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 ترين نقص و عيب سازه هاي بتني ايران و جهان، موضـوع كرمـو يـا شـن نمـا شـدن (honeycombing of concrete) مي باشد كه در همه آئين نامه ها دستوراتي را براي جلوگيري از بروز چنين نقيصه اي صادر مي نمايند و يا تـذكرات مهمي مطرح مي كنند. عامل بروز چنين نقصي، جداشدگي در بتن مي باشد. با بررسي عوامل زمينه سـاز و مـوثر در ايجاد جدا شدگي، مي توان راهكارهاي پيشگيري از بروز اين مشكل را دريافت.

۲ـ كرمو بودن يا شن نما شدن بتن، ظاهري كاملاً متفاوت با عدم تراكم كافي بتن دارد. متاسفانه اكثريت قريـب بـه اتفاق مهندسين و تكنيسين ها و دست اندركاران اجراي سازه هاي بتني اين دو عيب را يكسان مي شـمارند. در بـتن كرمو يا شن نما شده، ذرات درشت دانه (شن) در كنار هم ديده مي شود كه فضاي بين آنها فاقد ملات و شيره كـافي مي باشد، در حاليكه در يك بتن غير متراكم فضاها و حفرات كوچك و بزرگ قابل رؤيت (از چنـد دهـم ميليمتـر تـا چندين ميليمتر) مشاهده گردد اما در بخش جامد، ذرات درشت و ريز و شيره بتن در كنارهم بصـورت همگـن ديـده مي شود.

خلط اين دو مورد، مقدمه مهمي براي پابرجا بودن اين عيب (يعني كرمو يا شن نما بودن ) در طول سالهاي متمـادي در كشور ما شده است. مسلماً با تشخيص غلط بيماري نبايد اميد چنداني به درمان داشت و چه بسا تشـخيص غلـط به وخيم ترين شدن بيماري در اثر درمان غلط و نا بجا منجر مي شود كه از قضاي روزگار، در ايـن مـورد راهكارهـاي درماني، وضع را معمولاً بدتر مي كند.

۳ ـ نقيصه بزرگ كرمو يا شن نما بودن بتن، نتايج خاصي را به دنبال مي آورد كه عبارتند از:
الف: كاهش شديد مقاومت فشاري، كششي و خمشي و برشي بتن به حدي كه ممكن است نتوان مقاومت بـتن ايـن بخش را اندازه گيري كرد و حتي گاه امكان تهيه مغزه نيز در اين قسمت ها وجود ندارد.
ب : كاهش شديد مدول ارتجاعي بتن كه عملاً در طراحي سازه از اهميت برخوردار مي باشد.
پ : كاهش شديد پيوستگي بين بتن و ميلگرد كه به كاهش شديد ظرفيت باربري قطعه مي انجامـد و عمـلاً انتقـال نيروها بدرستي صورت نمي گيرد و روابط شناخته شده در طراحي سازه هاي بتن آرمه از اعتبار ساقط مي شود.
ت : افزايش شديد نفوذپذيري بتن در منطقه كرمو يا شن نما شده و نشت شديد آب به درون بتن و از بين رفتن آب بندي در سازه هاي نگهدارنده مايعات.
ث : عدم امكان اندازه گيري جذب آب كوتاه مدت و بلند مدت بدليل حفرات بزرگ.
ج : نفوذ مواد زيان آور به درون بتن و آسيب رساني به بتن (حمله سولفاتها و مواد اسيدي و …).
چ : عدم دوام بتن در محيط هاي داراي چرخه هاي يخ بندان و آبشدگي.
ح : شروع زود هنگام خوردگي ميلگردها در اثر نفوذ سريع يون كلريد يا كربناته شدن بتن يـا خميـر سـيمان نـاچيز مجاور ميلگردها و از بين رفتن لايه انفعالي (درصورت تشكيل شدن آن).
خ : عدم تشكيل لايه انفعالي در ميلگرد واقع در بخش شن نما شده و شروع خوردگي از ابتداي بتن ريـزي يـا ادامـه دادن خوردگي ميلگردهاي زنگ زده.
د: افزايش آهنگ (شدت) خوردگي ميلگردها در اثر كاهش شديد مقاومت الكتريكي بتن اطراف آن در منطقه پوشش ميلگردها.
ذ : ايجاد منظره بد و نماي نامطلوب در سطح بتن.

