب مواد تعمیری ترسیم کرد و سپس نقشه و مشخصات فنی را تهیه نمود
انتخاب روش و مواد تعمیری
● پس از تعیین علل آسیب یا خرابی، مواد تعمیری و روش‌های مناسب باید انتخاب و درنظرگرفته‌شوند
● ممکن است طراح، تغییری در زهکشی آب، حذف منابع خأایی، حذف شرایط رویارویی با مواد زیان آور و غیره بدهد
● مهندس باید درک عمیقی از عوامل موثر بر دوام بتن و دالیل انواع مختلف ترک‌خوردگی داشته باشد ACI 201.2R و 222R ،224.1R -
● همواره ممکن نیست که دالیل و علل خرابی را اصالح کنیم. برای مثال، تغییر در شرایط رویارویی بتن ممکن است امکان پذیر نباشد
- در چنین حاالتی،
● مهندس باید به محدودیت‌ها توجه کند مانند مشکالت دسترسی به سازه، زمان کاربری سازه،
محدودیت‌های مالک سازه شامل هزینه و عمر مفید درخواستی و محدودیت‌های آب و هوایی
● مشکالتی که نمی‌تواند اصالح شود مانند رویارویی مداوم با کلرید نمک‌های یخ‌زدا یا آب دریا یا رویارویی مداوم با مواد شیمیایی زیان‌آور باید درنظرگرفته‌شود
- در این حاالت، سامانه تعمیر و حفاظت، عمر سازه را افزایش می‌دهد اما علل خرابی را حذف نمی‌کند
● در برخی پروژه‌ها، اامات ایمنی فردی و محیطی می‌تواند اثر زیادی بر انتخاب مواد، روش‌ها یا هر دو بگذارد
● ذرات یا بخار هوابرد که می‌تواند نتیجه بکارگیری غشاء خاص، پرکننده و پوشش )اندود( و پاشیدن ذرات سیلیس ساینده باشد باید مد نظر قرار گیرد
● سر و صدا یا زباله‌های زیان آور نیز باید مدنظر گرفته شود
- محدودیت‌های ایمنی فردی و محیطی به اامات خاص و ت‌های مالکین و سازمان‌های وابسته )وزارت کار، بهداشت و نهادهای محلی( بستگی دارد
● مهندس باید به مزایا و معایب تعمیرهای دائمی یا موقت بپردازد و انتخاب مواد و روش‌های مناسب برای ایجاد عمر سازه تعمیر شده را مدنظر قرار دهد
● گاه‌گاهی ممکن است تعمیر موقت سازه بهتر و ارزان‌تر از تعمیر دائمی باشد حتی اگر تکرار تعمیر درنظرگرفته شود
● همواره باید قبل و بعد و حتی در حین تعمیر، ایمنی سازه درنظر گرفته شود
- در عملیات تعمیری غالباً تخریب بخش‌هایی از بتن سازه‌ای و میلگردهای آن، ظرفیت مقاومت‌های فشاری، کششی، خمشی و برشی را کاهش می‌دهد و پایداری سازه به خطر می‌افتد
● در برخی موارد در قسمت‌هایی از تیر و دال به‌ویژه دال تیرهای طره‌ای، لنگر منفی وجود دارد باید در تخریب بتن آن دقت نمود و ایمنی ام را تأمین کرد
- این کار با ایجاد پایه‌ها و داربست‌های موقت و سایر تدابیر مقتضی و مناسب باید انجام شود
● دسترسی به مواد تعمیری و امکان استفاده از روش‌های تعمیری، هزینه تعمیر و امکان سنجی فنی بکارگیری آن‌ها باید در نظر گرفته شود
● از سازندگان و تأمین کنندگان مواد تعمیری باید برای انتخاب مواد مناسب و روش‌های اعمال آن‌ها کمک ام را اخذ نمود
- نباید صرفا به بروشورهای سازنده مواد تکیه کرد زیرا ممکن است شرایط خاص پروژه را درنظر نگرفته باشد
