دانلود مقاله بررسی کیفیت بتن با دوام در برابر خوردگی میلگردها

اختصاصی از فی بوو دانلود مقاله بررسی کیفیت بتن با دوام در برابر خوردگی میلگردها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مشخصات این فایل
عنوان: بررسی کیفیت بتن با دوام در برابر خوردگی میلگردها
فرمت فایل: word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 26

این مقاله درمورد بررسی کیفیت بتن با دوام در برابر خوردگی میلگردها می باشد.

خلاصه آنچه در مقاله بررسی کیفیت بتن با دوام در برابر خوردگی میلگردها می خوانید :

تخریب بتن ، آماده سازی محل تعمیر و میلگردها ، مواد و روشهای تعمیر
مقدمه :
در تعمیر بتنی که در اثر خوردگی تخریب شده است باید اصول خاصی رعایت گردد تا مشکلات قبلی بزودی گریبانگیر قطعه نشود . برای این منظور باید به نظارت زیر توجه گردد :
1-    کنترل وسعت خرابی با بررسیهای نظری کارگاهی و انجام آزمایشهای ساده
2-    تعیین وسایل تخریب و روش کار
3-    تعیین محدوده خرابی و شیار زنی برای مشخص کردن محدوده
4-    هندسه تخریب
5-    عمق تخریب
6-    بررسی میلگردها و تصمیم گیری در مورد گسترش تخریب
7-    زنگ زدائی و اصلاح میلگردها و تقویت و جایگزینی میلگردها
8-    آماده سازی سطح بتن و میلگردها و اعمال پوشش های لازم ، اشباع کردن و . . .
9-    مواد تعمیری و کاربرد آنها
10    - روشهای تعمیر و بکار گیری آنها

کنترل وسعت خرابی ( بررسیهای نظری و آزمایشی ) :
با توجه به بازدیدهای انجام شده و احتمالا" برخی آزمایشهای ساده میتوان به وسعت تقریبی خرابی پی برد . متاسفانه هنــوز روشی برای تعیین محلهائی که میلگرد آنها بطور قابل توجهی زنگ زده اند وجود نــــدارد . نشانه های  زنگ زدائـی زیاد ، لکه ، ترک خوردگی ، طبله کردن و ریختن بتن می باشد . با آزمایش ساده نیم پیل میتوان پتانسیل خوردگی را بدست آورد اما میزان زنگ زدگی و آسیب نمایش داده نمیشود . با زدن چکش اشمیت یا چکش معمولی و با توجه به نتیجه یا صدای حاصله نیز میتوان تا حدودی وضعیت بحرانی را آشکار کرد . متاسفانه اشکال رایج عمده در تعمیر سازه های بتنی مشخص نبودن دقیق منطقه و محدوده تعمیرات و گاه ممکنست وسعت تخریب و تعمیر چندین برابر تخمین اولیه گردد .
تعیین وسایل تخریب و روش آن :
با توجه به وسعت تخریب ، نوع بتن و مشکلات تخریبی آن ، انبوهی میلگردها و موقیت قرار گیری قطعه و همچنین محدودیت های زمانی و هزینه ای نوع وسیله تخریب و روش کار مشخص میگردد.
گاه لازم است سرعت زیادی در تخریب بخرج نداد زیرا در صورت عدم امکان تعمیر ، مجاورت بتن و میلگرد با عناصر مضر ممکنست در طولانی مدت مشکلات جدیدی را بوجود آورد .
امروزه استفاده از وسایل مختلفی امکان پذیر است : قلم ( چکش ) بادی ، برقی ، اره های اصطکاکی، جهت آب
و برش با آب از جمله وسایل رایج است که از همه آنها میتوان برش با آب
( جهت آب ) را بهتر و مناسب تر دانست . بهرحال وسعت کار و محدودیت های موجود فوق الذکر تعیین کننده نوع وسایل می باشد . برخی چکش ها ممکنست در مناطق مجاور آسیب هائی را ایجاد کند که باید وسایل با قدرت مناسب را انتخاب نمود. اره های اصطکاکی عمدتا" برای
برش های خطی بکار میرود .

