فرسودگي بتن

علل مختلفي که باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده که کار مرمت را الزامي مي دارند.
1- علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني (CAUSES OF DETERIORATIONS)
علل مختلفي که باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شود همراه با علائم هشدار دهنده ديگري که کار تعميرات را الزامي مي دارند، در نخستين بخش از کتاب مورد بررسي و تحليل قرار مي گيرند:
1ـ1- نفوذ نمکها (INGRESS OF SALTS)
نمکهاي ته نشين شده که حاصل تبخير و يا جريان آبهاي داراي املاح مي باشند و همچنين نمکهايي که توسط باد در خلل و فرج و ترکها جمع مي شوند، هنگام کريستاليزه شدن مي توانند فشار مخربي به سازه ها وارد کنند که اين عمل علاوه بر تسريع و تشديد زنگ زدگي و خوردگي آرماتورها به واسطه وجود نمکهاست. تر وخشک شدن متناوب نيز مي تواند تمرکز نمکها را شدت بخشد زيرا آب داراي املاح، پس از تبخير، املاح خود را به جا مي گذارد.

1ـ2- اشتباهات طراحي (SPECIFICATION ERRORS)
به کارگيري استانداردهاي نامناسب و مشخصات فني غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهاي اجرايي و عملکرد خود سازه، مي تواند به خرابي بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهاي اروپايي و آمريکايي جهت اجراي پروژه هايي در مناطق خليج فارس، جايي که آب و هوا و مواد و مصالح ساختماني و مهارت افراد متفاوت با همه اين عوامل در شمال اروپا و آمريکاست، باعث مي شود تا دوام و پايايي سازه هاي بتني در مناطق ياد شده کاهش يافته و در بهره برداري از سازه نيز با مسائل بسيار جدي مواجه گرديم.
1ـ3- اشتباهات اجرايي (CON STRUCTION ERRORS)
کم کاريها، اشتباهات و نقصهايي که به هنگام اجراي پروژه ها رخ مي دهد، ممکن است باعث گردد تا آسيبهايي چون پديدهء لانه زنبوري، حفره هاي آب انداختگي، جداشدگي، ترکهاي جمع شدگي، فضاهاي خالي اضافي يا بتن آلوده شده، به وجود آيد که همگي آنها به مشکلات جدي مي انجامند.
اين گونه نقصها و اشکالات را مي توان زاييدهء کارآئي، درجهء فشردگي، سيستم عمل آوري، آب مخلوط آلوده، سنگدانه هاي آلوده و استفاده غلط از افزودنيها به صورت فردي و يا گروهي دانست.
1ـ4- حملات کلريدي (CHLORIDE ATTACK)
وجود کلريد آزاد در بتن مي تواند به لايهء حفاظتي غير فعالي که در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسيب وارد نموده و آن را از بين ببرد.
خوردگي کلريدي آرماتورهايي که درون بتن قرار دارند، يک عمل الکتروشيميايي است که بنا به خاصيتش، جهت انجام اين فرآيند، غلظت مورد نياز يون کلريد، نواحي آندي و کاتدي، وجود الکتروليت و رسيدن اکسيژن به مناطق کاتدي در سل (CELL)خوردگي را فراهم مي کند.
گفته مي شود که خوردگي کلريدي وقتي حاصل مي شود که مقدار کلريد موجود در بتن بيش از 6/0 کيلوگرم در هر متر مکعب بتن باشد. ولي اين مقدار به کيفيت بتن نيز بستگي دارد.
خوردگي آبله رويي حاصل از کلريد مي تواند موضعي و عميق باشد که اين عمل در صورت وجود يک سطح بسيار کوچک آندي و يک سطح بسيار وسيع کاتدي به وقوع مي پيوندد که خوردگي آن نيز با شدت بسيار صورت مي گيرد. از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگي کلريدي، مي توان موارد زير را نام برد:
الف- هنگامي که کلريد در مراحل مياني ترکيبات (عمل و عکس العمل) شيميايي مورد استفاده قرار گرفته ولي در انتها کلريد مصرف نشده باشد.
ب- هنگامي که تشکيل همزمان اسيد هيدروکلريک، درجه PH مناطق خورده شده را پايين بياورد. وجود کلريدها هم مي تواند به علت استفاده از افزودنيهاي کلريد باشد و هم مي تواند ناشي از نفوذيابي کلريد از هواي اطراف باشد.
فرض بر اين است که مقدار نفوذ يونهاي کلريدي تابعيت از قانون نفوذ FICK دارد. ولي علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ(PENETRATION) کلريد احتمال دارد به خاطر مکش موئينه (CAPILLARY SUCTION) نيز انجام پذيرد.
1ـ5- حملات سولفاتي (SULPHATE ATTACK)
محلول نمکهاي سولفاتي از قبيل سولفاتهاي سديم و منيزيم به دو طريق مي توانند بتن را مورد حمله و تخريب قرار دهند. در طريق اول يون سولفات ممکن است آلومينات سيمان را مورد حمله قرار داده و ضمن ترکيب، نمکهاي دوتايي از قبيل:THAUMASITE و ETTRINGITEتوليد نمايد که در آب محلول مي باشند. وجود اين گونه نمکها در حضور هيدروکسيد کلسيم، طبيعت کلوئيدي(COLLOIDAL) داشته که مي تواند منبسط شده و با ازدياد حجم، تخريب بتن را باعث گردد. طريق دومي که محلولهاي سولفاتي قادر به آسيب رساني به بتن هستند عبارتست از: تبديل هيدروکسيد کلسيم به نمکهاي محلول در آب مانند گچ (GYPSUM) و ميرابليت MIRABILITE که باعث تجزيه و نرم شدن سطوح بتن مي شود و عمل LEACHING يا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه يک مايع حلال، به وقوع مي پيوند.