● توانایی‌های اجراکننده تعمیر برای بکارگیری مواد تعمیری و استفاده از روش‌های مورد نظر باید ارزیابی شود
تهیه نقشه ها و مشخصات فنی تعمیر
● گام بعدی، تهیه نقشه‌ها و مشخصات فنی تعمیر می‌باشد
- از آن‌جا که معموال نمی‌توان دامنه و گستره خرابی‌های بتن و میلگرد را به دقت تعیین کرد باید یک انعطاف پذیری در این موارد وجود داشته باشد و به این امر در نقشه و مشخصات اذعان گردد
● نیاز به محاسبه احجام تعمیر و قیمت وجود دارد
انتخاب پیمانکار
● پیمانکاران باید با نقشه‌ها، مشخصات و احجام کار آشنا شوند
● بازدید از محل پروژه همواره از اهمیت برخورداراست تا همه ادعاهای احتمالی از بین برود
● چنانچه پرسش یا ابهام خاصی در مورد نقشه، مشخصات، احجام و غیره وجود دارد باید در جلسات خاصی مطرح گردد و نتیجه آن به اطالع همه پیمانکاران برسد
● با توجه به توانایی‌های فنی و سازمانی و مالی پیمانکاران و سوابق کاری آنان باید نسبت به انتخاب پیمانکار مناسب اقدام گردد که قیمت پیشنهادی نیز نقش مهمی را ایفا می‌کند
مراحل و زمان بندی اجرا
● مدیر پروژه و سرپرست کارگاه باید معرفی شوند و در جلسات خاصی با کارفرما و نظارت، برنامه کلی کار و خواسته‌ها مرور گردد تا امکان برنامه‌ریزی دقیق فراهم شود و در مورد ارسال گزارش‌های روزانه، هفتگی و ماهیانه و یا جلسات مرتب برای هماهنگی، تصمیم گیری گردد
● برنامه زمان بندی تفصیلی عملیات اجرایی باید توسط پیمانکار در چارچوب برنامه زمان بندی کلی تهیه شود
●نحوه انجام عملیات اجرایی باید به همراه جزئیات آن شامل نفرات، مواد، وسایل و تجهیزات ام و روش کار برای مراحل مختلف تأمین ایمنی برداشت یا تخریب بتن، آماده سازی سطح، اعمال مواد تعمیری، عمل‌آوری، کاشت میلگرد و عملیات حفاظتی تهیه و به اطالع نظارت برسد
● نظارت این پیشنهاد را بررسی و نقطه نظرات خود را اعالم می‌کند و ممکن است ام باشد جلساتی را برای اصالح پیشنهاد برگزار نمایند
کنترل کیفیت
● پس از تصویب نحوه انجام عملیات و برنامه زمان بندی، دستگاه نظارت باید بر آن اساس، کنترل کیفیت و بازرسی‌ها را به مرحله اجرا گذارد
ACI 311.4R ● 5R.311 و ACI وACI 311.1R ، در مورد برقراری کنترل کیفیت، بازررسی و انجام آزمایش‌ها، راهنمایی می‌کند
- طرح کنترل کیفی مکتوبی باید از طرف نظارت تأیید گردد که ممکن است پیشنهاد آن از طرف پیمانکار باشد
● نتایج حاصل از کنترل کیفی و آزمایش‌ها باید ثبت و نگهداری شود
● برای انجام آزمایش‌ها باید از یک آزمایشگاه ذیصالح بهره‌گیری شود
نگهداری پس از تعمیر
● برنامه عملیات نگهداری پس از انجام عملیات تعمیری باید مشخص شود و به تأیید برسد
- باید برنامه پایش سازه مشخص گردد
● معموال این کار باید توسط پیمانکار انجام شود و در چارچوب تعهدات و تضمین وی باشد
تخریب ( برداشت)بتن
● معموال تعمیر شامل برداشت یا تخریب بتن آسیب دیده یا خراب می‌باشد
- همه قسمت آسیب دیده یا دارای خرابی و نقیصه باید برداشته شود. همواره تشخیص دقیق کرانه منطقه آسیب دیده امکان پذیر نیست
