عیوب بتن (ترک خوردگی و ...)کرمو شدن بتننکات اجرایی

کرمو شدگی بتن (علل و راهکارهای)

علت های کرمو شدن بتن و روش های ترمیم بتن

 

کرمو شدگی بتن اصطلاحی است که برای توصیف مناطقی از بتن که در آن ها درشت دانه ها جدا از مخلوط بتن جدا شده اند . این ممکن است به دلیل عدم وجود مواد ریز کافی در مخلوط باشد ، ممکن است به دلیل دانه بندی نادرست سنگدانه یا اختلاط نادرست باشد. با افزایش مقدار ماسه و سیمان مخلوط و با مخلوط کردن مناسب و تراکم و ویبره می توان این امر را اصلاح کرد. از طرف دیگر ، کرمو شدگی ممکن است در اثر نشت ملات  از بتن در ساخت و سازها  ایجاد شود. راه حل بارز این است که اطمینان حاصل شود که اتصالات قالب ها به خوبی چفت شده و بدون نشت شیره هستند.

علت کرمو شدن بتن و نحوه ی ترمیم

 

۱ ـ مهم ترین نقص و عیب سازه های بتنی ایران و جهان، موضـوع کرمـو یـا شـن نمـا شـدن (honeycombing of concrete) می باشد که در همه آئین نامه ها دستوراتی را برای جلوگیری از بروز چنین نقیصه ای صادر می نمایند و یا تـذکرات مهمی مطرح می کنند. عامل بروز چنین نقصی، جداشدگی در بتن می باشد. با بررسی عوامل زمینه سـاز و مـوثر در ایجاد جدا شدگی، می توان راهکارهای پیشگیری از بروز این مشکل را دریافت.

۲ـ کرمو بودن یا شن نما شدن بتن، ظاهری کاملاً متفاوت با عدم تراکم کافی بتن دارد. متاسفانه اکثریت قریـب بـه اتفاق مهندسین و تکنیسین ها و دست اندرکاران اجرای سازه های بتنی این دو عیب را یکسان می شـمارند. در بـتن کرمو یا شن نما شده، ذرات درشت دانه (شن) در کنار هم دیده می شود که فضای بین آنها فاقد ملات و شیره کـافی می باشد، در حالیکه در یک بتن غیر متراکم فضاها و حفرات کوچک و بزرگ قابل رؤیت (از چنـد دهـم میلیمتـر تـا چندین میلیمتر) مشاهده گردد اما در بخش جامد، ذرات درشت و ریز و شیره بتن در کنارهم بصـورت همگـن دیـده می شود.

خلط این دو مورد، مقدمه مهمی برای پابرجا بودن این عیب (یعنی کرمو یا شن نما بودن ) در طول سالهای متمـادی در کشور ما شده است. مسلماً با تشخیص غلط بیماری نباید امید چندانی به درمان داشت و چه بسا تشـخیص غلـط به وخیم ترین شدن بیماری در اثر درمان غلط و نا بجا منجر می شود که از قضای روزگار، در ایـن مـورد راهکارهـای درمانی، وضع را معمولاً بدتر می کند.