سازه‌هاي بتني

سازه بتني سازه‌اي است که در ساخت آن از بتن يا به طور معمول بتن آرمه (سيمان، شن، ماسه و فولاد به صورت ميلگرد ساده يا آجدار) استفاده شده باشد. در ساختمان در صورت استفاده از بتن آرمه در قسمت ستون‌ها و شاه تير‌ها و پي، آن ساختمان يک سازه بتني محسوب مي‌شود.

مزاياي سازه هاي بتني

1- ماده اصلي بتن که شن و ماسه مي باشد ارزان و قابل دسترسي است.
2- سازه هاي بتني که مطابق با اصول آيين نامه اي طراحي و اجرا شده اند، در مقابل شرايط محيطي سخت، مقاومتر از سازه هاي ساخته شده با مصالح ديگر هستند.
3- به علت قابليت شکل پذيري بالاي بتن، امکان ساخت انواع سازه هاي بتني نظير پل، ستون و ... به اشکال مختلف ميسر است.
4- سازه هاي بتني در مقابل حرارت زياد ناشي از آتش سوزي بسيار مقاوم اند. آزمايشات نشان داده اند که در صورت ايجاد حرارتي معادل 1000 درجه سانتي گراد براي يک نمونه بتن آرمه، حداقل يک ساعت طول مي کشد تا دماي فولاد داخل بتن، که با يک لايه بتني با ضخامت 2?5 سانتي متر پوشيده شده است، به 500 درجه سانتي گراد برسد.