- معموالً بخشی از بتن سالم نیز برداشته می‌شود تا اطمینان حاصل شود که به میلگردهای سالم برسیم و بتن ضعیف یا لق وجود نداشته باشد
● برخی روش‌های تخریب به بتن سالم مجاور آسیب می‌رساند مانند انفجار یا بکارگیری وسایل چکش ضربه‌ای سنگین تر از 11 کیلویی
● استفاده از چکش ضربه‌ای ترک‌های موئینه‌ای در بتن مجاور بوجود می‌آورد. برای رفع این عیب گاه در نزدیکی مرز تخریب از وسایل کم‌خطر‌تری باید استفاده شود مانند چکش برقی)پیکور( سبک، پاشش ماسه، جت آب پرفشار
● در محل‌های محدود در سطح دال، دیوار، ستون و مشابه آن ام است با تیغه فرز، پیرامون محل تخریب در ابتدا به عمق 15 تا 20 میلی‌متر به صورت عمودی بریده شود
● لبه محل تخریب نباید پرکالغی باشد مگر در تعمیر با بتن پاشی که این حالت در پیرامون محل تخریب در 506R ACI توصیه شده است
- برشکاری با تیغه فرز، لبه گونیایی بوجود می‌آورد و عالوه بر آن از ایجاد ترک در بتن سالم بر اثر تخریب ضربه‌ای جلوگیری می‌کند
● شکل پیرامونی منطقه تعمیری )تخریب( باید منظم باشد و ترجیحاً باید تا حد امکان تقارن حفظ گردد
● از گوشه‌هایی با زاویه بیش از 180 درجه و گوشه‌های مقعر )رو به داخل( باید پرهیز شود
● از ایجاد تغییرات زیاد در عمق تخریب در یک فاصله کم باید خودداری شود.
- بهتر است تحت هیچ عنوان ضخامت تخریب در هیچ نقطه‌ای از 80 درصد کل ضخامت کمتر نشود تا قید خاصی بوجود نیاید
● در هنگام تخریب، نباید به میلگردهای سالم بتن آسیبی وارد شود
- باید عمق میلگرد در بتن مشخص شود مگر این‌که قرار باشد میلگرد بتن نیز خارج گردد
- تخریب موضعی با احتیاط و برش با تیغه فرز به آرامی می‌تواند عمق میلگرد را مشخص کند اما راه‌حل بهتر استفاده از آرماتوریاب عمق سنج می‌باشد
ملاحظات کلی تخریب
● برخی روش‌ها در تخریب موثرند و برخی آسیب کمتری به بتن سالم می‌رسانند
● به موارد ایمنی، اقتصادی و زیست محیطی و کمینه کردن وارد آوردن خسارت به بتن سالم )پایه( باید توجه شود
● موضوع مدت تخریب و تأثیر آن بر طول زمان تعمیر و عدم بهره‌برداری از سازه و خسارات آن باید مد نظر گرفته شود
● اطالع داشتن از کیفیت بتن، حداکثر اندازه و نوع آن برای انتخاب روش تخریب و هزینه‌های مربوطه ضروری است
پایش و ایجاد داربست و پایه در عملیات تخریب
● باید قبل از تخریب، پایه و داربست مناسب برای سازه تعبیه نمود تا در حین تخریب، خرابی و فرو ریختن بوجود نیاید
● باید اقدامات احتیاطی و وسایل ام برای عدم ریزش مواد تخریبی را فراهم نمود
● باید اقدامات احتیاطی جهت جلوگیری از آسیب رسانی به میلگردها را به انجام رساند
● در حین تخریب باید بتن و سازه را تحت پایش قرار داد تا اتفاق ناگوار و پیش‌بینی نشده‌ای به‌وقوع نپیوندد
● زدن چکش به سطح بتن و گوش دادن به صدای آن می‌تواند محل‌های تخریبی را مشخص کند )صدای زیر یا بم، صدای زنگ یا مرگ(