تعیین محدوده خرابی و شیار زنی :
برای اینکه محدوده کار تخریب روشن شود گاه علائمی را بکار می برند . بهترین روش علامت زنی بصورت شیار زنی در محدوده مورد نظر است . شیار زنی به عمق 1 تا 2 سانتی متر بدین منظور معمول است میتواند هندسه مناسب تخریب را در سطح و عمق بوجود آورد . بهرحال گاه در طول عملیات تخریب ممکنست این محدوده را وسعت بخشیم و گسترش دهیم و بهتر است مجددا" محدوده جدید را شیار زنی کنیم .
عمق تخریب :
مشکلی بزرگ در تعمیر اینگونه سازه ها تعیین عمق تخریب است . مسلما" عمق تخریب تا پشت میلگردها خواهد بود . نمیتوان تخریب را تا رسیدن به سطح میلگردها انجام داد زیرا لازمست میلگردها را تمیز و اصلاح نمود بنابراین باید تخریب را تا پشت میلگردها ادامه داد . عمق تخریب باید تا حدی انجام شود که به منطقه ای با یون کلر کم برسیم . رسیدن به یون کلر کمتر از حد آستانه خوردگی قطعی است اما حد قابل قبول تابع سیاست های تعمیرات اگر حد آستانه خوردگی را 35/0 درصد و حداقل یون کلر بتن اولیه تازه را 15/0 درصد در نظر بگیریم بهرحال حد قابل قبول در بین این دو عدد قرار دارد و هر چند به 15/0 درصد نزدیک شود عمر تعمیر و میلگرد بیشتر خواهد شد اما ممکنست هزینه ها را به مقدار قابل توجهی افزایش دهد و یا عمر بخش های تعمیر نشده بمراتب کمتر از عمر مناطق تعمیر شده باشد که منطقی بنظر نمیرسد .
بهترین راه تهیه نمونه از عمق های مختلف و تعیین یون کلر می باشد تا تصمیم گیری در مورد عمق تخریب میسر گردد . وقتی تا پشت میلگرد تخریب را ادامه می دهیم بایستی امکان قرار گیری بتن در اطراف میلگرد را فرآهم کنیم . به این منظور حداقل فاصله میلگرد تا بتن بایستی از حداکثر اندازه سنگدانه مصرفی بزرگتر باشد . برخی
توصیه می کنند در این مورد بهتر است این فاصله بمراتب بزرگتر از حداکثر اندازه سنگدانه مصرفی و در حدود 3 سانتی متر باشد .

بررسی میلگردها و اتخاذ تصمیم در مورد گسترش تخریب :
پس از تخریب و رسیدن به میلگردها باید کارشناس خبره ، میزان خوردگی را بررسی کند وقتی در محدوده تخریب زنگ زدگی زیادی مشاهده می شود و این زنگ زدگی در منطقه سالم نیز تداوم دارد بایستی منطقه تخریب را گسترش داد تا به میلگرد سالم و تقریبا" بدون زنگ زدگی رسید . وقتی زنگ زدگی با ناخن پاک نشود به میلگرد سالم نرسد باید آنرا تمیز کرد و لازمست که بتن روی آن برداشته شود .
زنگ زدائی ، اصلاح میلگردها ، تقویت و جایگزینی :
میلگردها معمولا" در محل با سندپلاست یا گریت پلاست باید تمیز شود . در این حالت باید پشت میلگردها تمیز شود زنگ زدائی با برس سیمی دستی یا برقی معمولا" کارآمد نیست و فقط در مناطق بسیار محدود و برای زنگ کم کاربرد دارد . اگر لازم باشد باید میلگردها تقویت شود . بکارگیری میلگردهای تقویتی امری رایج و معمول است . این کار با توجه به کاهش ضخامت میلگردها عملی میشود . معمولا" اگر کاهش سطح میلگردها بیش از 15 درصد باشد تقویت توصیه میشود ( برخی کاهش قطر 15 درصد را نیازمند تقویت می دانند ) . گاه میلگردها به شدت
زنگ زده اند و در این حالت توصیه میشود با میلگردهای جدید جایگزین شوند . تأمین پوشش طولی میلگردها (Overlap ) مشکل است و اغلب از وصله های جوشی یا مکانیکی میتواند
استفاده شود .
وقتی از زنگ زدائی میلگرد بهره می گیریم بهتر است هیچگونه رنگی بر روی میلگرد باقی نماند و کاملا" تمیز شوند .

