اصول مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله به معنی اصلاح سازه موجود جهت افزایش توان باربری آن در برابر انواع بارهای وارده می باشد. مقاوم سازی لرزه ای به معنی افزایش مقاوم سازی ساختمان نسبت به حرکت زمین، شتاب و نیروی وارده به سازه و گسیختگی خاک به علت زلزله می باشد. پیش از دهه ۴۰ شمسی (۱۹۶۰ میلادی) به علت عدم وجود آیین نامه های مناسب، سازه های ساخته شده در ایالات متحده دارای جزییات لرزه ای و لذا کفایت کافی جهت باربری بار جانبی زلزله نبوده اند. پس از سالیان متمادی تلاش، تحقیق و آزمایش، آیین نامه های مختلفی جهت مقاوم سازی سازه های موجود ارائه شده اند که می توان یکی از معتبرترین و مهم ترین آنها را ASCE-SEI 41 دانست.

اهمیت و لزوم مقاوم سازی لرزه ای سازه ها

با شناخت بهتر عملکرد سازه ها و اصول مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله و بررسی ضعف و کاستی آنها بر اساس زلزله های اخیر در نزدیکی مناطق شهری، نیاز به مقاوم سازی بیش از پیش ملموس شده است. به عنوان مثال زلزله سال ۱۳۷۳ شمسی در نورتریج ( ۱۹۹۴ Northridge earthquake ) ناکارآمدی ) تردی یا brittleness ( برخی از انواع اتصالات فولادی را روشن ساخت.

لذا از آن پس استفاده از چنان اتصال هایی دارای محدودیت شده است. بنابراین با توجه به اصلاح و ارتقای استانداردهای لرزه ای، تطبیق شرایط ساخت ساختمانهای موجود با آیین نامه های جدید امری ضروری بوده و نیاز به مقاوم سازی لرزه ای را مبرم می سازد.

به علاوه، عواملی همچون کیفیت ساخت پایین، مشکلات و نواقص اجرایی، ضعف طراحی اولیه، آسیب های وارده به سازه، تغییر کاربری سازه، افزایش طبقات، تغییر معماری و… می توانند تهدیدی برای باربری لرزه ای سازه محسوب شده و لزوم مقاوم سازی را بر حسب شرایط ایجاب نمایند.

اصول مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله اصول مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله

اصول مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله

پس از بررسی سازه و تعیین میزان و نوع آسیب پذیری، انتخاب شیوه ی مقاوم سازی از فنی ترین و تخصصی ترین فرآیند های مقاوم سازی لرزه ای سازه های موجود میباشد.

ازبین روش ها و متدهای مختلف، می توان موارد زیر را نام برد:

۱ـ  اضافه نمودن عضو جدید به سازه های بتنی :

اضافه نمودن ستون یا تیر، دیوار برشی، قاب خمشی جدید (new moment frame) و یا قاب مهاربندی (Braced frame) جدید، می تواند تأثیر بسزایی در کاهش آسیب پذیری سازه موجود در بحث مقاومت و سختی داشته باشد.

همچنین اعضای جدید می توانند به کاهش دهانه دیافراگم ها (Diaphragms) کمک نمایند. در صورت عملکرد این اعضا به عنوان Collector، امکان مرتفع شدن مشکلات مربوط به Load Path در سازه نیز میسر خواهد شد.

۲ـ  تقویت اعضای موجود :

علاوه بر دید کلی نسبت سازه و روش های مختلف بهینه سازی کلی، می توان با نگرشی جزئی تر و با استفاده از مقاوم سازی اعضا، بر نواقص و آسیب پذیری لرزه ای سازه های موجود فائق آمد.

البته توجه به این نکته که برخی انواع تسلیم (Yield) نسبت به یکدیگر مقدم هستند ( به عنوان مثال تسلیم تیرها پیش از ستون ها، تسلیم مهاربندها پیش از اتصالات و یا تسلیم خمشی نسبت به تسلیم برشی ترجیح داده می شوند)، درنظرگیری عملکرد کلی سازه پس از ایجاد تغییر در یک عضو امری ضروری بوده و نیاز به تخصص و تجربه کافی در این زمینه دارد.

تقویت اعضای موجود می تواند با استفاده از ورق های تقویتی، افزایش سطح مقطع ( با استفاده از کاشت میلگرد در سازه های بتنی ) و یا با استفاده از کامپوزیت رزین – الیاف صورت پذیرد.
کامپوزیت رزین الیاف یا همان Fiber Reinforced Polymer ) Frp یا اف آر پی ) از شیوه های نوین مقاوم سازی محسوب می شود. ( اطلاعات بیشتر در مقاوم سازی با استفاده از اف آر پی )

۳ـ  تقویت اتصالات اعضا :

عمدتاً نواقص مربوط به Load Path بیش از آنکه به اعضای Collector مرتبط باشند به اتصالات ضعیف بر می گردند.

۴ـ  کاهش نیاز سازه (Reduce Demand) :

برای ساختمانهایی که دارای سیستم باربر جانبی کامل ولی ضعیف جهت باربری در شرایط زلزله مورد نظر هستند، اصلاح عملکرد دینامیکی سازه می تواند راه حلی مناسب جهت مقاوم سازی باشد. رایج ترین شیوه اجرایی در این مقوله Seismic Isolation (جداگرهای لرزه ای) و یا استفاده از Damper (یا میراگر) می باشد.

۵ـ حذف برخی المان های سازه ای بتنی:

در برخی موارد عدم وجود برخی المانهای باربر بهتر از وجود آنهاست. به عنوان مثال ممکن است وجود دیوار برشی بدون تقارن در پلان باعث ایجاد نامنظمی شدید شده و عملاً حذف باربری جانبی این دیوارها نوعی مقاوم سازی محسوب خواهد شد.

همچنین دیوارهای تیغه نیز می توانند در باربری لرزه ای همانند یک Strut عمل کرده و باعث بوجود آمدن پدیده ستون کوتاه شوند. بنابراین چون در طراحی از سختی جانبی این دیوارها صرف نظر می شود، برای عدم بوجود آمدن مشکل مذکور ایجاد فاصله مابین دیوار مصالح بنایی و قاب اصلی امری ضروری است.

6-استفاده از مواد های شیمیایی ساختمان در سازه های بتنی:

شاید نکته ای که بعد از سالها محققان به آن رسیدن در حین ساخت است که استفاده از مواد شیمیایی ساختمان جهت مقاومت دیوارها و سقف ها و سازه های بتنی استفاده از افزودنی های بتن که شامل روان کننده ها و الیاف های پروپیلن و یا در کنار خط ساحلی استفاده از ژل میکروسیلیس (پودر میکروسیلیس،ژل سیلیکافیوم) و سایر مواد افزودنی به مانند :روان ساز ها و ابر روان کننده های بتن کربوکسیلاتی و نفتالینی می تواند جهت تراکم در بتن نسبت به سازه طراحی شده مناسب باشند و در کنار مشکلات سازه ای بتوانند همپوشان خوبی برای سازه بتنی باشند.

خواص الیاف های بتن 

یکی از معايب بتن، شكنندگي آن(مقاومت كششي پايين و مقاومت كم در برابر بازشدگي و گسترش تركها) است. در گسترش و توسعه مصالح شبيه بتن، الياف هاي مسلح كننده نقش مهمي داشته اند. بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با به کارگیری الیاف تقویت کننده داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری آن، فوق‌العاده افزایش می یابد . این ترکیب کامپوزیتی، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک مادة شکل پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می آورد . بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه ای به راحتی از هم پاشیده نمی شود. شاهد تاریخی این فناوری، کاربرد کاهگل در بنای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تکنولوژی می‌باشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه و سیمان جانشین گل به کار رفته در ترکیب کاهگل شده‌اند از حدود 3500 سال قبل، مصالح ساختماني شكننده مثل آجرهاي رسي خشك شده با آفتاب با الياف هايي مثل موي اسب و كاه و... مسلح مي شده اند.

مفهوم الياف مسلح كننده نوين در ساليان اخير مطرح شده است و در ابتدا خميرهاي سيماني شكننده با الياف پشم شيشه مسلح گشتند. هنگامی كه در سال 1990 تكنولوژي توليد صفحات سقفي و لوله ها ايجاد شد، الياف شيشه اي ديگري نيز تهيه گرديد و به كار رفت.

اليافهاي شيشه اي معمولي در محيط قليايي سيمان مقاوم نيستند و لذا با افزودن دي اكسيد زيركونیوم اليافهاي مقاوم در برابر اين محيط شكل گرفتند تاثير مهم الياف فولادي بر گسترش سيمانهاي مسلح در سالهای 1963 و 1964 مطرح گردید.

انواع الیاف بتن

نقش اصلي الياف با طول كوتاه پخش شده ,كنتـرل بازشـدگی و انتشـار ترك هاسـت. انواع الیاف های بتن مورد استفاده در بتن هاي سازه اي به شرح زیر میباشد. 

1-الیاف های فولادی در شکلها و ابعاد مختلف و نیز ریز الیاف ها

2-الیاف شیشه ای که در ملاتهای سیمانی فقط به عنوان الیاف مقاوم در برابر محیط قلیایی به کار میرود.

3-الیاف مصنوعی شامل پلی پرو پیلن , پلی اتیلن , پلی الفین , پلی وینیل الکل و ...

4-الیاف کربنی , قیری و پلی اکریلونیتریل

خواص الیاف های بتن

چگونگی تاثیر الیاف بر ترک خوردگی ملات سیمانی بدین صورت است که به علت وجود الیاف ترکهای جداگانه بزرگ توسط مجموعه ای متراکم از میکرو ترک ها جایگزین می شود که از دیدگاه ایمنی و دوام قابل قبول است.

الیاف های طبیعی گیاهی برای بتنهای توانمند مناسب نیستند.

