آسیب شناسی بتن
آسیب شناسی بتن;علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی;نفوذ نمكها ;اشتباهات طراحی ;اشتباهات اجراییملات كلریدی ;حملات سولفاتیحریق ;عمل یخ زدگی;مكهای ذوب یخعكس العمل قلیایی سنگدانه ها 110 كربناسیون 111 علل دیگر
پیشگفتار
فصل اول
1 . علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی :
1-1- نفوذ نمكها
1-2- اشتباهات طراحی
1-3- اشتباهات اجرایی
1-4- حملات كلریدی
1-5- حملات سولفاتی
1-6- حریق
1-7- عمل یخ زدگی
1-8- نمكهای ذوب یخ
1-9- عكس العمل قلیایی سنگدانه ها
1-10- كربناسیون
1-11- علل دیگر
فصل دوم
2- عملیات ترمیمی :
2-1- آماده سازی سطوح 2-1-1 تمیز نمودن با اسید، شستن با اسید، اسید خراشی
2-1-2 برس زدن2-1-3 چكش زدن2-1-4 سند بلاست و گریت بلاست(شن و ساچمه پاشی)
2-1-5 وترجت (آب فشاری) با مواد ساینده و بدون آن 2-1-6 روشهای دیگر
2-2 طرق مختلف ترمیم 2-2-1 تزریق تركها 2-2-2 قنداق كردن
2-2-3 بتن با سنگدانه از پیش آكنده 2-2-4 لایه های سطحی2-2-5 بتن پاشی
2-2-6 بخیه زنی2-2-7 تـنـیـدن2-2-8 درزگیری2-2-9 پوشش
2-2-10 طریقه معمول مرمت قسمتهای خراب شده با استفاده از مواد شكل پذیر
2-2-11 باروری توسط خلاء2-2-12 روشهای سطلی2-2-13 روش قیفی
2-2-14 روش پمپ2-2-15 روش كیسه ای
فصل 3
3- مواد تعمیری :
3-1 بنونیت 3-2 پوششهای قیری3-3 بتن، ملات و دوغاب ساخته شده از سیمان پرتلند معمول
3-4 درزگیریهای ارتجاعی3-5 رزینه3-5-1 اپوكسیها3-5-2 پلی استرها3-5-3 پلی یورتانها
3-6 بتن، ملات، و دوغابهای منبسط شونده :
3-7 بتن و ملات دارای الیاف مصنوعی3-8 لاتكس3-9 سایر مواد پوششی 3 -10 سیمانهای مخصوص3 -11مواد تعمیری زیر آبی3-11-1 مواد سیمانی برای تعمیرات زیر آبی3-11-1-1ویژگیهای آب اندازی3-11-1-2 زمان گیرش طولانی3-11-1-3 شسته شدن 3-11-1-4 آسیب پذیری در مقابل مواد شیمیایی 3-11-1-5 روانی ضعیف 3-11-1-6 جمع شدگی یا انقباض 3-11-1-7 جدا شدن 3-11-1-9چسبندگی به بتن قدیمی (بتن مادر) 3-11-1-8 نفوذ آب دریا به سیستم تعمیری
پیشگفتار
ایران یكی از قدیمی ترین گاهواره های تمدن است و معماری و شهرسازی، دست كم 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 كهن ترین نمونه های ساختمانی و شهرسازی حكایت از تطّور و شكوفایی این فن ظریف و زیبا در كشور ما می كند. هنوز بیگانگان با شگفتی و اعجاب از ویرانه های در خور مباهات تخت جمشید دیدن می كنند. ساختمانها، میدانها، مساجد و گلدسته های شهر نام آور اصفهان در صدر فهرست جاهای دیدنی و مورد توجه سیاحانی قرار دارد كه هر سال راهی خاور زمین می شوند.([1])
سرٌ پایداری شگرف این آثار باستانی و تاریخی كه 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 كوشندگی، دقت نظر، انتخاب مواد و مصالح مناسب و بادوام و موشكافی سازندگان آن جست كه طبعاً وقوف و تبحرشان را در فن معماری بیان می كند.
طی شصت سال اخیر فن معماری و ساختمان و شهرسازی در ایران دگرگون شد. پس از یك دوره دویست ساله فترت كه 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 شكل گیری دانش نوین معماری در ایران، تحصیل و تجربه دانشجویان ایرانی در خارج و تأسیس دانشكده های فنی و مهندسی، احداث ساختمان و سازه وارد مرحله تحول نوینی شد و چهرهء شهرهای ایران دگرگون شد. آمیزه هایی از سبكهای معماری باستانی-اسلامی و اروپایی در ساختمانهای رفیع و با عظمت دولتی، بانكها و شهرسازی پدید آمد. می توان پذیرفت كه مهندسان ساختمانی و شهرسازی اروپایی مانند آلمانها، ایتالیاییها، چكها و فرانسویها كه در خلال سالهای 1320ـ1310 در فعالیتهای ساختمانی ایران به كار 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 كاربرد ظریف معماری كهن ایرانی و نگرش به سبكهای عصر هخامنشی و ساسانی و تلفیق آن با معماری صفوی، زیبایی و اصالت معماری ایرانی را جلوه گر ساختند.