۳ ـ نقیصه بزرگ کرمو یا شن نما بودن بتن، نتایج خاصی را به دنبال می آورد که عبارتند از:
الف: کاهش شدید مقاومت فشاری، کششی و خمشی و برشی بتن به حدی که ممکن است نتوان مقاومت بـتن ایـن بخش را اندازه گیری کرد و حتی گاه امکان تهیه مغزه نیز در این قسمت ها وجود ندارد.
ب : کاهش شدید مدول ارتجاعی بتن که عملاً در طراحی سازه از اهمیت برخوردار می باشد.
پ : کاهش شدید پیوستگی بین بتن و میلگرد که به کاهش شدید ظرفیت باربری قطعه می انجامـد و عمـلاً انتقـال نیروها بدرستی صورت نمی گیرد و روابط شناخته شده در طراحی سازه های بتن آرمه از اعتبار ساقط می شود.
ت : افزایش شدید نفوذپذیری بتن در منطقه کرمو یا شن نما شده و نشت شدید آب به درون بتن و از بین رفتن آب بندی در سازه های نگهدارنده مایعات.
ث : عدم امکان اندازه گیری جذب آب کوتاه مدت و بلند مدت بدلیل حفرات بزرگ.
ج : نفوذ مواد زیان آور به درون بتن و آسیب رسانی به بتن (حمله سولفاتها و مواد اسیدی و …).
چ : عدم دوام بتن در محیط های دارای چرخه های یخ بندان و آبشدگی.
ح : شروع زود هنگام خوردگی میلگردها در اثر نفوذ سریع یون کلرید یا کربناته شدن بتن یـا خمیـر سـیمان نـاچیز مجاور میلگردها و از بین رفتن لایه انفعالی (درصورت تشکیل شدن آن).
خ : عدم تشکیل لایه انفعالی در میلگرد واقع در بخش شن نما شده و شروع خوردگی از ابتدای بتن ریـزی یـا ادامـه دادن خوردگی میلگردهای زنگ زده.
د: افزایش آهنگ (شدت) خوردگی میلگردها در اثر کاهش شدید مقاومت الکتریکی بتن اطراف آن در منطقه پوشش میلگردها.
ذ : ایجاد منظره بد و نمای نامطلوب در سطح بتن.

جداشدگی در بتن

۴ ـ دلیل اصلی بروز این مشکل، جداشدگی بتن است. جداشدگی (Segregation ) به علل مختلفـی در بـتن ایجـاد می شود. معنای جداشدگی، جدائی یک جزء یا چند جزء بتن از دیگر اجزای آن می باشد.
قبل از فهرست کردن علل ایجاد جداشدگی در بتن لازم است متذکر شویم که علل موجود وقتی می توانند موثر واقع شوند که استعداد جداشدگی در بتن وجود داشته باشد. در واقع برای بالفعل شدن (Activation ) جداشدگی نیاز بـه استعداد بالقوه (Potential) در بتن وجود دارد.
هر چند بهرحال استعداد جدا شدگی در بتن ها موجود است اما تراز و میزان این استعداد یکسان نیسـت. بـه عبـارت دیگر می توان استعداد جداشدگی بتن را یک عامل زمینه ساز درونی نام نهاد و سایر عوامل را می توان عوامل بیرونی خواند. بنابراین ایجاد عوامل بیرونی به میزان مشـخص، در بـتن هـائی کـه اسـتعداد جداشـدگی متفـاوت دارنـد بـه جداشدگی یکسان منجر نمی شود. بدین ترتیب نقش استعداد جدا شدگی و شناخت عوامل ایجـاد ایـن اسـتعداد در بتن ها بسیار مهم تلقی می گردد.

۵ ـ برای ایجاد زمینه و استعداد بیشتر جداشدگی، باید انسجام و درگیری و چسبندگی بتن و اجزای آن بـا یکـدیگر کمتر شود. بنابراین بخوبی می توان حدس زد که این استعداد، مرتبط با نسبت هـا و مقـادیر و کیفیـت اجـرای بـتن خواهد بود و پیش بینی آن دور از ذهن نمی باشد و تسهیل در حرکت و تراکم سریع تر معمولاً بـه افـزایش اسـتعداد جداشدگی منجر می گردد. بصورت خلاصه می توان عوامل افزایش استعداد جداشدگی را در زیر فهرست نمود.
الف : افزایش اسلامپ و کارائی بتن
ب : افزایش مقدار آب و نسبت آب به سیمان بتن
پ : کاهش عیار سیمان و مواد چسباننده یا کاهش خمیر سیمان
ت :افزایش حداکثر اندازه اسمی سنگدانه ها
ث: درشت بافت شدن دانه بندی سنگدانه ها
ج : گردگوشه تر شدن سنگدانه ها بویژه درشت دانه ها
چ : صاف تر شدن بافت سطحی سنگدانه بویژه درشت دانه
ح :کاهش ماسه های ریز بتن (ذرات ریزتر از ۳/۰ میلی متر) و حتی کاهش مواد ریزدانه و مواد پودری
خ :مصرف زیاده از حد روان کننده ها یا فوق روان کننده ها در بتن
د :عدم استفاده از مواد حبابزا در بتن
بدیهی است با عنایت به موارد فوق می توان به نحوی طرح مخلوط بتن را ارائه داد کـه اسـتعداد جداشـدگی آن کـم باشد.