آماده سازی سطح بتن و پوشش میلگردها :
مقصود از آماده سازی سطح بتن و پوشش میلگردها آنست که بتوانند اتصال بتن با بتن و بتن با میلگرد را تأمین نمایند و مانع نفوذ بیشتر و خوردگی شوند .
آماده سازی سطح بتن معمولا" با زبر کردن آن و رسانیدن به حالت اشباع با سطح خشک حاصل میگردد . اغلب اوقات تخریب ، سطح زبر و خشنی را فرآهم می کند بهر حال این سطح نباید پستی و بلندی خیلی زیادی داشته باشد اما ضمن اینکه ضخامت تعمیر نسبتا" ثابتی را فرآهم می نماید باید کاملا" زبر و خشن باشد و ترجیحا" شن ها از سطح بر واحد اضافه شوند .  
بتن قدیمی ( پایه ) نباید آب بتن جدید ( ماده تعمیری ) را بمکد زیرا باعث جمع شدگی شدیدتر شده و پیوند دو بتن ضعیف می گردد . بنابراین لازمست بتن پایه بصورت SSD درآید . آب اضافی در روی سطح بتن به نحوی که دست را خیس و مرطوب کند نامطلوب است و باعث ضعف اتصال و پیوستگی دو بتن می شود .
برای ایجاد پیوستگی و چسبندگی بهتر دو بتن جدید و قدیم گاه از برخی پلیمرها و لاتکس ها بر روی بتن پایه ( قدیمی ) استفاده می شود . یک لایه نازک از این مواد قبل از ریختن بتن تعمیری جدید بر روی بتن قدیمی مالیده یا پاشیده می شود. از جمله مواد رایج لاتکس آکریلیکی
( Acrylic Latex ) می باشد و قبل از خشک شدن کامل آن بتن جدید باید ریخته شود .
سطح میلگردها پس از تمیز کاری و زنگ زدائی ، گاه لازمست با آب شیرین شسته شده و سریعا" با هوای فشرده خشک گردد و در صورت لزوم با پوشش های خاصی نظیر اپوکسی پوشیده شود . بهرحال توصیه میشود در تعمیر سازه از اپوکسی معمولی مخصوص میلگردها استفاده نشود و اپوکسی غنی شده با روی بکار رود تا سطح میلگرد عایق الکتریکی نشود ، زیرا در غیر اینصورت میلگردهای بخش تعمیر نشده دچار خوردگی بسیار سریعتر می گردد .

مواد تعمیری :
اصل مهم در انتخاب مواد تعمیری شباهت آن از نظر خواص با بتن اصلی است معمولا" این اصل به نوعی برآورده میشود اما باید سعی کرد حتی الامکان رعایت گردد . مشکل بزرگ در رعایت این مورد آن است که اگر بتن اصلی قدیمی مناسب و مطلوب بود ممکن بود این خرابی ها حاصل نشود. ضعف مقاومت ، ضعف دوام و بالا بودن نفوذپذیری باعث این خرابی شده است پس چگونه میتوان بتن مشابه را بکار برد . بنابراین دچار یک پارادوکس هستیم که با تدبیر مناسب آن را حل کنیم . شباهت در سنگدانه ، شباهت در سیمان میتواند کمک مؤثری باشد . نزدیک بودن
مدول الاستیسیته و ضریب انبساط حرارتی از جمله نکات مهم است ، گاه دیده می شود
نفوذ پذیری بسیار کم در منطقه تعمیر شده ، باعث خوردگی سریع میلگردهای منطقه مجاور میشود و این نکته مهم کار تعمیر را با مشکل مواجه می کند و اجتناب ناپذیر بنظر می رسد .
  انواع مواد تعمیری بصورت جایگزین بتن تخریب شده عبارتند از :
الف -  بتن یا ملات سیمانی
ب-  بتن یا ملات سیمانی اصلاح شده با پلیمر
ج – مواد پلیمری ( که در این حالت اقتصادی و فنی نیست )
بنظر میرسد معمولا" بتن یا ملات سیمانی ارجحیت داشته باشد و از نظر خواص مشابهت بیشتری با بتن اصل پایه را فرآهم نماید .
بکار گیری سیمان در حد متوسط ( معمولا" 375 تا 400 کیلو ) از نظر جمع شدگی کاملا" مناسب بنظر میرسد . نسبت آب به سیمان با توجه به موقعیت قطع و محل از نظر خوردگی به حداکثر
 4/0 یا 45/0 محدود شود . معمولا" اگر از روش بتن ریزی جایگزین استفاده شود سعی میگردد از اسلامپ بالائی برخوردار باشیم ( پیش از 10 سانتی متر ) . اسلامپ زیاد جمع شدگی نشست خمیری را بوجود می آورد لذا ضمن اینکه تأمین نسبت آب به سیمان فوق الذکر مشکل بوده و اسلامپ زیاد نیز با آب قابل تأمین نیست همواره نیاز به مواد روان کننده یا فوق روان کننده داریم .
معمولا" هنگامیکه تعمیر در محدوده بسته ای انجام میشود بتن باید از جمع شدگی ناچیز و یا انبساط جزئی برخوردار باشد . به این دلیل لازمست از مواد منبسط کننده ( انبساط زا ) در مواردی که حساسیت وجود دارد استفاده نمائیم تا درگیری بهتری بین لبه های کناری بتن تعمیری و
بتن پایه قدیمی ایجاد شود .
برای سهولت در ریختن و تراکم بتن و کاهش نفوذپذیری آن از حداکثر اندازه سنگدانه نسبتا" کم و بافت دانه بندی ریزتری نسبت به بتن اصلی بهره می گیریم که به ابعاد و حجم منطقه تعمیری و وضعیت میلگردها بستگی دارد .
اگر بخواهیم ملات یا بتن را با مواد پلیمری اصلاح کنیم معمولا" از لاتکس آکریلیکی به میزان 10 تا 20 درصد وزن سیمان استفاده می نمائیم .
گاه بجای ریختن معمولی بتن از روش دستی تعمیر استفاده می نمایند در این حالت ملات سفت بکار میرود و با فشار در محل مورد نظر قرار می گیرد . بهر حال این روش محدودیتهای خاص خود را دارد و تأمین روانی مورد نظر با نسبت آب به سیمان مطلوب و سیمان کمتر ممکن می باشد . 