الیافهای پشم شیشه به علت اثرات مخرب بر سلامت انسان و محیط زیست به طور کلی ممنوع شده و با الیاف های پلیمری جایگزین شده اند

الیاف های فولادی در بتن های سازه ای و قدرتمند مهم هستند و قلابهای انتهایی و تغییرات مختلف انجام شده بر روی شکل این الیاف سبب افزایش پیوستگی بین الیاف و ملات و افزایش تاثیر ملات میگردد  .

 اليافهاي  با سختي زياد و اليافهاي پلي پروپيلن رشته اي با طولهاي متغير از 10 تا 80 ميلي متر و قطرهاي از 0.5 تا 1.5ميلي متر در احجام بالا(0.5 تا 2 درصد) به منظور افزايش مقاومت، طاقت و نيز مقاومت در برابر ضربه و خستگي در المانهاي بتني بكار مي روند.

الياف پلي پروپيلن با مدول الاستيسيته پايين داراي دو كاربرد هستند. اين الياف در مقادير كم(1 كيلو گرم بر متر مكعب) براي كنترل تركهاي جمع شدگي بتن تازه در ساعات اوليه گيرش استفاده مي شود. در زمانهاي اوليه، مدول يانگ بتن تازه مشابه مدول يانگ اين الياف است.

اليافهاي پلي پـروپيلن در ديوارهـاي بتنـي سـاختمانهاي آپارتمـاني نيز استفاده مي شوند زيرا در مجاورت آتش و حرارتهاي بالا ذوب شده و كانالهايي را براي تخليه فشار داخلي ايجاد شده، فراهم مي كنند و تخريب سازه را به تعويق مي اندازند..

بتن چیست و شامل خصوصیاتی است ؟

بتن يكي از مهمترين مصالح ساختماني است كه استفاده از آن در همه كشور هاي دنيا رو به افزايش است. دلايل اين امر در دسترس بودن مصالح، ارزاني نسبي آنها، توليد نسبتا آسان و گستره وسيع استفاده در ساختمان ها و سازه ها مي باشد علاوه بر آن، از حدود 30 سال قبل مفهومي تحت عنوان بتن توانمند نيز مطرح شده است.اين مصالح نوين، بتني است كه خصوصياتي از آن براي كاربردها و محيط هاي خاصي توسعه يافته است. اين خصوصيات شامل مقاومت، دوام، مقاومت در برابر عوامل مهاجم خارجي، سخت شوندگي، كرنش بالا, نماي ظاهري مناسب و ... مي باشد. بطور كلي بتن هاي مدرن شكننده تر از بتنهاي نيمه اول قرن بيستم هستند و داراي مقاومت بالاتر،حرارت بيشتر هيدراسيون و معمولا دوام كمتري هستند مگر اينكه بطور ويژه اي طرح گردند. در نتيجه بتنهاي توانمند مطرح شدند كه عمدتا توسط الياف پخش شده در شكلهاي مختلف مسلح میشوند.

انواع بتن هاي اليافي توانمند

کامپوزیتهای سیمانی مهندسی (ECC) یا بتن پودری دوباره فعال شده (RPC) اسامی عمومی بتن های با مقاومت بسيار بالا هستند که در اوايل دهه 1990 در فرانسه توسعه یافت و مقاومت هاي فشاري بيش از 800 مگا پاسكال و مقاومت كششي بيش از 100 مگا پاسكال بدست آمد . در اين بتن سنگدانه هاي درشت وجود ندارد و ماكزيمم اندازه سنگدانه در آنها 0.3 ميلي متر است . براي بهبود شكل پذيري، الياف فولادي در حدود 5 درصد وزني به اين تركيب اضافه مي شوند(با طول کمتر از 3 ميلي متر) . ساير مواد تشكيل دهنده، دوده سيليسي، ريزدانه هاي كوارتزي، فوق روان كننده ها و مقادير زياد سيمان پرتلند(بيش از 1000 كيلو گرم بر متر مكعب ) مي باشند. اين مصالح تحت نام تجاري دوکتال ( ductal ) و با مقاومت فشاري 100 تا 200 مگا پاسكال براي سازه هاي پل بتني و توليد المانهاي پيش ساخته نازك، توليد شده است. يك نوع ديگر از اين بتن ها بتن BSI  است. یک بتن مسلح با الياف خود متراكم كه در آن كليه اجزا به صورت خشك با يكديگر مخلوط مي شوند.اين نوع بتن به مراقبت حرارتي و ويبره نياز ندارد و مستقيما در قالب جاي مي گيرد. بعد از 28 روز داراي مقاومت كششي مستقيم 8 تا 10 مگا پاسكال و مقاومت فشاري 150 مگا پاسكال مي شود.بتن خود تراکم (SCC) یا بتن خود تسطیح (SLC) مي توانند بدون هيچ گونه لرزش اضافي بر روي خود جريان يابند و بدون اينكه جداشدگي يا آب انداختگي اتفاق بيفتد، در قالب جاي گيرند . مقادير زياد سنگدانه هاي ريز (زير 0.125 ميلی متر )، مقادير زياد سيمان پرتلند، تركيب آب مناسب و فوق روان كننده ها اسلامپ بيش از 270 ميليمتر را براي اين نوع بتن، ايجاد مي كند.  بتن خود متراكم به آساني از ميان آرماتورهاي فولادي متراكم عبور مي كند. با اضافه كردن الياف به اين تركيب، شكل پذيري آن افزايش مي يابد. بتن خود تسطيح براي اجراي سقفهاي صنعتي بدون هيچ گونه كف سازي اضافي به كار مي رود. در بتنهاي توانمند، تركيبي از اندازه ها و مقادير مختلف الياف فولادي به شكل گيري خصوصيات ویژه ای در بتن کمک میکند که شامل کنترل ميكرو تركها، افزايش مقاومت كششي و بهبود شكل پذيري است. اضافه كردن ميكرو الياف ها تاثير زيادي بر روي مقاومت فشاري بتن دارد اما تاثير آن بر روي مقاومت كششي اندك است . الياف فولادي بلندتر به افزايش مقاومت و طاقت كمك مي كند. دوده سيليسي يك ماده پوزولاني است كه به افزايش مقاومت كمك مي كند و معمولا جايگزين 5 تا 10 درصد سيمان پرتلند مي شود تا كامپوزيتهاي توانمند شكل گيرد . افزايش تراكم و كاهش نفوذپذيري در برابر آب و ساير عوامل مخرب،زمانی که دوام بلند مدت سازه های بتنی مد نظر باشد اهميت بيشتري مي يابد . دوده سيليسي به عنوان عامل پيشگيري كننده در برابر واكنش قليايي سنگدانه ها,نفوذ يونهاي كلر و كربناسيون را كاهش مي دهد. بجاي دوده سيليسي مي توان از ساير ريزپركننده ها مثل متاكائولين استفاده نمود.

ملات مسلح با الیاف کربن (GFRM) و بتن مسلح با الياف كربن (CFRC) بخاطر مقاومت خمشي و طاقت زياد، جمع شدگي كم و خصوصيات الكتريكي نظير حساسيت به ولتاژ مورد توجه قرار گرفته اند. كاربرد الياف كربني نسبتا ارزان براي پلها و ساير سازه هاي مهندسي و نيز به عنوان نماي ساختمانها مناسب است. در مناطقي كه تاثيرات تهاجمي آب دريا و بادهاي قوي وجود دارد (ژاپن) CFRC در المانهاي سازه اي پلها بكار مي رود زيرا دوام آن از الياف فولادي بيشتر است.

بتن الیافی نفوذ ناپذیر با ملات (SIFCON) يك كامپوزيت قوي است كه در آن مقادير زياد الياف فولادي با فناوري خاصي بكار برده شده است . ابتدا الياف ها در قالب قرار مي گيرند و سپس مجموعه اين الياف با ملات سيماني كه بين آنها نفوذ مي كند گرفته مي شود.حجم الياف مصرفي بين 8 تا 12 درصد و حتي گاهي بالاتر است و طول آنها نيز مي تواند بين 100 تا 200 ميليمتر باشد.  ملات سيماني از ماسه ریز دانه، سنگدانه هاي بسيار كوچك و ساير مواد افزودني مثل خاكستر بادي و سيليكا فوم تشكيل مي شود رواني زياد اين ملا ت براي نفوذ مناسب در مجموعه متراكم الياف در قالب ضروري است. مقاومت زياد در برابر بارهاي ضربه اي از ويژگي هاي ممتاز اين مصالح است. هنگامي كه الياف ساده با شبكه هاي بافته شده جايگزين گردد، از نام SIMCON براي اين مصالح استفاده مي شود ( بتن گسترده نفوذپذير با ملات).كاربرد عمده اين مصالح در روسازيهاي تحت بارگذاري سنگين، محفظه هاي ضد تروريستي و ديوار خزانه بانكها است . البته هزينه در اين موارد سنگين است.