۶ ـ عوامل خارجی که می تواند استعداد بالقوه جداشدگی را بالفعل نماید از نظر اجرائی اهمیت فراوانـی دارنـد. ایـن عوامل را می توان در زیر بصورت خلاصه برشمرد.
الف :ایجاد ضربه یا لرزش در حین حمل (حمل با فرغون و دمپروکمپرسی در مسیر ناصاف، حمل با تسـمه نقالـه در اثر ضربات رولیک و ….).
ب :افزایش مولفه افقی سرعت بتن در هنگام ریختن (در انتهای شوت، در انتهای تسمه نقاله یـا خـروج بـتن از لولـه افقی در هنگام پمپ کردن و …).
پ :برخورد بتن بصورت افقی یا قائم به میلگردها در مسیر تخلیه و ریختن بتن.
ت :برخورد با زاویه قائم یا حاده با قالب قائم (بویژه استفاده از جام های بغل ریز).
ث : پرتاب کردن بتن با وسائلی همچون بیل از نقطه ای به نقطه دیگر یا به درون قالب.
ج :در رفتن شیره یا ملات از درز قالب (نوعی جداشدگی استاتیکی).
چ : لرزش زیاده از حد در هنگام تراکم بتن (فرونشستن درشت دانه ها و رو آمدن ریزدانه ها و شیره بتن)
ح : حرکت دادن لرزاننده درونی (خرطومی) به اطراف در حالی که در بتن فرو برده شده است (هل دادن توده بتن بـا لرزاننده خرطومی).
خ: اختلاف شدید بین چگالی ذرات سنگدانه و خمیر سیمان (سبکی یا سنگینی زیاد نسبت بـه خمیـر سـیمان) کـه باعث جداشدگی استاتیکی بتن می شود در حالی که اکثر جداشدگی ها دینامیکی هستند.
د :حرکت بتن در مسیر طولانی بویژه در بتن های خود تراکم (مسافت بیشتر از ۵ متر).
ذ : گیر کردن سنگدانه های درشت در شبکه میلگرد و حرکت ملات بدون شن بدلیل انبوهی شبکه میلگرد.
ر:عمل پمپ کردن بتن با روانی خیلی زیاد و با دانه بندی نا مطلوب و ریز دانه کم.
ز: برخورد شدید بتن پاشیدنی به سطح و برگشت درشت دانه ها بهمراه بخشی از ملات یا شیره بتن.
ژ : راه رفتن زیاد بر روی بتن تازه و حرکت وسائل حمل و ریختن بر روی بتن تازه ریخته شده.
س : بتن ریزی روی شیب بویژه از بالا به پایین بجای پایین به بالا.
ش :پرداخت لیسه ای غلط در سطح فوقانی بتن (در اثر عدم رعایت زمان پرداخت در ارتباط با آب انداختن بتن )
ص : آب شستگی بتن در اثر بارش و ایجاد رواناب در سطح بتن.
ض : آب شستگی در بتن ریزی زیر آب با لوله ترمی بدلیل سرعت زیاد بتن در لوله ترمی و کم بودن عمق سر لوله در
بتن ریخته شده وتلاطم حاصله از ریختن بتن در سطح بتن مجاور آب.
ط: دامنه نوسان و فرکانس نامناسب ویبراتور بویژه قدرت بیش از حد آن و یا ضعف شدید ویبراتور

۷ـ لازم به ذکر است که ارتفاع به خودی خود عامل جداشدگی نیست اما اگر عاملی فعال شود و جداشـدگی بـویژه در هنگام ریختن بتن ایجاد گردد، افزایش ارتفاع به افزایش جداشدگی و بهتر دیده شدن آن کمک شایانی می کنـد.
می توان ارتفاع زیاد شره کردن بتن را عامل تشدید جداشدگی دانست نه عامل اولیه برای جداشدگی. بنـابراین دیـده می شود که با استفاده از قیف هادی یا ناوه (شوت) سقوطی و وسایل مشابه می توان بتن را از ارتفاع زیـاد بـه پـائین ریخت و جداشدگی مشاهده ننمود به شرطی که بتن به میلگردها و بدنه قائم قالـب در ایـن مسـیر برخـورد نکنـد و امروزه محدودیتی برای ارتفاع سقوط بتن در آئین نامه های معتبـر دنیـا بـه چشـم نمـی خـورد یـا بـه تـدریج ایـن محدودیت ها کم می شود و یا ارتفاع مجاز شره کردن بتن افزایش می یابد.