هنوز یك دهه به پایان نرسیده، مهندسین جوان ایرانی كه به تدریج جایگزین بیگانگان می شدند بسیار شتابان و پر امید، مراحل بعدی را پیمودند و نتیجه آن هزاران سازه است كه چهرهء مناطقی از كشور را دگرگون ساخته است. چهره ای كه در خور مقایسه با سیمای معماری و شهرسازی در صد سال پیش نیست و نه تنها از نظر ظاهر بلكه از نظر استحكام و پا برجا ماندن ساختمان و مقاومت در برابر بلایایی چون زلزله در خور توجه است.
در طول همین دهه بود كه با آغاز فعالیتهای گسترش ارتباطات دریایی نظیر احداث بنادر جنوب و شكل گیری شهرهای بندری مانند خرمشهر، بندر جدیدالاحداث شاهپور (امروزه امام خمینی)، بندر جدید بوشهر، بندر جدید انزلی، بندر جدید شاه (امروزه تركمن) و ساخت اسكله های گوناگون، موج شكن، بارانداز و غیره در این بنادر، توجه به سازه های بتنی دریایی متداول گردید.
برای آنكه نویسنده، متهم به قضاوت یك جانبه نشود توجه خواننده را به كتاب جالب و خواندی روزنامه اعتماد السلطنه([2]) حاوی یادادشتهای مرحوم اعتماد السلطنه محمدحسن خان وزیر انطباعات دوران اخیر ناصرالدین شاه جلب می كنم.
نویسنده یادداشتها كه 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 كه نویسنده یادداشتهای مذكور، 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 آنكه در قبال ریزش سقف و دیوار اتاق بر اثر باران و برف مصونیت نداشته است.
توجه به نكته كوچك بالا و نیز این داستان كه در دورانهای اخیر تاریخ یعنی عصر ناپدید شدن معماریهای با شكوه باستانی و صفوی، دیوار و حصار شهرهای ایران كه از گِل بنا می شده است بنا به عقیده یك صاحب منصب انگلیسی حتی در برابر فشار شدید آب فرو می ریخته است؛ حكایت از آن می كند كه از اوایل قرن 19 میلادی، معماری علمی و فنی و مبتنی بر محاسبات و داده های آماری، به مثابه یك ضرورت تام و تمام خود نمایی كرده و هنر و مشخصه معماران ایرانی در این بوده است كه با در آمیختن سنت و صنعت و زنده كردن نمادهای كهن معماری اصیل ایرانی، از دستاوردهای تكنیك نوین نیز بهره مند شوند.
******
تخصص نگارنده، آسیب شناسی و بهسازی (ترمیم، تعمیر، مرمت و تقویت) سازه های بتنی است كه 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 كشور 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» كه ظاهراً شامل بیش از چهار پنج واژه نیست، مفاهیم عمیق و گسترده و پیچیده ای را زیر پوشش دارد كه 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 مشكل نفوذ پذیری، تزریق، تقویت و تعمیرات زیر آبی، در رابطه با كلیه سازه های صنعت راه و ساختمان اعم از فنداسیون- سد- پل- تونل- معادن- اسكله و بندر- سازه های دریایی و نفتی- ابنیه تاریخی و مذهبی و باستانی، ساختمانهای سنگین بتنی و فلزی، تأسیسات آبیاری و زهكشی استخرها و منابع آب و مایعات خورنده (شیمیایی، فاضلاب صنعتی)، تأسیسات فاضلاب- كشتارگاهها- سردخانه ها- كارخانجات و مراكز تولیدی با كف مخصوص- مترو- نیروگاهها- شمع و پایه- فرودگاهها- موج شكن- حوضچه های خشك- كانالها و مخازن بتنی و فلزی- سیلوها- سازهای بتنی پیش تنیده و پس تنیده- ابنیه دیوارهای ساحلی- استادیومها- راه و راه آهن … كه در اثر نفوذ نمكها، حملات كریدی و سولفاتی، اكسیداسیون، كربناسیون، 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: كانی، پوزولانی، سرباره ای، سیلیسی (سیلیكافیوم…)، مواد شیمیایی از قبیل پلیمری (آكریلیك، استایرن، بوتادین)، لاتكس، مواد ازدیاد كننده حجم، الیاف مصنوعی، سیمانها یا چسبهای مخصوص، با به كارگیری روشهای دستی و مكانیكی پیشرفته معمول در صنعت راه و ساختمان و روشهای تخصصی از قبیل شاتكریت (بتن پاشی) پلیمراسون، حفاظت كاتودی، بخیه زدن، تزریق تَركها و انجام كلیه آزمایشهای مربوط به موارد فوق الذكر.
از سوی دیگر كشور 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 كه برف ارتباط روستاهای دور دست را قطع كرده و تأمین سوخت برای مردم از مسائل مبتلا بِه دایمی است، در جنوب كشور 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 كردن دهها بندر و پل و اسكله و صدها آپارتمان و ویلا و دهها قصر و بازار و بازارچه در كرانه 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 كتاب دقیقاً پرداختن به این مشكلات است كه 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 كه این اولین كتابی است كه در این خصوص به زبان فارسی به نگارش در می آید. به طور كلی می توان ادعا كرد كه مستندات و مدارك در این خصوص بسیار نایاب و در حكم هیچ است. جای آن داشت كه در این مورد گامهایی چند، ولو اولیه برداشته شود و میدان برای سخن گفتن در این بابِ نو گشاده گردد.