روش هاي طراحي سازه هاي بتن آرمه

به طور کلي هدف از طراحي يک سازه، تامين ايمني در مقابل فروريختگي و تضمين عملکرد مناسب در زمان بهره برداري است. چنانچه مقاومت واقعي يک سازه بطور دقيق قابل پيش بيني بود و در صورتي که بارهاي وارد بر سازه و اثرات داخلي آنها نيز با همان دقت قابل تعيين بودند، تامين ايمني تنها با ايجاد ظرفيت باربري به ميزان جزئي بيش از مقدار بارهاي وارده ممکن مي گشت. ليکن عوامل نامشخص و خطاهاي احتمالي متعددي در آناليز، طراحي و ساخت سازه ها وجود دارند که يک حاشيه ايمني را در طراحي سازه ها طلب مي کنند. مهمترين ريشه ها و منابع اين خطاها عبارتند از:
الف: بارهايي که در عمل به سازه وارد مي شوند و همچنين توزيع واقعي آنها ممکن است با آنچه در بارگذاري سازه فرض شده است متفاوت باشند.
ب: رفتار واقعي سازه ممکن است با رفتار تئوريک سازه، که بر اساس آن نيروهاي داخلي اعضا محاسبه مي شوند، تفاوت داشته باشد.
ج: مقاومت واقعي مصالح به کار رفته در ساخت سازه ممکن است متفاوت از مقادير فرض شده در محاسبات باشد.
د: ابعاد قطعات و محل واقعي ميلگرد ها ممکن است دقيقا مطابق آنچه طراح در محاسبات خود فرض کرده نباشد.
بنابراين، انتخاب يک حاشيه ايمني مناسب امر بسيار دشواري است که نحوه منظور نمودن آن، به صورت يکي از مشخصه هاي اساسي روش هاي طراحي در آمده است. به طور کلي طراحي سازه هاي بتن آرمه به سه روش زير صورت مي گيرد:
1: تنش مجاز
2: مقاومت نهايي
3: روش طراحي بر مبناي حالات حدي

روش تنش مجاز

اين روش که قبلا روش تنش بهره برداري يا روش تنش بار سرويس ناميده مي شد، اولين روشي است که بصورت مدون براي طراحي سازه هاي بتن آرمه بکارگرفته شد. در اين روش يک عضو سازه اي به نحوي طراحي مي شود که تنش هاي ناشي از اثر بارهاي بهره برداري (يا سرويس)، که به کمک تئوري هاي خطي مکانيک جامدات محاسبه مي شوند، از مقادير مجاز تنش ها تجاوز نکنند. منظور از بارهاي بهره برداري يا سرويس بارهايي نظير: بار زنده، بار مرده، بار برف و بار زلزله هستند. اين بارها توسط آيين نامه هاي بارگذاري، مانند آيين نامه 519 موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران تعيين مي شوند. در اين روش منظور از تنش مجاز تنشي است که از تقسيم تنش حدي ماده، نظير مقاومت فشاري براي بتن و مقاومت تسليم براي فولاد، بر ضريب بزرگتر از واحد، به نام ضريب اطمينان به دست مي آيد. تنش هاي مجاز مصالح توسط آيين نامه هاي محاسباتي تعيين مي شوند. به عنوان مثال مطابق آيين نامه ACI مقدار تنش فشاري مجاز بتن f' c 0?45مي باشد.
بدين ترتيب مراحل اين روش بطور خلاصه به ترتيب زير هستند:
1: تعيين بارهاي وارد بر سازه
2: آناليز سازه و تعيين تنش ها در مقاطع مختلف به کمک تئوري هاي کلاسيک اجسام الاستيک
3: تعيين تنش هاي مجاز با استفاده از يک آيين نامه محاسباتي
4: طراحي نهايي مقطع با اين محدوديت که در هيچ نقطه اي از سازه تنش هاي ايجاد شده از تنش هاي مجاز تجاوز نکنند.
اين روش به دليل سادگي و سهولت کاربرد تا چندي قبل به عنوان قابل استفاده ترين روش طراحي سازه هاي بتن آرمه مطرح بود. ليکن نقاط ضعف اين روش استفاده از آن را محدود کرده است. مهمترين اين نقاط ضعف عبارتند از:
الف: در اين روش ايمني به کمک تنها يک ضريب (ضريب اطمينان) و در يک مرحله منظور مي شود، از آنجا که عواملي که لزوم تامين يک حاشيه ايمني را ايجاب مي کنند داراي ريشه ها و شدت هاي متفاوت هستند، در نظر گرفتن آنها تنها با کمک يک ضريب غير منطقي است.
ب: بتن ماده اي است که تنها تا تنش هاي معادل نصف مقاومت فشاري آن به صورت الاستيک و خطي عمل مي کند. بنابراين با بکار بردن درصدي از مقاومت فشاري بتن در محاسبات نمي توان اطلاعي از ضريب اطمينان کلي سازه در مقابل فروريختگي به دست آورد.
ج: به کار بردن اين روش در طراحي بعضي مقاطع با اشکالات تئوريک مواجه است. به عنوان مثال در مقاطع خمشي تنش واقعي فولاد غالبا کمتر از مقداري است که با اين روش محاسبه مي شود.
تا سال 1956 ميلادي روش تنش هاي مجاز مبناي محاسبات در آيين نامه ACI بود. اين روش از سال 1977 تنها در قسمت ضمائم آيين نامه و تحت عنوان روش ديگر طراحي جا داده شد