بتن متخلخل چیست

بتن متخلخل یک واژه است و طبق تعریف، ماده ای است با اسلامپ صفر که اجازه می دهد آب از آن عبور کند منابع آب زیرزمینی را تغذیه کند و مواد تشکیل دهنده آن سیمان پرتلند، سنگدانه درشت، مقدار کم یا فاقد ریزدانه،آب و مواد افزودنی می باشد. این عناصر در نهایت بتن سخت شده با حفرات مرتبط را تولید می کنند. طول عمر خدمت دهی روسازی متخلخل حاوی سنگدانه های درشت، حدودا 50-30 % بیش تر از روسازی معمولی است . دانه بندی و اندازه سنگدانه های درشت، نسبت آب به مواد سیمانی و میزان تراکم، بر اندازه حفرات اثر میگذارند و معمولا 8-2 میلیمتر هستند. معمولا برای ساخت بتن متخلخل از درشت دانه های با اندازه یکسان استفاده می شود که میتوان به راحتی به درصد حفرات بیش از 15 %رسید. این طرح های اختلاط عمدتا دارای نفوذپذیری بالا و مقاومت ناکافی می باشند. اندازه سنگدانه، دانه بندی و مقدار سنگدانه مصرفی در مخلوط بتن متخلخل، همگی از عوامل تاثیر گذار بر مقاومت فشاری بدست آمده می باشند. افزایش مقدار خمیر سیمان به معنای افزایش مقاومت کلی مخلوط بتن متخلخل می باشد. افزایش در سطح خمیر سیمان، می تواند به راحتی از طریق استفاده از سنگدانه ریز بدست آید. با استفاده از سنگدانه ریز، سطح مخصوص سنگدانه ها بیش تر شده و خمیر سیمان سطح گسترده تری از سنگدانه ها را پوشش می دهد. نتایج نشان داد که نسبت آب به سیمان بهینه 0.32 تا 0.34 می باشد. مشخصات خمیر سیمان در بتن متخلخل تنوع گسترده ای نسبت به بتن معمولی دارد. خمیر سیمان استفاده شده در بتن متخلخل باید چسبندگی و عدم روانی بالایی داشته باشد.

کاربرد بتن متخلخل

روسازی بتن متخلخل . نقش اساسی در کنترل کیفیت آب و مدیریت رواناب حاصل از بارندگی ایفا می کند. محققان دریافته اند که رواناب اثرات بالقوه ای بر منابع آبهای سطحی و زیرزمینی دارد. همراه با توسعه شهرنشینی، سطوح نفوذناپذیر افزایش پیدا می کند و در نتیجه ی آن حجم رواناب افزایش پیدا می کند و منجر به تشکیل سیلاب و فرسایش لبه ی معابر می گردد. روسازی بتن متخلخل علاوه بر کاهش اثرات ناشی از گسترش سطوح نفوذ ناپذیر از طریق کاهش میزان رواناب، به حفظ منابع آبی موجود کمک می کند مهمتر از همه، از دیدگاه مهندسان راه و حمل و نقل، کاهش میزان رواناب می تواند سطح ایمنی معابر را افزایش دهد علاوه بر این، روسازی بتن متخلخل دارای چندی ویژگی سودمند دیگر نظیر کاهش آلودگی صوتی، کاهش گرما، حفظ اکوسیستم محلی، تقویت ذخایر آب زیرزمینی و حفظ رشد درختان می باشد. همچنین نفوذپذیری مناسب روسازی متخلخل می تواند نیاز به سیستم های پر هزینه مدیریت رواناب را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. از سویی روسازی بتن متخلخل می تواند پتانسیل بروز برخی مشکلات قانونی برای یک مالک یا سازنده، را با کاهش نیاز به حوضچه رواناب و ایمنی متعاقب آن، نظیر غرق شدن و غیره، کاهش دهد. امروزه، بسیاری از مکان های سرتاسر دنیا، بارندگی و در نتیجه شکل گیری حوض های آب را تجربه کرده اند. این ناشی از اثر توامان افزایش نرخ بارندگی و کاهش نفوذپذیری سطوح نواحی شهری می باشد. برای حل این مشکل،باید مشکلات مهم زیست محیطی رخ داده پیرامون مناطق مسکونی کاهش پیدا کند. با بکارگیری رویکردهای متفاوت، می توان به استانداردهای جدیدی از آژانس حمایت از محیط زیست دست پیدا کرد. پدیده شهری سازی، به دلیل افزایش نفوذ ناپذیری، میزان رواناب را افزایش می دهد و به طور خاص، تغذیه ی ذخایر آب زیرزمینی را تحت تاثیر قرار می دهد. به منظور حفظ اندازه و کیفیت تغذیه ی ذخایر آب، سطوح نفوذ ناپذیر باید کنترل شوند. روسازی متخلخل می تواند نرخ طبیعی نفوذپذیری هیدرولوژیکی را در زمین های توسعه یافته حفظ کند. این یک تکنولوژی پایدار و دوستدار محیط زیست می باشد و برای معابر با حجم ترافیک کم قابل استفاده است (نظیر پارکینگ بدون سقف، خیابان با ترافیک سبک و پیاده رو ها). 

گروت ها به عنوان یک ماده مستقل و نیز به عنوان یک ماده ی تعمیر بتن کارآمد هستند. از گروت به دلیل مقاومت بالا تر از بتن معمول و همچنین خواصی نظیر توانایی کنترل بارهای دینامیکی ، قابلیت انبساط در نوع پایه سیمانی ، به عنوان پر کننده زیر صفحات و بیس پلیت های ستونهای فلزی ، پمپ ها و جک ها و دستگاههای پرس و فن ها و روترهای سانتریفیوژ استفاده می شود. ترکیب گروت و ترمیم کننده الیاف دار برای سطوح ترمیم با مساحت ها یا عمق زیاد اقتصادی بوده و صدمه ای به عملیات ترمیم وارد نمی کند. به عنوان پر کننده ی حفرات میان بولت ها ترکیب گروت و چسب بتن ایده آل است. 

الف-گروت پایه سیمانی

استاندارد گروت پایه سیمانی ASTM C1107 است. بر این اساس انتظار می رود مقاومت فشاری گروت در بازه ی 5 تا 7 روز به 450 تا 550 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع رسیده و این عدد در 28 روز به 800 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع نزدیک شود( در استاندارد BS تا 1000 نیز گفته می شود). به این گروت ، گروت تیپ G2 نیز گفته می شود. نمونه گیری از گروت در قالب های 3تایی و در ابعاد 5×5×5 سانتیمتر (برای نمونه های سیمانی که به صورت ریزدانه یا پودر هستند – مشابه ترمیم کننده های بتن-از این ابعاد استفاده می شود) و به صورت روان ، نیمه خشک و کم آب نمونه گیری می شود. وزن مخصوص بسته به مصرف آب برای محاسبه در زیر بیس پلیت ها بین 1800 تا 2200 کیلوگرم در متر مکعب است. در مبحث نهم مقررات ملی اشاره ای به عدد مشخص برای مقاومت فشاری بتن نشده و تنها به این جمله بسنده شده که کمی بالاتر از مقاومت بتن فونداسیون باشد. به دلیل وجود افزودنی منبسط کننده که در فصل اول به آن اشاره شد، گروت تا 3/0 درصد ازدیاد حجم دارد و این کمک می کند در زمان عمل آوری زیر صفحه و استراکچر یا شاسی فلزی کاملا پر شده و اصطلاحا لق نمی زند.

طریقه مصرف گروت (گروت ریزی) :

گروتی مناسب است که دارای خاصیت غیر انقباضی(non-shrink ) و مقاومت بسیار بالا می باشد. MTO FLOW 2500 فضای خالی زیر بیس پلیت و فونداسیون را تراز می کند. بنابراین قبل از نصب اسکلت، تراز بودن بیس پلیت باید توسط دوربین و نقشه بردار تایید گردد.همچنین بهتر است که قالب از دو طرف روبروی هم فاصله بیشتری با لبه صفحه فلزی داشته باشد تا در هنگام گروت ریزی هوا از سمت دیگر خارج شود . ضربه های کوچک به قالب و پلیت برای خارج شدن هوا بی تاثیر نیست.  در صفحاتی با ابعاد بزرگ باید از زنجیر کشی استفاده کرد ، یعنی یک زنجیر کوچک از فضای گروت ریزی ( مثلا در طول بیس پلیت) وارد شده و از طرف دیگر خارج می شود و به وسیله دو نفر به حالت طناب کشی به طرفین کشیده شده و نقش ویبره را بازی می کند.

 مقدار مصرف گروت در زمان گروت ریزی :

از 3 ساعت قبل از گروت ریزی باید سطوح بتنی را کاملا غرقاب کرد ( تا تشنگی بتن ، شیره گروت را جذب نکند)و در زمان گروت ریزی بهتر است آب اضافی را از روی سطح، خشک نمود. صفحات و شاسی فلزی تجهیزی که قرار است زیر آنها گروت ریزی انجام شود ، باید از هر گونه آلودگی پاک شده و بر روی آنها سوراخ هایی برای خروج هوا قرار داده شود . محل گروت ریزی باید به نحوی قالب بندی شده باشد که نشت رطوبت در آن اتفاق نیفتد . MTOFLOW 2500 گروت پایه سیمانی تیپ 2 شرکت کلینیک بتن ایران در بسته بندی 25 کیلویی و آماده مصرف عرضه شده و از 4 لیتر در حالت خمیری تا 6 لیتر در حالت روان به ازای هر کیسه آب مصرف می نماید.ابتدا باید آب را داخل ظرف مناسب ریخته و پودر را کم کم اضافه کرده و با یک میکسر مکانیکی، اختلاط را به مدت 5 دقیقه انجام داد. گروت ریزی تا  15 دقیقه پس از اختلاط انجام می گیرد. زمانی که ضخامت مقطع گروت ریزی کمتر از 15 سانتی متر باشد می توان در یک مرحله گروت ریزی کرد ولی برای ضخامت های بیشتر باید از سنگدان های با قطر 15 میلیمتر استفاده نمود تا ترک خوردگی ناشی از هیدراتاسیون کنترل گردد .

گروت ریزی باید بدون قطع و پیوسته انجام پذیرد ، لذا  قبل از انجام عملیات گروت ریزی می بایست حجم لازم و میزان مصرف محاسبه و تامین گردد. برای عمل آوری گروت 3 روز اسپری آب و همچنین محافظت با گونی خیس و مرطوب لازم است . در هوای گرم، گروت قبل از آماده سازی در هوای خنک قرار گیرد و بعد استفاده شود. خنک کردن ابزار گروت ریزی بسیار مهم است . گروت ریزی در ساعات گرم توصیه نمی شود. همینطور بهتر است بار گذاری بعد از 72 از عملیات گروت ریزی باشد.