اما بکارگیری آن به‌تنهایی کافی نیست و نیاز به استفاده از روش‌های خاص دیگر مندرج در دارد وجود ACI 228.2R
- مغزه‌گیری
- روش فراصوتی
- روش آزمایش اکو - ضربه
- روش آزمایش off-pull
- آرماتوریابی
- دمانگاری مادون قرمز
- رادار )GPR)
حجم بتن تخریبی
● حجم بتن تخریبی در ارتباط با زمان ام برای تخریب با توجه به وسایل تخریب و شرایط کار می‌باشد
● در طول تخریب باید این موارد کنترل شود و تدابیر ام برای کاهش زمان تخریب اتخاذ شود
● حجم بتن تخریبی در برآورد باید با تقریب اضافی منظور گردد
طبقه بندی روش های تخریب
● انفجار
● برشکاری
- اره الماسه
- سیم برش الماسه
- تیغه فرز
- ایجاد سوراخ‌های چسبیده به‌هم
- حرارتی
- جت پرفشار آب
طبقه بندی روش های تخریب
● انفجار
● برشکاری
- اره الماسه
- سیم برش الماسه
- تیغه فرز
- ایجاد سوراخ‌های چسبیده به‌هم
- حرارتی
- جت پرفشار آب
● ضربه
- چکش هوای فشرده دستی
- چکش هوای فشرده متصل به بازوی وسایل مکانیکی
- چکش برقی دستی
- تیشه برقی چرخان یا با هوای فشرده
● حفاری
● تراش
● جت آب پرفشار Hydrodemolition
● دو نیم کردن
- دو نیم کننده هیدرولیکی
- دو نیم کننده با پالس آب
- مواد انبساطی
● پاشش مواد ساینده
- ماسه پاشی سیلیسی تر یا خشک
- ماسه پاشی با مسباره
- ساچمه پاشی
- جت آب پرفشار با مواد ساینده
● رایج‌ترین وسایل تخریبی
- تیغه فرز
- جت پرفشار آب برای برش
- چکش هوای فشرده دستی و روی بازوی مکانیکی
- چکش برقی )پیکور(
- جت آب پرفشار برای تراشکاری
- ماسه پاش سیلیسی یا مسباره
آماده سازی سطح بتن
● ایجاد ناصافی، زبری و خشونت)مضرس کردن( روی سطوح صاف و یا صاف‌تر کردن سطوحی با پستی و بلندی زیاد به عنوان آماده سازی سطح بتن در اغلب اوقات ضروری است
- تمیزکاری سطح نیز جزو آماده سازی محسوب می‌شود
● آماده سازی سطح بتن شامل اشباع سازی و یا بکارگیری مواد اتصال‌زا نیز می‌باشد
● روش‌ها و وسایل آماده سازی سطح برای خشن و زبرسازی
- تمیز کاری با مواد شیمیایی یا دترجنت‌ها، تری سدیم فسفات و سایر مواد تمیزکننده بدون بکارگیری حلال‌ها
- اسیدشویی برای برداشتن یک الیه یا پوسته ضعیف سطحی شیره سیمان
● روش‌ها و وسایل آماده سازی سطح برای خشن و زبرسازی
- وسایل مکانیکی مانند پیکور، ساینده‌ها و خراشنده‌ها
- وسایل سایشی مانند ماسه پاشی، ساچمه پاشی و جت آب پرفشار
● برای تعیین ناصافی و زبری سطح از کاغذهای سمباده‌ای درجه بندی شده استفاده می‌شود
● اشباع سازی سطح بتن پایه با آب توسط غرقاب سازی یا پاشش آب در چند نوبت برای جلوگیری از مکیدن آب مالت یا بتن تعمیری سیمانی و جلوگیری از جمع شدگی و تضعیف اتصال و چسبندگی
● استفاده از مواد اتصال‌زا شامل التکس یا بکارگیری دوغاب التکسی )در این مورد نیازی به اشباع سازی با آب وجود ندارد(
- قبل از خشک شدن کامل سطح اشباع شده و یا خشک کردن و از بین رفتن چسبناکی التکس یا دوغاب التکسی، مالت یا بتن تعمیری باید اعمال گردد
● استفاده از بخار آب برای تمیز کردن چربی‌ها