روش مقاومت نهايي

روش مقاومت نهايي که در آيين نامه ACI به نام روش طراحي بر مبناي مقاومت موسوم است، حاصل مطالعات گسترده روي رفتار غير خطي بتن و تحليل دقيق مسئله ايمني در سازه هاي بتن آرمه مي باشد. روند طراحي در اين روش را مي توان به صورت زير خلاصه نمود:
1: باربهره برداري به وسيله ضريبي موسوم به ضريب بار افزايش داده مي شود، بار حاصله را اصطلاحا بار ضريبدار يا بار نهايي مي نامند.
2: بارهاي ضريبدار بر سازه اعمال مي شوند و به کمک روش هاي خطي آناليز سازه ها، نيروي داخلي مقاطع محاسبه مي شود. به اين نيروي داخلي اصطلاحا مقاومت لازم گفته مي شود. مقاومت لازم در يک مقطع شامل: مقاومت خمشي لازم، مقاومت برشي لازم، مقاومت پيچشي لازم و مقاومت بار محوري لازم است.
3: براي هر مقطع، مقاومت طراحي آن از حاصلضرب مقاومت اسمي در ضريبي کوچکتر از واحد به نام ضريب کاهش مقاومت به دست مي آيد. مقاومت اسمي، حداکثر مقاومتي است که مقطع قبل از گسيختگي از خود نشان مي دهد. مقاومت اسمي يک مقطع مشتمل است از: مقاومت خمشي اسمي، مقاومت برشي اسمي، مقاومت پيچشي اسمي و مقاومت بار محوري اسمي.
4: طراحي مقطع به نحوي که در آن مقاومت لازم از مقاومت طراحي کمتر باشد.
روش طراحي بر مبناي مقاومت، امروزه اساس کار طراحي سازه هاي بتن آرمه مي باشد.

روش طراحي بر مبناي حالات حدي

به منظور تکامل روش مقاومت نهايي، به ويژه از نظر نحوه منظور نمودن ايمني، روش طراحي بر مبتاي حالات حدي ابداع گرديد. اين روش هم اکنون مبناي طراحي در تعدادي از آيين نامه هاي اروپايي است، با اين حال اين روش هنوز نتوانسته است جاي روش مقاومت نهايي را در آيين نامه ACI بگيرد. اين روش از نظر اصول محاسبات مربوط به مقاومت، مشابه روش طراحي بر مبناي مقاومت است و تفاوت عمده آن با روش قبل، در نحوه ارزيابي منطقي تر ظرفيت باربري و احتمال ايمني اعضا مي باشد. در اين روش نياز هاي طراحي با مشخص کردن حالات حدي تعيين مي شوند. منظور از حالات حدي شرايطي است که در آنها سازه مورد نظر خواسته هاي طرح را تامين نمي کند. طراحي سازه با توجه به سه حالت حدي زير صورت مي گيرد:
1: حالت حدي نهايي، که مربوط به ظرفيت باربري مي شود.
2: حالت حدي تغيير شکل (مانند تغيير مکان و ارتعاش اعضا)
3: حالت حدي ترک خوردگي يا باز شدن ترک ها
علل مختلفي كه باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده كه كار مرمت را الزامي مي دارند.
1- علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني(CAUSES OF DETERIORATIONS)
علل مختلفي كه باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شود همراه با علائم هشدار دهنده ديگري كه كار تعميرات را الزامي مي دارند، در نخستين بخش از كتاب مورد بررسي و تحليل قرار مي گيرند:

1-1- نفوذ نمكها (INGRESS OF SALTS)

نمكهاي ته نشين شده كه حاصل تبخير و يا جريان آبهاي داراي املاح مي باشند و همچنين نمكهايي كه توسط باد در خلل و فرج و تركها جمع مي شوند، هنگام كريستاليزه شدن مي توانند فشار مخربي به سازه ها وارد كنند كه اين عمل علاوه بر تسريع و تشديد زنگ زدگي و خوردگي آرماتورها به واسطه وجود نمكهاست. تر وخشك شدن متناوب نيز مي تواند تمركز نمكها را شدت بخشد زيرا آب داراي املاح، پس از تبخير، املاح خود را به جا مي گذارد.

1-2- اشتباهات طراحي (SPECIFICATION ERRORS)

به كارگيري استانداردهاي نامناسب و مشخصات فني غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهاي اجرايي و عملكرد خود سازه، مي تواند به خرابي بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهاي اروپايي و آمريكايي جهت اجراي پروژه هايي در مناطق خليج فارس، جايي كه آب و هوا و مواد و مصالح ساختماني و مهارت افراد متفاوت با همه اين عوامل در شمال اروپا و آمريكاست، باعث مي شود تا دوام و پايايي سازه هاي بتني در مناطق ياد شده كاهش يافته و در بهره برداري از سازه نيز با مسائل بسيار جدي مواجه گرديم.

1-3- اشتباهات اجرايي (CON STRUCTION ERRORS)

كم كاريها، اشتباهات و نقصهايي كه به هنگام اجراي پروژه ها رخ مي دهد، ممكن است باعث گردد تا آسيبهايي چون پديدهء لانه زنبوري، حفره هاي آب انداختگي، جداشدگي، تركهاي جمع شدگي، فضاهاي خالي اضافي يا بتن آلوده شده، به وجود آيد كه همگي آنها به مشكلات جدي مي انجامند.
اين گونه نقصها و اشكالات را مي توان زاييدهء كارآئي، درجهء فشردگي، سيستم عمل آوري، آب مخلوط آلوده، سنگدانه هاي آلوده و استفاده غلط از افزودنيها به صورت فردي و يا گروهي دانست.

1-4- حملات كلريدي (CHLORIDE ATTACK)

وجود كلريد آزاد در بتن مي تواند به لايهء حفاظتي غير فعالي كه در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسيب وارد نموده و آن را از بين ببرد.
خوردگي كلريدي آرماتورهايي كه درون بتن قرار دارند، يك عمل الكتروشيميايي است كه بنا به خاصيتش، جهت انجام اين فرآيند، غلظت مورد نياز يون كلريد، نواحي آندي و كاتدي، وجود الكتروليت و رسيدن اكسيژن به مناطق كاتدي در سل (CELL)خوردگي را فراهم مي كند.
گفته مي شود كه خوردگي كلريدي وقتي حاصل مي شود كه مقدار كلريد موجود در بتن بيش از 6/0 كيلوگرم در هر متر مكعب بتن باشد. ولي اين مقدار به كيفيت بتن نيز بستگي دارد.
خوردگي آبله رويي حاصل از كلريد مي تواند موضعي و عميق باشد كه اين عمل در صورت وجود يك سطح بسيار كوچك آندي و يك سطح بسيار وسيع كاتدي به وقوع مي پيوندد كه خوردگي آن نيز با شدت بسيار صورت مي گيرد. از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگي كلريدي، مي توان موارد زير را نام برد:
(الف) هنگامي كه كلريد در مراحل مياني تركيبات (عمل و عكس العمل) شيميايي مورد استفاده قرار گرفته ولي در انتها كلريد مصرف نشده باشد.
(ب) هنگامي كه تشكيل همزمان اسيد هيدروكلريك، درجه PH مناطق خورده شده را پايين بياورد. وجود كلريدها هم مي تواند به علت استفاده از افزودنيهاي كلريد باشد و هم مي تواند ناشي از نفوذيابي كلريد از هواي اطراف باشد.
فرض بر اين است كه مقدار نفوذ يونهاي كلريدي تابعيت از قانون نفوذ FICK دارد. ولي علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ (PENETRATION) كلريد احتمال دارد به خاطر مكش موئينه (CAPILLARY SUCTION) نيز انجام پذيرد.