میزان مصرف گروت بر اساس تعداد صفحه ستون :

گروت ( کیلوگرم)=2000(وزن مخصوص)×تعداد صفحه ها× مساحت یک صفحه( متر مربع)× ضخامت گروت ریزی ( متر )

ب- گروت اپوکسی

محصول سه جزئی شامل رزین اپوکسی و هاردنر پلی آمین و پودر سیلیسی است . مقاومت فشاری و کششی بالا ( تا 1100 کیلوگرم بر سانتیمتر تحمل فشار و 120 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع تحمل کشش) باعث شده تا تاب خوبی در برابر فشارهای دینامیکی و نیروهای خمشی – برشی داشته باشد. این ترکیب به سهولت اجرا شده و در محل نصب به سرعت سخت می شود. بنابراین در اورهال و تعمیرات با مدت زمان کوتاه و فشرده قابل استفاده است. گروت اپوکسی MTOFLOW 650 علاوه بر این ، برای انکراژ و کاشت بولت تجهیزات صنعتی مانند کمپرسورها ، پمپ ها ، سوپر فن ها و استراکچرهایی که متحمل بار دینامیکی می شوند مناسب است. این محصول تیپ G3 ( G3 type ) بوده و البته در صورت سفارش کارفرما می تواند از سنگدانه هایی با قطر کوچکتر نیز تولید گردد. بسته بندی محصول شامل 16 کیلوگرم پودر، 3 کیلوگرم رزین اپوکسی و 1 کیلوگرم هادنر بوده ، که این ترکیب برای گروت ریزی مساحت 1 متر مربع به ضخامت 1 سانتیمتر مناسب است.

باید توجه داشت پیش از ترکیب این مواد محل گروت ریزی آماده شده و به دلیل چسبندگی زیاد گروت ، قالب ها با روغن آزاد کننده قالب مثل MTOOIL 450 آغشته شود. اشتعال زا بودن رزین و هادنر اپوکسی اهمیت عدم انجام عملیات برش گرم یا جوشکاری و همینطور کشیدن سیگار را در محل گروت ریزی را دو چندان می کند. هنگام ترکیب ، واکنش رزین و هاردنر حرارت زاست و این طبیعی است ، اما چون این حرارت در احجام ترکیب بزرگ به اشتعال منجر می گردد ، بهتر است ترکیب رزین و هادنر در حجم خیلی بزرگ صورت نگیرد.

طریقه ترکیب گروت اپوکسی به این صورت است که ابتدا رزین با هادنر مخلوط شده و میکس می گردد، سپس پودر به نحوی که حبس هوا صورت نگیرد ترکیب شده و مجددا ترکیب مذکور به هم خورده تا ژل و ملات روان یک دستی حاصل گردد.

در ویکی پدیا و زیر تعریف بتن آمده است :

«بِتُن (به فرانسوی: Béton) در مفهوم وسیع به هر ماده یا ترکیبی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشد گفته می‌شود. بتن ممکن است از انواع مختلف سیمان و نیز پوزولان‌ها، سرباره کوره‌ها، مواد مضاف، گوگرد، مواد افزودنی، پلیمرها، الیاف و غیره تهیه شود. همچنین در نحوه ساخت آن ممکن است حرارت، بخار آب، اتوکلاو، خلا، فشارهای هیدرولیکی و متراکم‌کننده‌های مختلف استفاده شود. گاهی اوقات برای عوض کردن بعضی از خواص بتن، هنگام مخلوط کردن مواد، مقدار مواد افزودنی به آن اضافه می‌گردد. بتنی که تازه درست شده باشد شکل آن به صورت خمیری می‌باشد و بعد از این‌که در قالب ریخته شود، شکل قالب مشخص شده را به خود گرفته و بعد از مدت مشخصی، سفت شده و مقاومت مورد نیاز را کسب می‌کند.»

با توجه به گسترش و پیشرفت علم و پیدایش تکنولوژی‌های فراوان، شناخت بتن و خواص آن نیز توسعه قابل ملاحظه‌ای داشته‌ است، در حال حاضر انواع مختلفی از سیمانها که شامل پوزولانها (مانند سرباره کوره ،دوده سیلیسی و میکروسیلیس MICROSILICA FUME و ژل میکروسیلیس حاوی الیاف و میکروسیلیس و روان کننده با کد محصول MTO MIX 4500 که در آیین نامه بتن ایران « آبا» به آنها اشاره شده)، سولفورها، پلیمرها به منظور افزایش کشسانی و انعطاف( مانند چسب بتن بر پایه ی لاتکس با کد محصول MTO BOND 2200 )، الیافهای مختلف ( فلزی، پلیمری مانند الیاف پلی پروپیلن یا به اختصار PP و کو پلیمر ها) و افزودنیهای متفاوتی ( مانند روانسازهای بتن رجوع کنید به مشخصات فنی MTO PLAST D130، کاهنده ی نسبت آب به سیمان مانند ابر روان کننده های پایه ی نفتالین مثل MTO CRETE N540 و پایه کربوکسیلات MTO BUILD D10، کندگیر و زودگیر کننده، ضد یخ با مشخصات فنی محصول MTO-ANTIFREEZE ) هستند، تولید می‌شوند.

بتن از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است. ویژگی های بتن ارزان بودن و در دسترس بودن مواد اولیه آن است. همچنین می‌توان بتن به‌طورکلی محصولی است که از مخلوط آب با سیمان آبی و سنگ‌دانه‌های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به حاصل می‌شود و دارای ویژگی‌های خاص است. در دسترس بودن مصالح آن ( منابع طبیعی کافی شامل سنگدانه ، آب و ترکیبات تشکیل دهنده سیمان برای تولید این محصول در دسترس است )، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت‌وسازهای فراوان سازه‌های بتنی چون ساختمان‌ها، سازه‌ها، سدها، پل‌ها، تونل‌ها و راه‌ها، این ماده را بسیار پر مصرف نموده‌است. اما این نقش باعث شده تا بسته به حجم استفاده ی بتن ، مسئله دوام بتن در محیط‌های مختلف مورد توجه قرار گیرد . مشاهده خرابی‌هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن‌ها ( مانند سیکل ذوب و انجماد، حمله های کلرایدی یا سولفاتی، واکنش قلیایی، خوردگی با اسید یا آب دریا، کربوناتاسیون و نفوذ پذیری در برابر آب ) در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشورهای در حال توسعه، افکار محققان را به سمت طراحی بتن‌هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده ‌است و در نتیجه بعضی کشورها دستورالعمل‌ها و استانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا، توانمند و پایا تهیه کرده اند و طراحان و مجریان ملزم به رعایت این دستورالعمل‌ها گشته‌اند.

خواص بتن

الف - خواص ظاهری بتن

بتن خاکستری رنگ بوده و دارای شکل خاصی نمی‌باشد و همچنین به سادگی به شکل قالب خود درمی آید. همچنین معمولاً دارای بافت نیست و بدون بو می‌باشد.

ب- خواص فیزیکی و مکانیکی بتن

۱)وزن مخصوص بتن

وزن بتن بیشتر به نوع دانه‌های آن و تراکم قطعه بستگی دارد، هر چه دانه‌های سنگی سبک‌تر باشند قطعه سبک‌تر و تاب مکانیکی کمتری را از خود بروز می‌دهد. برعکس بتنی که دارای دانه‌های سنگی سنگین تر و متراکم‌تری باشد، قطعه‌ای وزین‌تر با تحمل بیشتر ارائه می‌دهد. اما به‌طورکلی وزن مخصوص بتن دردامنه‌ای به وسعت ۳۰۰ –۵۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب در نوسان است. باید توجه داشت وزن مخصوص بتن سازه ای در ایران به طور متوسط 2400 کیلوگرم بر متر مکعب است.

۲)تخلخل در بتن

میزان تخلخل بین ۸ تا ۲۵ درصد در محاسبات در نظر گرفته می‌شود که با بالا رفتن آن، قطعه ی بتنی خواصی همچون مقاومت در برابر یخبندان ( به دلیل قرار گرفتن آب در حفره های موجود در بتن و یخ زدگی در اثر کاهش حرارت و انبساط آب در فضای بسته ی حفره و همچنین مقاومت کششی کم بتن، بتن ترک خورده و با افزایش دما و آب شدن مجدد یخ ، آب به نقاط ترک خورده سرایت کرده و این چرخه که « سیکل ذوب انجماد » نامیده می شود اثرات مخرب بر بتن بر جای خواهد گذارد ( شایان ذکر است به منظور کاهش تاثیر سیکل ذوب و انجماد می توان این محصولات را به بتن اضافه کرد : 1) پودر میکروسیلیس MICROSILICA FUME به عنوان فیلتر و پر کننده ی حفرات مویینه 2) استفاده از هوا زا MTOAIR 220 به منظور تولید حباب هوا در بتن که به عنوان پیاله ی نگهداری آب با عدم امکان ترک خوردگی در وقت یخ زدن و 3) الیاف PP به منظور کاهش ترک سطحی و کانال باز در سطح بتن و امکان نفوذ پذیری آب در جسم بتن استفاده نمود . او مقاومت فشاری  را به علت عدم پیوستگی مناسب از دست می‌دهد و در عوض ضریب هدایت حرارت و صدا  را کاهش می‌دهد.(عایق می شود).

3)مقاومت فشاری

مقاومت در مقابل فشار در حقیقت نشان‌دهندهی مرغوبیت بتن است. میزان آن به‌ وسیله ی آزمایش فشاری روی نمونه‌های استوانه‌ای ( نسبت قطر به ارتفاع 2:1 مثلا 10×20 ) و مکعبی ( 15×15×15 سانتیمتر ) پس از یک دوره زمانی مشخص می‌شود. نیروی فشاری قائم است و بر روی سطوح فوقانی و تحتانی که کاملاً مسطح و صاف‌شده‌اند، وارد می‌شود. حد مقاومت زمانی است که نمونه خرد و ازهم‌گسیخته شود. معمولاً مقاومت بتن پس از ۲۸ روز از ساخت ملاک محاسبات قرار می‌گیرد. در بعضی از کشورها مقاومت بتن زا پس از ۹۰ روز ملاک عمل قرار می‌دهند. آنچه مسلم است اینکه مقاومت فشاری نسبت به سن بتن افزایش می‌یابد.