۸ـ همانطور که مشاهده نمودید راه حل های جلوگیری از بروز مشکل کرمو یا شـن نمـا شـدن، جلـوگیری از ایجـاد جداشدگی در بتن است و قاعدتاً در دو مرحله طرح مخلوط بتن و اجرا باید تدابیر لازم اتخاذ گردد تا از این امر پرهیز نمائیم.
در مرحله مخلوط بتن های عادی معمولاً کاهش حداکثر اندازه دانه ها و ریز بافت تر کردن دانه بندی (افزایش سـهم ماسه و کاهش سهم شن) به همراه مصرف ماسه های حاوی ریز کافی، عدم اصرار بر بالا بردن SE و پرهیـز از ایجـاد روانی زیاد بویژه بکمک آب و ترجیحاً استفاده از روان کننده یا فوق روان کننده های لزج کننده و مصـرف معقـول و منطقی سیمان و بکارگیری شن شکسته یا نیمه شکسته و ماسه گردگوشه و بکارگیری روانی مناسب اما کم می تواند استعداد جداشدگی را کم کند بویژه اگر نیاز به بتن پمپی داشته باشیم که در شرایط فعلی چنین نیاز مبرمـی وجـود دارد.
در مرحله اجرا، درزگیری قالب ها، استفاده از قیف و لوله (شوت سقوطی) در زیر جام (باکت) و در انتهای لولـه پمـپ بصورتی که در ستون یا دیوارپائین رود و از برخورد بتن با میلگرد و قالب جلوگیری نمایـد. در صـورتی کـه نتـوان از شوت سقوطی ولوله (صلب یا انعطاف پذیر) استفاده نمود، برای بتن ریزی دیوار یا ستون مرتفع بهتر اسـت از دریچـه های جانبی در ترازهای مختلف استفاده نمود اما نباید بتن را با یک شیب یا بصورت افقی و با سرعت بـه درون قالـب فرستاد بلکه باید با ایجاد یک سکوی لبه دار، بتن را بصورت شاغولی روی آن ریخت تا به تدریج سر ریز کند و قالـب را پر نماید.
استفاده از لرزاننده خرطومی مناسب (نه چندان قوی و نه چندان ضعیف) و لرزاندن صحیح بتن و پرهیـز از لرزانـدن بیش از حد (Vibration Over ) کمک بزرگی برای جلوگیری از بروز مشکل است.

۹ -اوج هنر ساخت و ریختن بـتن امـروزه بـه بـتن خـودتراکم مربـوط مـی شـود. در حـالی کـه روانـی و کـارائی را فوق العاده بالا می بریم اما باید سعی شود از جداشدگی و آب انداختن جلوگیری شود.
به هر حال برای سهولت در ریختن و عدم استفاده از وسایل تراکمی بویژه لرزش، نیاز به این کارائی وجـود دارد ولـی درحالت ایستا و پویا نباید باعث جداشدگی گردد. بنابراین جمع کردن این موارد متضاد کـاری هنرمندانـه اسـت کـه راهکارهای آن قبلاً تشریح شده است. با این حال امروزه محدودیت هائی در ارتباط با نحـوه ریخـتن و طـول حرکـت افقی بتن در قالب برای این بتن ها نیز وجود دارد.

۱۰ ـ یکی از رایج ترین دلائل بروز مشکل کرمو شدگی و شن نما شدن، لرزاندن بتن بیش از حد بتن می باشد، زیـرا تصور می شود مشکل بوجود آمده مربوط به نقص و کمبود لرزاندن است. لذا ضمن ریختن بتن در لایه هائی بـیش از ۶۰ سانتی متر در ستون و دیوار و غیره، سعی می کنند ویبراتور را بصورت فعال و روشن در داخل بتن به مقدار قابل توجهی باقی نگهدارند و به تدریج بالا بیاورند. در این حالت عـلاوه بـر عـدم خـروج کامـل هـوای غیـر عمـدی بـتن، جداشدگی حاصل می شود و سنگدانه های درشت به پائین رانده می شود و شیره ها بالا می آیـد. معمـولاً در داخـل ستون و دیوار دیدکافی نیز وجود ندارد تا بتوان از این امر آگاه شد و با شروع روزدن شیره، ویبراتور را به تدریج خارج نمود بلکه با ادامه دادن به تراکم و اصرار بر طولانی مدت کردن آن باعث جداشدگی می شوند و یا جداشدگی موجود را تشدید می کنند.