1-5- حملات سولفاتي (SULPHATE ATTACK)

محلول نمكهاي سولفاتي از قبيل سولفاتهاي سديم و منيزيم به دو طريق مي توانند بتن را مورد حمله و تخريب قرار دهند. در طريق اول يون سولفات ممكن است آلومينات سيمان را مورد حمله قرار داده و ضمن تركيب، نمكهاي دوتايي از قبيل:THAUMASITE و ETTRINGITEتوليد نمايد كه در آب محلول مي باشند. وجود اين گونه نمكها در حضور هيدروكسيد كلسيم، طبيعت كلوئيدي(COLLOIDAL) داشته كه مي تواند منبسط شده و با ازدياد حجم، تخريب بتن را باعث گردد. طريق دومي كه محلولهاي سولفاتي قادر به آسيب رساني به بتن هستند عبارتست از: تبديل هيدروكسيد كلسيم به نمكهاي محلول در آب مانند گچ (GYPSUM) و ميرابليت MIRABILITE كه باعث تجزيه و نرم شدن سطوح بتن مي شود و عمل LEACHING يا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه يك مايع حلال، به وقوع مي پيوند.

1-6- حريق (FIRE)

سه عامل اصلي وجود دارد كه مي توانند مقاومت بتن را در مقابل حرارت بالا تعيين كنند. اين عوامل عبارتند از:
(الف) توانايي بتن در مقابله با گرما و همچنين عمل آب بندي، بدون اينكه ترك، ريختگي و نزول مقاومت حاصل گردد.
(ب) رسانايي بتن (CONDUCTIVITY)
(ج) ظرفيت گرمايي بتن(HEAT CAPACITY)
بايد توجه داشت دو مكانيزم كاملاً متضاد انبساط (EXPANSION) و جمع شدگي مسؤول خرابي بتن در مقابل حرارت مي باشند. در حالي كه سيمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهاي بالا، انبساط حجم پيدا مي كند، بتن در همين شرايط يعني در معرض حرارتهاي (دماي) بالا، تمايل به جمع شدگي و انقباض نشان مي دهد. چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن مي گردد، نهايتاً اينكه مقدار انقباض در نتيجه عمل خشك شدن از مقدار انبساط فراتر رفته و باعث مي شود جمع شدگي حاصل شود و به دنبال آن ترك خوردگي و ريختگي بتن به وجود مي آيد .به علاوه در درجه حرارت 400 درجه سانتي گراد، هيدروكسيد كلسيم آزاد بتن كه در سيمان پر تلند هيدراته شده موجود است، آب خود را از دست داده و تشكيل اكسيد كلسيم مي دهد. سپس خنك شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث مي شود، تا از نو عمل هيدراته شدن حاصل شود كه اين عمل به علت انبساط حجمي موجب بروز تنشهاي مخرب مي گردد. هچنين انبساط و انقباض نا هماهنگ و متمايز (DIFFERENTIAL EXPANSION AND CONTRACTION)مواد تشكيل دهنده بتن مسلح مانند آرماتور، شن، ماسه و ... مي توانند در ازدياد تنشهاي تخريبي نقش مؤثري داشته باشند.

1-7- عمل يخ زدگي (FROST ACTION)

براي بتنهاي خيس، عمل يخ زدگي يك عامل تخريب مي باشد، چون آب به هنگام يخ زدن ازدياد حجم پيدا كرده و باعث توليد تنشهاي مخرب دروني شده و لذا بتن ترك مي خورد. تركها و درزهائيي كه نتيجه يخ زدگي و ذوب متناوب مي باشند، باعث مي گردند سطح بتن به صورت پولكي درآمده و بر اثر فرسايش، خرابي عمق بيشتري يابد بنابراين عمل يخ ز دگي بتن و ميزان تخريب حاصله، بستگي به درجه تخلخل و نفوذپذيري بتن دارد كه اين موضوع علاوه بر تأثير تركها و درزهاست.