در بتن هایی با قابلیت مقاومت فشاری بالا ، علاوه بر افزایش مقدار سیمان ، با استفاده از کاهش نسبت آب به سیمان یا همان نسبت W/C با استفاده از افزودنی های بتن توانندی مانند MTO BUILD D10  تا 5/0 درصد وزن سیمان مصرفی و ژل میکروسیلیس 5 درصد MTO MIX4500 انتظار افزایش تا 25 درصدی مقاومت طراحی را داشت.

نسبت عیار سیمان با مقاومت فشاری مکعبی و استوانه ای

تفاوت مقاومت فشاری 28 روزه مکعبی با نمونه ی استوانه ای تقریبا 40 واحد است یعنی اگر بتنی با عیار 350 داشته باشیم با کسر کردن 100 واحد به عدد 250 کیلوگرم بر سانتیمتر متر مربع برای مقاومت فشاری نمونه ی مکعبی می رسیم و با کم کردن 40 واحد دیگر می توان گفت این بتن بر اساس نمونه ی استوانه ای مقاومت فشاری 210  کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را داراست.

4)مقاومت کششی بتن

مقاومت کششی بتن بسیار کم و مقدار آن در حدود ۱۰ تا ۱۲ درصد  مقاومت فشاری آن است، ولی در بتن مسلح وجود فولاد مانع از تقلیل حجم بتن در اثر انقباض ناشی از خودگیری می‌شود. براثر انقباض دوران خودگیری ترک‌هایی ریز در بتن ایجاد می‌شود که خود باعث خواهد شد تا مقاومت کششی به صفر برسد.

5)مقاومت بتن در برابر نیروی برشی

تعیین این مقاومت از طریق آزمایش مستقیم معمول نیست، بلکه از طریق محاسبات به دست می‌آید. مقدار آن در حدود 5/1 تا 2 برابر مقاومت کششی مقطع بتنی است.

ج- مواجهه مواد شیمیایی با بتن

۱)اثر اسیدها بر روی بتن

به دلیل قلیایی بودن ( عدد PH بین 11 تا 13 ) بتن  در مواجه با اسید ها ضعیف عمل می کند . اثر اسیدها بر روی بتن سخت شده، تبدیل تمام یا قسمتی از بتن به ترکیبات کلسیم است و آن شامل تبدیل هیدروکسید کلسیم به سیلیکات کلسیم هیدراته و آلومینات کلسیم هیدراته به نمک‌های کلسیم اسید مربوطه است. در شرایط مرطوب SO2 و CO2 و دیگر بخارات اسیدی موجود در هوا نیز از طریق تحلیل قسمتی از سیمان سخت شده و انتقال آن به بیرون از سطح بتن و نهایتاً جا گذاشتن یک تو دهی نرم و خمیری شکل تأثیر می‌گذارند. این نوع حمله بیشتر در نواحی صنعتی ( جاهایی که نشت اسید وجود دارد مثل محل های انبار کردن اسید ، عبور لوله ها و تانک های اسید ، پمپ های تزریق اسید و مخازن ذخیره اسید یا پسماند ها و فاضلاب های اسیدی که پوشش و کتینگ محافظ شیمیایی مانند اپوکسی ها و پلی یورتان ها و پلی یورا ها با کد های شناسایی MTO FLLOR 802 و MTOFLOOR 804 بر روی بتن اعمال نشده است) رخ می‌دهد و خسارات چشمگیری به بتن وارد می‌سازد.

۲)اثر مواد قلیایی و بازها بر روی بتن

محلول‌های رقیق (۱۰ درصد) سودیا پتاس بر روی بتنی که از سیمان پرتلند با مصالح سنگی مقاوم در مقابل محلول‌های قلیایی تهیه گردیده‌است، اثر ندارند. در واحدهای تولید مواد شیمیایی که بتن مستقیماً در معرض سود قرار می‌گیرد صدمات جدی به آن وارد می‌شود.

انواع بتن

بتن‌ انواع مختلفی دارد. مانند بتن با مقاومت بالا ، بتن با اسلمپ صفر یا پرسی، بتن غلتکی یا اسلمپ پایین ، بتن های خود متراکم، بتن پیش آکنده ، بتن مناسب برای دریا یا ترمی، بتن های سبک ( اتوکلاو ACC و اسفنجی و فوم بتن )، بتن الیافی ( ویژه ی کف سازی انبار ها، پیوینگ یا پیاده روها و محیط های صنعتی )، بتن ضد سایش مخصوص کف سازی صنعتی ( با پودر سخت کننده بتن با مشخصات فنی MTO TOP900 یا سنگدانه ها و ملات های سخت ) بتن نظافتی یا بتن مگر .

مواد تشکیل دهنده بتن

۱)سیمان (Cement)

سیمان پرتلند از مخلوط و آسیاب کردن سنگ آهک و خاک رس با نسبت معین و گرما دهی آن به منظور جداسازی اکسید کربن و ترکیب کردن سیلیس و رس به نحوی که به صورت کلوخ‌های کلینکر درمی آیند تولید می گردد . پس از سرد کردن کلوخ‌ها و سپس آسیاب کردن آن‌ها با کمی سنگ گچ، سیمان به دست می آید.

اثر سیمان بر مقاومت بتن

با فرض ثابت بودن عوامل مؤثر دیگر، سیمان از طرق زیر بر روی  مقاومت بتن تاثیر گذار است:

 الف- مقدار سیمان (عیار سیمان)

به میزان مصرف سیمان بر حسب کیلوگرم در هر متر مکعب بتن یا ملات سیمانی ، عیار سیمان گفته می شود. به عنوان مثال اگر بتنی با عیار 350 ساخته شود ، یعنی در هر متر مکعب بتن 350 کیلو سیمان مصرف شده است.

کمترین سیمانی که در ساختن بتن مصرف می‌شود باید به اندازه‌ای باشد که دوغاب آن رویه ی دانه‌های سنگی را اندود کند . در ساخت بتن نظافتی ( بتن مگر ) مقدار سیمان 150 تا 200 کیلوگرم است . برای ملات معمولی که بین آجرها ، پشت سنگ و به منظور شاتکریت یا پلاستر و اندود دیوار استفاده می شود 200 تا 250 کیلوگرم سیمان در هر متر مکعب مصرف می شود و برای بتن باربر از 300 کیلوگرم به بالا استفاده می شود. عیار بتن معمول در ساخت و ساز در ایران 350 است.  

بیشترین سیمان در ساختن بتن باید به اندازه‌ای باشد که نه تنها حالت اول را حفظ کند بلکه فضاهای خالی استخوان بندی سنگی را هم پر کند. با مصرف کمتر از حالت اول باعث عدم چسبندگی میان دانه‌های سنگی و در نتیجه سقوط تاب مکانیکی قطعه می‌شود. مصرف بیشتر سیمان بدون آنکه مقاومت فشاری قطعه ی بتنی افزایش یابد، باعث می شود تا از صرفه ی اقتصادی کاسته می‌شود. با افزایش مقدار سیمان مقاومت فشاری و ضریب الاستیسیته ی آن نیز افزایش می‌یابد.

  ب- انواع سیمان مورد استفاده برای ساخت بتن

سیمان های موجود در 5 تیپ یا رده دسته بندی می شوند . سیمان تیپ 2 پرکاربرد ترین سیمان برای ساخت بتن است . برخی تیپ ها زودگیر و برخی انجام عمل هیدراتاسیون را به تاخیر می اندازند. تیپ 5 را سیمان آنتی سولفات نیز نام گذاری کرده اند و در ساخت بتن برای محیط های خورنده ( حاوی سولفور و شرایط اسیدی یا دارای یون کلر و در مجاورت دریا ) به کار می رود. باید توجه داشت استفاده از سیمان تیپ 5 در شرایطی که مقدار فسفات موجود در خاک از عدد معینی بیشتر باشد، خود عاملی بر افزایش خوردگی است. لذا به طور کلی استفاده از تیپ 2 سیمان و ترکیبات پوزولانی مانند میکروسیلیس یا ژل میکروسیلیس در محیط های خورنده به صورت عمومی موثرتر است.

۲)آب (Water)
کیفیت آب در بتن از آن جهت حائز اهمیت است که ناخالصی‌های موجود در آن ممکن است در گیرش سیمان اثر گذاشته و اختلالاتی به وجود آورند. همچنین آب نامناسب ممکن است روی مقاومت بتن اثر نامطلوب گذاشته و سبب بروز لکه‌هایی در سطح بتن و حتی زنگ زدن آرماتور بشود. در اکثر اختلاط‌ها آب مناسب برای بتن آبی است که برای نوشیدن مناسب باشد.(potable)  البته ممکن است یک آب آشامیدنی به جهت داشتن درصد بالایی از یون‌های سدیم و پتاسیم که خطر واکنش قلیایی دانه‌های سنگی را به همراه دارد، برای بتن‌سازی مناسب نباشد. به عنوان یک قاعده کلی هر آبی که PH (درجه اسیدیته) آن بین ۶ الی ۸ بوده و طعم شوری نداشته باشد می‌تواند برای بتن مصرف شود. رنگ تیره و بو لزوماً وجود مواد مضر در آب را به اثبات نمی‌رساند. 