آماده سازی سطوح میلگردها
● استفاده از چکش‌های ضعیف برای زدودن قطعات بتنی و سیمانی چسبیده به میلگرد، بکارگیری ماسه پاشی)بدون روغن(
- استفاده از وسایلی مانند جت آب پرفشار 40 تا 70 مگاپاسکال، استفاده از برس زنی به‌ویژه برای سطوح کوچک
● گاه تمیز کردن کامل زنگ ام نیست بلکه پوسته‌های ضعیف زنگ باید برداشته شود
● روغن یا مواد مشابه باید با مواد تمیز کننده یا بخار پاک شود
● استفاده از پوشش‌های مختلف اپوکسی غنی شده با روی )کمتر از 300 میکرون( یا دوغاب سیمان و پلیمر، دوغاب حاوی مواد بازدارنده خوردگی برای میلگرد
کاشت میلگرد یا قالب
● برای اتصال دو بتن به‌ویژه در سطوح قائم یا در زیر سقف معموال از میلگرد دوخت استفاده می‌شود
● میلگرد در سوراخ ایجاد شده و تمیزکاری شده به کمک مالت سیمانی انبساطی یا مالت یا خمیر اپوکسی، تثبیت می‌شود
● گاه در سوراخ ایجاد شده از نوعی پیچ رولپالک ضد زنگ استفاده می‌شود
● معموال ام است قبل از اجرای اصلی، روی نمونه‌های آزمایشی، آزمایش out-Pull انجام گیرد تا از تحمل نیروهای موردنظر اطمینان حاصل گردد.
مواد تعمیری به شیوه تعمیر بستگی دارد
● مواد تعمیری به سه نوع تقسیم می‌شود
- مالت یا بتن پایه سیمانی
- مالت یا بتن سیمانی اصالح شده با پلیمر
- مالت یا بتن اپوکسی)پلیمری(
ریختن یا اعمال ملات یا بتن تعمیری
● روش دستی یا Method Patch
- با اعمال مالت تعمیری سفت خمیری ریزدانه که به روش Packing Dry یا Troweling نیز معروف و بسیار رایج می‌باشد
● روش دستی یا Method Patch
- از الیاف یا میکروسیلیس، رزین یا التکس، مواد VMAو احتماال منبسط کننده نیز حسب مورد، استفاده می‌شود
- در سطوح کوچک و تا ضخامت حدود 100 میلی‌متر استفاده می‌گردد
● روش دستی یا Method Patch
- Troweling برای سطوح فاقد میلگرد و ضخامت کم دارد و خیلی خمیری است
- Packing Dry با دست اعمال می‌گردد اما سفت‌تر و با ویژگی خمیری کمتر است
- در محل با فشار مشت و انگشت یا یک کوبه کوچک متراکم می‌شود. برای عمق‌های بیشتر و با سطوح کوچک‌تر و سوراخ‌ها و کلیه مواردی که نسبت ضخامت به سطح زیاد است، بکار می‌رود
- در این حاالت نیازی به قالب وجود ندارد و روی سطوح قائم و زیر سقف قابل استفاده است
● روش بتن‌پاشی
- به دو صورت خشک یا تر و به کمک فشار هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد
- نیازی به قالب بندی ندارد.
- سرعت پاشیدن به ایجاد پیوستگی و تراکم منجر می‌شود
- برگشت و هدر رفت مواد دارد
- معموالً برای ضخامت کمتر از 150 میلی‌متر بکار می‌رود
- برای سطوح بزرگ پیوسته یا جدا از هم کاربرد دارد
- مهارت اپراتور در کیفیت کار نقش مهمی دارد
● روش پمپ‌کردن
- به قالب بندی نیاز دارد
- می‌تواند در دیوار، سقف، پایه‌ها و غیره ریخته شود
- پمپ کردن می‌تواند از پایین قالب نیز انجام گردد و بتن روانی را می‌طلبد و بهتر است از بتن خودتراکم استفاده شود
● روش ثقلی )سنتی(