۱۱ ـ شرکت های بتن آماده نیز در ایران معمولاً نقش جدی و پررنگی در بروز این مشکل ایفا می کنند. عدم کـاهش حداکثر اندازه اسمی از ۲۵ به ۲۰ میلی متر دربتن های پمپی، استفاده از دانـه بنـدی درشـت در مخلـوط سـنگدانه، اصرار برای بکارگیری ماسه های کم ریز و با SE زیاد به بهانه تمیزتر بودن، مناسـب نبـودن دانـه بنـدی بـرای پمـپ کردن و ایجاد ضرورت برای روان کردن بتن پمپی بدون بهره گیری از روان کننده یا فوق روان کننده و عدم افـزایش سیمان و بالا بردن استعداد جداشدگی از جمله مشکلاتی است که بدلیل عدم رعایت نکـاتی بـرای کـاهش اسـتعداد جداشدگی و یا عدم اطلاع از سازوکار بروز مشکل ایجاد می کنند.
امید است با اطلاع از این مواد، شرکت های بتن آماده بتوانند بتن های مناسب تر و با اسـتعداد جداشـدگی کمتـر را برای پمپ کردن عرضه نمایند. بهرحال خریداران نیز باید هزینه این اقدامات را بپردازند تا سازه های بهتری را تولیـد کنند.

۱۲ ـ در طول سالهای گذشته، با انتشار هر تجدید نظر در آئین نامه های زلزله در ایران، به تدریج حجم میلگردهـای طولی و عرضی زیادتر شده و فاصله های آنها کم شده است و بویژه در محل تقاطع تیرو سـتون، فشـردگی و انبـوهی زایدالوصفی مشاهده می گردد. مجریان نیز برای جایدهی بهترنیازمند بتن های روان تر و کاراتر می باشند زیرا عمـلاً استفاده از ویبراتورهای خرطومی در این موارد دشوار است.
اگر به این خواسته از مجاری صحیح پاسخ مناسب داده نشود، دسـت انـدرکاران اجـرا مجبـور بـه افـزودن آب و روان کردن آن بصورت غیر اصولی می شوند، که علاوه بر کاهش شدید مقاومت و دوام بتن، به افزایش استعداد جداشدگی منجر می شود. با توجه به عدم رعایت نکات اجرائی مرتبط با ریختن بتن، جداشدگی های قابل تـوجهی حاصـل مـی گردد و شن نما شدن بتن منجر می شود.
اگر از ابتدا در هنگام طرح مخلوط بتن، دستیابی به کارائی زیاد مد نظر قرار گیرد و چنین بتنی ساخته شـود مسـلماً امکان بروز چنین مشکلاتی کمتر می گردد. امروزه در بهترین حالت، این نیاز با ساخت بتن خودتراکم مرتفع میشود
و لازم است به تدریج تولیدکنندگان بتن آماده دراین راه قدم بردارند و بتوانند با افزایش دانش فنی و بهره گیری از تکنولوژی مناسب، این نوع بتن ها را تولیدکنند و دراختیار مصرف کننده قرار دهند.

 

منیع: فصلنامه انجمن بتن ایران- دکتر تدین فر

امتیاز مطلب

۰%

این مطلب چقدر مفید بود؟

User Rating: ۴.۸۹ ( ۴ votes)
برچسب ها
نمایش بیشتر

علیرضا خویه

کارشناس ارشد مهندسی عمران- مهندسی زلزله از دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی | طراح سازه های مقاوم در برابر زلزله | بهسازی و مقاوم سازی سازه های موجود | ارائه طرح اختلاط بتن های باکیفیت و با مقاومت بالا |

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

7  +  3  =  

همچنین ببینید
بستن
دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن
Call Now Button