مقدار آب مصرفی و نسبت آب به سیمان

مقدار آب مصرفی در داخل بتن بسیار با اهمیت است. به منظور تکمیل فرایند واکنش سیمان با آب مقدار مشخصی آب مورد نیاز است. در صورتی که این مقدار کمتر از آن حد باشد قسمتی از سیمان برای واکنش آب کافی دریافت نمی‌کند و واکنش نداده باقی می‌ماند. در صورتی که بیش از مقدار مورد نیاز آب به مخلوط بتن اضافه شود پس از تکمیل واکنش، مقداری آب به صورت آزاد در داخل بتن باقی می‌ماند که پس از سخت شدن بتن باعث پوکی آن و نتیجه آن کاهش مقاومت خواهد شد. به همین دلیل دقت در مصرف نکردن آب زیاد در داخل بتن به منظور حصول مقاومت بالا ضروری است. در آیین نامه بتن ایران عدد اسلمپ ( روانی بتن بر حسب سانتیمتر بر اساس آزمایش اسلمپ ) را بدون افزودنی حداکثر 8 معرفی کرده و عدد بالاتر به معنای آب اضافی در بتن است.

مقدار آب لازم برای تکمیل واکنش به صورت پارامتر نسبت آب به سیمان تعریف می‌شود. این نسبت برای سیمان پرتلند معمولی حدود ۲۵ درصد است. با این مقدار آب بتن فاقد کارایی لازم خواهد بود و معمولاً نسبت آب به سیمان مورد استفاده در کارگاه‌های ساختمانی بیش از این مقدار است. در تعیین نسبت اختلاط بتن پارامتری لحاظ می‌شود که مقدار رطوبت سنگ‌دانه‌ها را نیز قبل از افزودن آب به بتن لحاظ می‌کند که در تعیین مقدار آب مورد نیاز حائز اهمیت است. این رطوبت اضافی (یا کمبود رطوبت) مقدار رطوبت مازاد (کمبود رطوبت) سنگ‌دانه‌ها از حالت اشباع با سطح خشک SSD یا(Saturated Surface Dry)است. به این معنی که اگر سنگدانه ها بیش از حد ریز باشند سطح موثر جذب رطوبت آن بالاست و در نتیجه آب بیشتری مورد نیاز است . استفاده از الیاف و یا سوپر جاذب هایی مانند میکروسیلیس هم میزان آب مصرفی را افزایش می دهد. تیز گوشه بودن سنگدانه ها هم بر افزایش مقدار آب مصرفی بتن تاثیر مستقیم دارد.

عمل آوری بتن یا کیورینگ

با ادامه یافتن Hydration مقاومت بتن افزایش می‌یابد و این واکنش عامل افزایش مقاومت بتن یا همان گیرش سیمان است. برای عمل آوری یا ادامه یافتن فرآیند Hydration باید رطوبت نسبی حداقل ۸۰ درصد باشد. در صورتی که رطوبت کمتر از این مقدار شود عمل آوری متوقف شده و درصورتی رطوبت نسبی به بالای ۸۰ درصد بازگردد فرایند هیدراسیون یا Hydration دوباره شروع خواهد شد. به دلیل تبخیر قسمتی از آب مورد نیاز قبل از تکمیل واکنش بین آب و سیمان (که چندین روز طول می‌کشد) قسمتی از سیمان موجود در مخلوط بتن واکنش نداده باقی می‌ماند. پس از بتن ریزی باید بلافاصله توجه لازم به فرایند عمل آوری معطوف گردد. عمل آوری عبارت است از حفظ رطوبت بتن تا زمانی که واکنش بین سیمان و آب تکمیل شود. این عمل می‌تواند به وسیله عایق کاری موقت ( استفاده از مواد کیورینگ از پیش تولید شده بر پایه ی سیلیکون – رجوع کنید به مشخصات فنی MTO CURE D550 )، پاشش آب یا تولید بخار ( معمولا در کارخانه ساخت قطعات بتنی پیش ساخته و پریکست های بتنی با ضخامت کم که در ساخت آنها از فوق روانکننده بر پایه ی پلی کربوکسیلیک مثل MTO BUILD D10 استفاده شده است ) صورت گیرد. از دیدگاه عملی، حفظ رطوبت بتن برای ۷ روز توصیه می‌شود. در شرایطی که این کار ممکن نباشد حداقل زمان عمل آوری بتن نباید کمتر از ۲ روز باشد.

تاثیر آب بر مقاومت بتن

تغییر مقدار آب باعث تغییرات مقاومت در بتن می‌گردد. علاوه بر املاح همراه با آب و سختی آن که در بخش مربوط به سیمان در مورد آن بحث شد، عوامل زیر بر مقدار آب در بتن موثرند:

• ·          غلظت بتن مورد نیاز (نسبت آب به سیمان)
• ·          درشتی یا ریزی مصالح سنگی مورد مصرف ( سطح موثر جذب آب به این پارامتر بستگی دارد)
• ·           نمناکی مصالح سنگی مورد مصرف ( ضریب جذب و نفوذ آب یا تشنگی مصالح )
• ·           شکل مصالح سنگی مورد نیاز و زبری سطح آن‌ها ( نسبت تیز گوشه به گرد گوشه سنگدانه ها )
• ·          گرما و خشکی هوا در هنگام ساخت و بتن ریزی ( درجه حرارت استاندارد بتن ریزی بین 5 تا 40 درجه سانتیگراد است)
• ·          مقدارسیمان مورد مصرف ( عیار سیمان)
• ·          نوع و شکل قالب و مقطع بتن ریزی  (چوبی یا فلزی یا تراکم میلگرد تاثیر مستقیم بر زمان بتن ریزی دارد)

به صورت استاندارد نسبت آب در بتن بر اساس سیمان 40% در نظر گرفته می شود.

هیدراتاسیون سیمان و بتن

تركيب شيميایي سيمان با آب را هيدراتاسيون سيمان مي نامند. بلافاصله پس از مخلوط شدن سيمان با آب، خميري تشكيل مي شود كه در آن حفره هاي واقع بين ذرات سيمان مرتبط با يكديگرند و بوسيله آب پرشده اند. اين آب كه داراي حالت نسبتا پخش شده ايست بنام آب موئين موسوم است.

حرارت هيدراتاسيون

ميزان حرارت آزاد شده در اثر هيدراتاسيون سيمان (واكنش سيمان با آب) يكي از خصوصيات سيمان است كه در انتخاب نوع سيمان براي كارهاي گوناگون مؤثر است.

حرارت هيدراتاسيون پرتلند پوزولاني  ( سیمان تیپ 5 ) بسيار پايين تر از سيمانهاي پرتلند معمولي است و لذا در بتن ريزيهاي حجيم همچون سد سازي ها كاربرد دارند. اما در زمستان كه خطر يخ زدگي وجود دارد نبايد از آنها استفاده كرد. ( به دلیل وجود آب اشباع در بتن و کند شدن فرآیند گیرش اولیه )همچنين مقاومت آنها تا پيش از يك سال كمتر از مقاومت سيمانهاي عادي مي‌باشد لذا از سيمانهاي پرتلند پوزولاني در قسمت هايي كه نياز به كسب مقاومت سريع است نمي‌توان استفاده كرد.

۳)سنگدانه‌ها (Aggregates)

سنگدانه‌ها در بتن تقریباً سه چهارم حجم آن را تشکیل می‌دهند از اینرو کیفیت آن‌ها از اهمیت خاصی برخوردار است. در حقیقت خواص فیزیکی، حرارتی و پاره‌ای از اوقات شیمیایی آن‌ها در عملکرد بتن تأثیر می‌گذارد. دانه‌های سنگی طبیعی معمولاً به وسیله هوازدگی و فرسایش یا به‌طور مصنوعی باخرد کردن سنگ‌های مادر تشکیل می‌شوند. ( کریشن کارخانه ی تامین مصالح برای هر واحد بچینگ ( کارخانه تولید بتن ) است ).  البته این مطلب نباید در مورد سنگدانه‌ها فراموش شود. سطح سنگدانه‌های اگر آغشته به گل و لای باشد باید سطح آن تمیز شود حتی الامکان باید شسته شود .« ارزش ماسه ای SE » یک ضریب تعیین میزان خاک آلودگی مصالح ، به خصوص ماسه ( ابعاد زیر 8/3 اینچ ) می باشد .

اندازه دانه‌های سنگی

بتن عموماً از سنگدانه‌هایی به اندازه‌های مختلف که حداکثر قطر آن بین ۱۰ میلی‌متر و۵۰ میلی‌متر ( در بتن معمول در ایران متوسط سایز مصالح سنگی 4/3 اینچ یا 19 میلیمتر ) می‌باشد ساخته می‌شود. توزیع اندازه ذرات به نام «دانه بندی سنگدانه» مرسوم است. به‌طور کلی دانه‌های با قطر بیشتر از چهار یا پنج میلی‌متر به نام شن و کوچکتر از آن به نام ماسه نامگذاری شده‌اند که این حد فاصل توسط الک ۴٫۷۵ میلی‌متری یا نمره چهار مشخص می‌گردد.

طبقه‌بندی براساس شکل ظاهری

در استاندارد ASTM سنگ‌ها از لحاظ شکل ظاهری به پنج گروه تقسیم شده‌اند: کاملاً گرد گوشه، گرد گوشه، نسبتاً گرد گوشه، نسبتاً تیز گوشه و تیز گوشه.