1-8- نمكهاي ذوب يخ (DE-ICING SALTS)

اگر براي ذوب نمودن يخ بتن، از نمكهاي ذوب يخ استفاده شود، علاوه بر خرابيهاي حاصله از يخ زدگي، ممكن است همين نمكها نيز باعث خرابي سطحي بتن گردند. چون باور آن است كه خرابيهاي حاصل از نمكهاي ذوب يخ، در نتيجه يك عمل فيزيكي به وقوع مي پيوندد، غلظت نمكها، موجود بودن آبي كه قابليت يخ زدگي داشته باشد و در كل فشارهاي هيدروليكي و غشايي (OSMOTIC) نقش بسيار مهمي در دامنه و وسعت خرابيها ايفا مي كنند.

1-9- عكس العمل قليايي سنگدانه ها (ALKALI-AGGREGATE REACTION)

در اين قسمت مي توان از واكنشهاي "قليايي- سيليكا" و "قليايي- كربناتها" نام برد.
عكس العمل قليايي – سيليكا(ALKALI-SILICA) عبارتست از: ژلي كه از عكس العمل بين هيدروكسيد پتاسيم و سيليكاي واكنش پذير موجود در سنگدانه حاصل مي شود. بر اثر جذب آب، اين ژل انبساط پيدا كرده و با ايجاد تنشهايي منجر به تشكيل تركهاي دروني در بتن مي شود. واكنش قليايي –كربنات، بين قلياهاي موجود در سيمان و گروه مشخصي از سنگهاي آهكي (DOLOMITIC) كه در شرايط مرطوب قرار مي گيرند، به وقوع مي پيوندد. در اينجا نيز انبساط حاصله باعث مي شود تا تركهايي ايجاد شود يا در مقاطع باريك خميدگيهايي به وجود آيد.

1-10- كربناسيون(CARBONATION)

گاه لايه حفاظتي كه در مجاورت آرماتور داخل بتن موجود است، در صورت كاهش PH بتن اطراف، به كلي آسيب ديده و از بين مي رود. بنابراين نفوذ دي اكسيد كربن از هوا، عكس العملي را با بتن آلكالين ايجاد مي نمايد كه حاصل آن كربنات خواهد بود و در نتيجه درجه PH بتن كاهش مي يابد. همچنان كه اين عمل از سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پيشروي مي نمايد؛ آرماتور بتن تحت تأثير اين عمل دچار خوردگي مي گردد. علاوه بر خوردگي، دي اكسيد كربن و بعضي اسيدهاي موجود در آب دريا مي توانند هيدروكسيد كلسيم را در خود حل كرده و باعث فرسايش سطح بتن گردند.

1-11- علل ديگر (OTHER CAUSES)

علل بسيار ديگري نيز باعث آسيب ديدگي و خرابي بتن مي شوند كه در سالهاي اخير شناسايي شده اند. بعضي از اين عوامل داراي مشخصات خاصي بوده و كاربرد بسيار موضعي دارند. مانند تأثير مخرب چربيها بر كف بتن كشتارگاهها، مواد اوليه در كارخانه ها و كارگاههاي توليدي، آسيب حاصله از عوارض مخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هايي كه براي منظورها و مقاصد ديگري ساخته شده باشند، نه آنچه كه مورد بهره برداري است. مانند تبديل ساختمان معمولي به سردخانه، محل شستشو، انباري، آشپزخانه، كتابخانه و غيره. با اين همه اكثر آنها را مي توان در گروههاي ذيل طبقه بندي نمود:
(الف) ضربات و بارههاي وارده (ناگهاني و غيره) در صورتي كه موقع طراحي سازه براي اين گونه بارگذاريها پيش بينيهاي لازم صورت نگرفته باشد.
(ب) اثرات جوي و محيطي
(پ) اثرات نامطلوب مواد شيميايي مخرب
ادامه دارد....
/خ