روشهای تعمیر و جایگزینی بتن :
بهر حال باید بتنی را در محل تخریب شده جایگزین نمائیم. روشهای این جایگزینی عبارتند از :
الف- تعمیر و جایگزینی بتن یا ملات با دست Patch Method
که در مناطق بسیار محدود بکار میرود . ضخامت نیز معمولا" به حدود 5 سانت محدود میشود و کمتر مورد استفاده است . تعمیر سطوحی مانند زیر دال یا تیر با این روش ساده تر است .
ب- روش بتن ریزی سنتی معمولی ( ثقلی ) Conventional or Gravity Method
این روش کار برد وسیعی دارد . برای سطوح بالائی تیر و دال ، وجوه کناری تیرها ، سطوح دیوار و ستون و حتی قسمت تحتانی تیر یا دال کاربرد دارد . معمولا" در این روش نیاز به اسلامپ زیادی داریم که گاه از بتن های آبکی با اسلامپ بیش از 20 سانتی متر استفاده میشود . بهر حال در این روش باید بنحوی عمل نمائیم که از پر شدن قالب یا محل تعمیر مطمئن شویم و خروج هوا از بتن نیز میسر باشد و آب انداختن بتن عملا" حذف گردد ( بویژه در سطوح زیر تیر یا دال ) گاه این نوع بتن را در عمق یا زیر آب با لوله ترمی ( tremie ) می ریزیم تا جداشدگی پیش نیاید

بخشی از فهرست مطالب مقاله بررسی کیفیت بتن با دوام در برابر خوردگی میلگردها

آزمایش جذب آب حجمی اولیه کوتاه مدت و دراز مدت :
جذب آب سطحی :
جذب آب موئینه بتن :
آزمایش مقاومت الکتریکی بتن :
آزمایش نیم پیل ( Half Cell ) :
آزمایش پتانسیل و شدت خوردگی گالوانیکی ( ASTM  G109 ) :
آزمایش پتانسیل و شدت خوردگی به روش گالواپالسن :
آزمایش تعیین عمق نفوذ یون کلر :
آزمایش تعیین پروفیل یون کلر و تعیین ضریب نفوذ :
آزمایش درجه نفوذ (مقاومت) بتن در برابر یون کلر :
آزمایش شاخص الکتریکی قابلیت مقابله بتن در برابر نفوذ یون کلر :
تخریب بتن ، آماده سازی محل تعمیر و میلگردها ، مواد و روشهای تعمیر
کنترل وسعت خرابی ( بررسیهای نظری و آزمایشی ) :
تعیین وسایل تخریب و روش آن :
تعیین محدوده خرابی و شیار زنی :
عمق تخریب :
بررسی میلگردها و اتخاذ تصمیم در مورد گسترش تخریب :
زنگ زدائی ، اصلاح میلگردها ، تقویت و جایگزینی :
آماده سازی سطح بتن و پوشش میلگردها :
مواد تعمیری :
روشهای تعمیر و جایگزینی بتن :
د : روش بتن ریزی با سنگدانه پیش اکنده ( Preplaced Aggreate Concrete ) :
هـــ : بتن ریزی با بتن مکیده (Vacuum Proiossed Con  ) :