تأثیر سنگدانه‌ها بر مقاومت بتن

سنگدانه‌های بتن باید جوری دانه بندی شوند که استخوان‌بندی آن تو پر و دارای کمترین جای خالی و بیشترین وزن فضایی شود (وزن فضایی بیش از 1500 کیلوگرم در مترمکعب داشته باشد). این دانه‌ها باید طوری مخلوط گردند که همواره فضای خالی به مقدار حداقل کاهش یابد، به‌طوری‌که کمترین مقدار سیمان مورد مصرف قرار گیرد. برای این منظور دانه بندی باید خوب و پیوسته باشد. نباید لای و ذرات رسی همراه با ماسه ی طبیعی بیش از ۳ درصد حجم آن باشد. نمک‌های گوناگون نیز به بتن آسیب می‌رسانند و از دوام و مقاومت آن می‌کاهند. برای جلوگیری از این مسئله قبل از مصرف دانه‌های سنگی آن‌ها را با آب تمیز به خوبی شستشو می‌دهند. ( واژه ی ماسه ی 2 بار شسته از اینجا می آید) این عمل نبایستی باعث جداشدن دانه‌های ریز از دانه‌های درشت تر و در نتیجه به هم خوردن پیوستگی دانه‌های سنگی شود. از جمله اضافات همراه بادانه‌های سنگی که باعث اختلال در خودگیری بتن می‌شوند، علاوه بر خاک رس می‌توان از قلیایی‌ها، سنگ‌های گوگردی و اجسام نباتی و آلی نام برد. دانه‌های سنگی یخ زده را بایستی پیش از مصرف گرم نمود تا قابل مصرف شوند.

روش های مقاوم سازی و تقویت سازه بتنی

همانطور که قبلا اشاره شد ، هنگامی که مقاومت سازه ی بتنی زیر مقدار تعیین شده در طراحی باشد ( دقیق تر اینکه با حذف ضریب های اطمینان، رده ی مقاومتی بتن باربر از عدد طراحی شده 15 درصد – یا بیشتر- پایینتر باشد) و این اعداد از طریق آزمون های مخرب یا غیر مخرب از بتن سخت به دست آمده و مورد اطمینان باشند. همینطور به دلایلی چون تغییر کاربری یک سازه ی بتنی و افزایش بارهای لرزه ای و دینامیکی یا قرار گرفتن در طرح توسعه بخشی از کارخانه، نیروگاه یا پالایشگاه، یا پایین آمدن مقاومت بتن به دلیل اجرای نامناسب بتن ریزی، یخ زدگی، فرسایش و خوردگی و هزینه بر بودن ساخت مجدد باعث می شود سازه نیازمند تعمیراتی پیشرفته تر و دقیق تر از ترمیم بتن باشد.

هرچند عدد مقاومت بتن موجود و صعوبت کار ، هزینه و زمان اجرا در تعیین روش مقاوم سازی سازه های بتنی موثر است ، اما به طور کلی بازگرداندن مقاومت سازه به نحوی که منظور و خواسته کارفرما را تامین نماید ، به روشهای زیر صورت می گیرد:

الف – انجام عملیات مقاوم سازی با استفاده از الیاف FRP (fiber reinforced polymer)

ب- انجام عملیات مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی ( غلاف بتنی)

ج- انجام عملیات مقاوم سازی به روش تسمه یا ژاکت فلزی ( غلاف فلزی)

بدیهی است هر کدام از این روش های مذکور دارای خواص و ویژگی هایی هستند که به تناسب موقعیت ، برتری و مزیت نسبی بر دیگر متد ها خواهند داشت و چه بسا در بعضی از پروژه ها، نیاز به اجرای ترکیبی از 2 یا 3 روش کلی ذکر شده وجود داشته باشد.

هر کدام از این روشها، مستلزم آگاهی و شناخت از طیف وسیعی از استانداردها و مواد و ابزار و مهارت فنی در اجرای تکنیک های ویژه عمرانی از قبیل کاشت آرماتور و بولت، انکراژ، اجرای اوپنینگ و کرگیری و برش بتن، ساب و اسکرابینگ سطوح بتنی ، تقویت شبکه فولادی و آرماتور بندی ، زهکشی و شاتکریت خواهد بود که در ادامه به اختصار به آنها خواهیم پرداخت .

الف- تقویت بتن با الیاف FRP

بهترین و سریعترین روش برای تقویت سازه ای با کاهش مقاومتی در بازه 65 تا 85 درصد طراحی روبروست، استفاده از الیاف و لمینت FRP است. الیاف پلیمر ( یا پلاستیکی) FRP، هنگامی که با رزین ( ژل) چسباننده اپوکسی ترکیب می شود، به عنوان یک ماده کامپوزیت ( ماده مرکب که از ترکیب فیبر یا الیاف و ماتریس – ژل- تشکیل شده است) می تواند با افزایش لختی سازه، انتقال نیرو در راستای موثر، جلوگیری از واپاشی بتن و عضو ضعیف سازه بتنی عمل کند. برخی از این الیاف توانایی تحمل 8 تن کشش در هر سانتیمتر مربع را دارند. این خواص در کنار اقتصادی بودن این روش با سرعت یافتن روشهای ارزانتر تولید، سبکی، انعطاف و سرعت عمل اجرا ، توانایی مکانیکی و شیمیایی بالا در برابر خوردگی باعث شده تا بسیاری از کارفرمایان و دستگاههای نظارت پروژه های عمرانی به عنوان اولین راه حل در فرآیند مقاوم سازی به آن توجه نمایند.

از لحاظ شکل و ساختار FRP به دو گروه G-FRP ( الیاف پلیمری تقویت شده از نوع شیشه ) و C-FRP ( الیاف تقویت شده از نوع کربن) تقسیم شوند. همچنین بر اساس عملکرد نیز 1) یک محوره ( تحمل کشش را در یک جهت دارند) و 2) دو محوره ( در 2 جهت کشش را تحمل می کنند) هستند. وزن و مشخصات FRP بر حسب گرم بر متر مربع محاسبه شده و در رول های 50 متر مربعی ( عرض 50 سانتیمتر در طول 100 متر ) عرضه می شوند . این محصول وارداتی است و کشورهای آلمان ، سویس و انگلستان برندهای مطرح تولید کننده ی آن هستند. برای مطالعه ی بیشتر به صفحه 7 و 15 کاتالوگ محصولات کلینیک بتن ایران رجوع کنید.

الیاف شیشه یا GFRP رنگ روشنی دارند و برای استفاده در محیط های سرپوشیده مناسب ترند. ( نسبت به اشعه UV نور خورشید مقاوم نیستند) . معمولا از 400 تا 800 گرم در متر مربع عرضه می شوند و بنابراین از مقاومت و انعطاف کمتری در هنگام دورپیچ عضو برخوردارند و البته نسبت به الیاف کربن ارزانتر هستند.

الیاف CFRP پرکاربرد ترند .ضخامت پایینتر – یعنی عرضه محصول از 100 تا 300 گرم در هر متر مربع – باعث می شود چسبندگی بیشتری به عضو سازه بتنی داشته و شکل هندسی مقطع بتنی را حفظ می کنند. نسبت به اشعه ی UV مقاومند و مشکی رنگند. بنابراین برای اکثر سازه های بتنی که در محیط باز قرار دارند ، مانند پایپ راک ها ، فونداسون ها و عرشه های پل و سقف های باربر قابل استفاده هستند.

ژل FRP یک چسب اپوکسی است که خواص آن برای چسبندگی بیشتر ( تحمل کشش بین 11 تا 15 تن) و با ترکیب 5/2 هادنر به 5/7 رزین در کلینیک بتن ایران طراحی و تولید شده است. هنگام اجرا لمینت FRP که به صورت حصیری بافته شده از ژل آغشته می شود. بنابراین در حین اجرا سطح بتنی با مقداری از چسب به و طرف اتصال لمینت FRP با بتن نیز مقداری دیگر آغشته می گردد. میزان مصرف چسب یا رزین FRP ، بین 800 تا 1000 گرم در هر متر مربع و بسته به سطح بتن ( فیلم و ضخامتی در حدود 700 میکرون ایجاد می کند ) است. روش اجرا و مدت زمان مصرف مطابق توضیحات چسب اپوکسی MTOBOND P1800 است.

روش طراحی مقاومتی با الیاف FRP  

الف –فرضیات طراحی

1– فرض بر این است که مقاومت های بدست آمده از سازه بتنی در محدوده 85 تا 65 درصد رده مقاومتی طراحی شده باشند .

2- الزامات و رواداری های استاندارد ACI2800 و آیین نامه بهسازی لرزه ای سازه ها، نشریه 345، در نظر گرفته شده است.

3- تعیین تعداد لایه FRP  بر اساس عدد مقاومت فشاری موجود و نزدیکی و دوری آن به ابتدا و انتهای بیشینه و کمینه ی مقاومت استاندارد ( فرض شماره 1 ) صورت پذیرد.

4- شاخص ضریب کاهش عملکرد ،بر طبق شرایط محیطی تعریف شده ( مبحث نهم مقررات ملی ساختمان) در نظر گرفته شود.

ب- انتخاب مصالح و متد اجرای FRP

بنا بر نوع کاربری سازه ، توان مکانیکی الیاف FRP و نیز محیط و جغرافیای طبیعی ، تاثیر عوامل محیطی اسیدی و قلیایی و اشعه UV و درصد رطوبت زیاد و دمای کاری در انتخاب نوع و وزن در متر مربع FRP موثر است.

در انتخاب روش پیشنهادی فرضیات زیر موثرند:

1-      مقطع بتن تغییری نمی کند.

2-      لغزش نسبی بین الیاف FRP و سطح بتنی – بر اساس تمهیدات اجرایی- وجود نخواهد داشت.

3-      تغییر شکل پلاستیک رزین محاسبه نمی شود.

4-      به دلیل نوع سازه از مقاومت کششی بتن صرفنظر می شود.

5-      رابطه تنش و کرنش الیاف خطی فرض می شود.

ج- روش اجرای مقاوم سازی و تقویت سازه بتنی (سیستم چسباندن تر):

لازم است قبل از آن سطح زیر کار از چند منظر آماده گردد، ابتدا سطح بتن اسکراب می شود و یا به وسیله وایر براش شیرآبه های اضافی بتن ، عناصر سست برداشته شده و در نقاط شن نما با ملات های ترمیمی الیاف دار که در ضخامت های پایین دچار شکستگی نشده و چسبندگی مناسبی به بتن دارند تعمیر می گردد.با توجه به سهم بزرگ اتصال الیاف به بتن در سیستم مقاوم سازی تقویت سازه بتنی مذکور می بایست تراز زیر کار دارای تلورانسی کمتر از 1 میلیمتر مطابق استاندارد ASTM D4541  باشد. در صورت ضرورت شستشو به جهت زدودن داست و غبار موجود از روی سطح لازم است مطابق دستورالعمل ACI 503-4 پس از شستشو جسم بتن کاملا خشک شده و آزمایش تست رطوبت اعمال شده تا خظر جدایش رزین و به تبع الیاف FRP در اثر دراگ بخار آب و نتیجتا تاول زدن و دیلمینیت شدن رزین کاهش یابد.
در این روش لمینت FRP به رزین اپوکسی آغشته شده و  پس از آغشته سازی سطح توسط رزین اپوکسی چسبانده می شوند.استاندارد های اجرا مطابق با ICR 03730  و ACI 546R خواهد بود.
تبصره:از آنجایی که گسترش ترک هایی با عرض 3/0 میلیمتر می تواند بر عملکرد سیستم پوشش خارجی FRP  اثر بگذارد به نحوی که منجر به جدایش لایه ای یا گسیختگی الیاف گردد. لازم است مطابق با الزامات ACI 224IRاین ترک ها با تزریق رزین اپوکسی پر گردند. 
پس از اجرا نیز ناحیه تقویت شده به جهت عمل آوری رزین می بایست به مدت 72 ساعت بوسیله پوشش محافظتی چادر کشی گردد.

د- ضریب ور آمدگی (طول گیرایی و عدم دیلمینیت شدن FRP) :

در حالت دور پیج و اجرای فلسی –قائم- الیاف FRP و برای سطوح ساده باید به اندازه طول موثر مقطع پس از نقطه ای در طول سازه که میزان لنگر معادل لنگر ترک خوردگی در آن نقطه تحت بار نهایی باشد یعنی بر اساس وضعیت سازه مورد بحث تا یک سوم فاصله از تکیه گاه یا هر گوشه ادامه یابد. 

ب- مقاوم سازی و تقویت سازه بتنی با ژاکت بتنی
به این روش افزایش مقطع بتن یا extend نیز می گویند. هنگامی که مقاومت موثر بتن کاهش می یابد به این معنی است که مقطع بتن مسلح عضو سازه ای تاب مقاومت در برابر مجموعه نیروهای استاتیکی و دینامیکی را ندارد . بنابراین می توان با افزایش مقطع توان از دست رفته را جبران کرد. افزایش مقطع به معنی کاشت آرماتور دوخت ، ریشه یا شبکه های فولادی به منظور افزایش کشش و قالب بندی و اجرای بتن مجدد است. این روش به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است اما معایبی چون افزایش حجم فضای اشغال شده توسط اسکلت سازه و نیازمند بودن به دانستن و اجرای بسیاری از استاندارد ها و الزامات مهندسی است. به صورت ساده تقویت شبکه ی فولادی عضو یا سازه با استفاده از کلاف میلگرد و اجرای بتن ریزی پس از قالب بندی بوسیله پمپ یا شاتکریت را تقویت سازه با ژاکت یا غلاف بتنی گویند.

کاشت میلگرد

کاشت میلگرد در بتن سخت به چند منظور صورت می گیرد:

• میلگرد ریشه ستون و دیوار برشی بر روی فونداسیون (ضعف طراحی یا عدم اجرای میلگرد های انتظار )
• میلگرد دوخت برای اتصال بتن قدیم و جدید در کفسازی ها و سقف های باربر یا اتصال شبکه فولادی به عضو
• میلگرد کششی شناژ در فونداسیون
• میلگرد برای جوش و اتصال براکت یا قطعه فلزی به جسم بتن

در تمامی موارد بالا الزاماتی چون طول مهاری برای اورلب دو میلگرد ، عمق کاشت و قطر سوراخکاری که در فصل 2 نشریه بهسازی لرزه ای ساختمان – نشریه 345- به آن اشاره شده است الزامیست. حفره ها پیش از کاشت آرماتور باید از گرد و غبار با کمپرسور باد ، بلوور یا کهنه خشک پاک شوند.

انکراژ شیمیایی یا چسب تزریقی کاشت آرماتور و خمیر کاشت آرماتور بر اساس قطر و نوع کاشت ( عمودی یا افقی) اثر تعیین کننده ای بر دوام کاشت میلگرد دارد.  MTO FIX 10 خمیر 3 جزئی کاشت میلگرد بر پایه اپوکسی و دارای ترکیباتی مشابه گروت اپوکسی است. تقریبا برای میلگرد هایی با سایز متوسط (12 تا22) 250 گرم در هر حفره کافیست. البته باید توجه داشت از خمیر کاشت بیشتر در کاشت میلگرد های عمودی ( ریشه ستون و دیوار برشی و در هنگام افزایش ارتفاع دیوارها و مخازن یا آرماتور دوخت در کفسازی ها ) به دلیل ثقلی بودن و حرکت چسب به انتهای حفره استفاده کرد. MTO FIX ME چسب تزریق 2 جزئی آماده در کارتریج های 345 میلی لیتری است که در بالای خود نازل و میکسری پلاستیکی جهت ترکیب کپسولهای رزین و هادنر اپوکسی دارد . برای ترکیب و تزریق چسب کاشت در داخل حفره «گان تزریق» ( injection gun ) لازم است تا با فشار مخلوط چسب را به درون حفره هدایت کند. این چسب برای کاشت افقی مفید است. و برای میلگرد های سایز متوسط در هر حفره 85 میلی لیتر کافی خواهد بود

تفاوت کاشت میلگرد با کاشت بولت

معمولا در تمامی موارد استفاده کاشت آرماتور که در بالا ذکر شد ، محل دقیق قرار گیری میلگرد ( اینکه به نحوی کاشته شود که در راستای میلگرد های اصلی سازه باشد یا کاور و پوشش مناسب بتن و قالب بندی متناسب آن آسیب نبیند مورد بحث نیست) اهمیت چندانی ندارد ، یعنی اگر در هنگام سوراخکاری بوسیله مته برقی ، برخوردی با شبکه آرماتور موجود در بتن صورت گیرد ، می توان محل کاشت را تغییر داد و از کنار میلگرد ها عبور کرد تا عمق مناسب کاشت حاصل شود.

برای کاشت بولت که معمولا برای صفحه ی ستون فلزی ، شاسی تجهیزات و تاسیسات مکانیکی و برقی است ، امکان تغییر محل سوراخ وجود ندارد و یا با دشواری قابل انجام است( شابلون گذاری بر اساس سوراخکاری سورت گرفته و پانچ صفحات و ورق ها و فلنج ها مطابق سوراخ های شابلون ). لذا در این گونه موارد چاره ای جز برش میلگرد توسط مته های دستگاه کر گیری وجود ندارد.

استفاده از انکر شیمیایی و انتخاب چسب و خمیر کاشت مناسب، مشابه عملیات کاشت میلگرد خواهد بود.

کرگیری و انجام اوپنینگ یا بازشو بر روی بتن

کرگیری یا مغزه گیری از بتن سخت ، به منظور اخذ نمونه بتن برای آزمایشگاه ( کاربرد در آزمایش تعیین مقاومت فشاری و کششی و سه محوره ، آزمایش نفوذ پذیری آب و تعیین عمق کربوناتاسیون و پتروگرافی) یا کاشت بولت ، یا اجرای باز شو برش بتن در ابعاد خاص برای کانال یا محل قرار یری آسانسور ، اجرای کسینگ عبوری لوله و تاسیسات در دیوار ها و دیواره های مخازن و همچنین لوله پمپ بتن برای دسترسی به محل قالب بندی در مقاوم سازی ستون ها کاربرد دارد.

دستگاه کرگیر دارای یک شاسی است که به کمک بولت در محل انجام عملیات کرگیری فیکس شده و قسمت متحرک آن با جلو رفتن سر مته ی توخالی الماسه ای را در سایزهای گوناگون در بتن پیش می راند. طول مته های استاندارد 45 سانتیمتر است اما اگر نیاز باشد عمق بیشتری در ضخامت بتن پیش رفت ، رابط هایی برای انجام این عملیات وجود دارد.

باید توجه داشت اعضایی مانند تیر بتنی دارای میلگرد های کششی هستند که بریده شدن آن به عملکرد سازه لطمه می زند ، بنابر این بهتر است حتی الامکان در اعضای دارای کابل یا میلگرد کششی، عملیات کر گیری صورت نپذیرد.

ج- مقاوم سازی با ژاکت فلزی

هنگامی که روش ژاکت بتنی به دلیل نبود فضای مناسب برای تقویت اعضا غیر ممکن باشد ، یا زمان مناسب برای خشک شدن و کیورینگ و بارگذاری بتن در برنامه تعمیراتی دیده نشده باشد، و یا اعضای کششی مانند تیر و پوتر بتنی نیاز به تقویت داشته باشد ، می توان از غلاف ، تسمه یا ژاکت فلزی استفاده کرد.

وجود ترک های خمشی یا برشی خالص و خمشی - برشی، تعیین انرژی شکست سازه توسط محاسب، مقاومت پایین بتن در سازه و کاهش موثر لختی سازه از دیگر عوامل استفاده از مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی است.

در واقع افزایش مقطع فولاد در بتن مسلح و تکیه بر خواص مکانیکی فلز، می تواند ارتقا سازه را در ضخامت محدود، تا حد قابل قبولی بالا ببرد.

فیکس شدن و پایداری فلز در اتصال با بتن بوسیله کاشت بولت صورت گرفته و باد خور ها و فضاهای خالی میان فلز و بتن پس از جک گذاری و جوشکاری ، توسط گروت اپوکسی MTOFLOW 650 پر می شود.

جزئیات اجرایی بر اساس هر پروژه متنوع و متفاوت است لذا پیش از انجام عملیات اجرایی بهتر است با کارشناسان فن مشورت گردد.