جداشدگی در بتن

۴ ـ دليل اصلي بروز اين مشكل، جداشدگي بتن است. جداشدگي (Segregation ) به علل مختلفـي در بـتن ايجـاد مي شود. معناي جداشدگي، جدائي يك جزء يا چند جزء بتن از ديگر اجزاي آن مي باشد.
قبل از فهرست كردن علل ايجاد جداشدگي در بتن لازم است متذكر شويم كه علل موجود وقتي مي توانند موثر واقع شوند كه استعداد جداشدگي در بتن وجود داشته باشد. در واقع براي بالفعل شدن (Activation ) جداشدگي نياز بـه استعداد بالقوه (Potential) در بتن وجود دارد.
هر چند بهرحال استعداد جدا شدگي در بتن ها موجود است اما تراز و ميزان اين استعداد يكسان نيسـت. بـه عبـارت ديگر مي توان استعداد جداشدگي بتن را يك عامل زمينه ساز دروني نام نهاد و ساير عوامل را مي توان عوامل بيروني خواند. بنابراين ايجاد عوامل بيروني به ميزان مشـخص، در بـتن هـائي كـه اسـتعداد جداشـدگي متفـاوت دارنـد بـه جداشدگي يكسان منجر نمي شود. بدين ترتيب نقش استعداد جدا شدگي و شناخت عوامل ايجـاد ايـن اسـتعداد در بتن ها بسيار مهم تلقي مي گردد.

۵ ـ براي ايجاد زمينه و استعداد بيشتر جداشدگي، بايد انسجام و درگيري و چسبندگي بتن و اجزاي آن بـا يكـديگر كمتر شود. بنابراين بخوبي مي توان حدس زد كه اين استعداد، مرتبط با نسبت هـا و مقـادير و كيفيـت اجـراي بـتن خواهد بود و پيش بيني آن دور از ذهن نمي باشد و تسهيل در حركت و تراكم سريع تر معمولاً بـه افـزايش اسـتعداد جداشدگي منجر مي گردد. بصورت خلاصه مي توان عوامل افزايش استعداد جداشدگي را در زير فهرست نمود.
الف : افزايش اسلامپ و كارائي بتن
ب : افزايش مقدار آب و نسبت آب به سيمان بتن
پ : كاهش عيار سيمان و مواد چسباننده يا كاهش خمير سيمان
ت :افزايش حداكثر اندازه اسمي سنگدانه ها
ث: درشت بافت شدن دانه بندي سنگدانه ها
ج : گردگوشه تر شدن سنگدانه ها بويژه درشت دانه ها
چ : صاف تر شدن بافت سطحي سنگدانه بويژه درشت دانه
ح :كاهش ماسه هاي ريز بتن (ذرات ريزتر از ۳/۰ ميلي متر) و حتي كاهش مواد ريزدانه و مواد پودري
خ :مصرف زياده از حد روان كننده ها يا فوق روان كننده ها در بتن
د :عدم استفاده از مواد حبابزا در بتن
بديهي است با عنايت به موارد فوق مي توان به نحوي طرح مخلوط بتن را ارائه داد كـه اسـتعداد جداشـدگي آن كـم باشد.

۶ ـ عوامل خارجي كه مي تواند استعداد بالقوه جداشدگي را بالفعل نمايد از نظر اجرائي اهميت فراوانـي دارنـد. ايـن عوامل را مي توان در زير بصورت خلاصه برشمرد.
الف :ايجاد ضربه يا لرزش در حين حمل (حمل با فرغون و دمپروكمپرسي در مسير ناصاف، حمل با تسـمه نقالـه در اثر ضربات روليك و ….).
ب :افزايش مولفه افقي سرعت بتن در هنگام ريختن (در انتهاي شوت، در انتهاي تسمه نقاله يـا خـروج بـتن از لولـه افقي در هنگام پمپ كردن و …).
پ :برخورد بتن بصورت افقي يا قائم به ميلگردها در مسير تخليه و ريختن بتن.
ت :برخورد با زاويه قائم يا حاده با قالب قائم (بويژه استفاده از جام هاي بغل ريز).
ث : پرتاب كردن بتن با وسائلي همچون بيل از نقطه اي به نقطه ديگر يا به درون قالب.
ج :در رفتن شيره يا ملات از درز قالب (نوعي جداشدگي استاتيكي).
چ : لرزش زياده از حد در هنگام تراكم بتن (فرونشستن درشت دانه ها و رو آمدن ريزدانه ها و شيره بتن)
ح : حركت دادن لرزاننده دروني (خرطومي) به اطراف در حالي كه در بتن فرو برده شده است (هل دادن توده بتن بـا لرزاننده خرطومي).
خ: اختلاف شديد بين چگالي ذرات سنگدانه و خمير سيمان (سبكي يا سنگيني زياد نسبت بـه خميـر سـيمان) كـه باعث جداشدگي استاتيكي بتن مي شود در حالي كه اكثر جداشدگي ها ديناميكي هستند.
د :حركت بتن در مسير طولاني بويژه در بتن هاي خود تراكم (مسافت بيشتر از ۵ متر).
ذ : گير كردن سنگدانه هاي درشت در شبكه ميلگرد و حركت ملات بدون شن بدليل انبوهي شبكه ميلگرد.
ر:عمل پمپ كردن بتن با رواني خيلي زياد و با دانه بندي نا مطلوب و ريز دانه كم.
ز: برخورد شديد بتن پاشيدني به سطح و برگشت درشت دانه ها بهمراه بخشي از ملات يا شيره بتن.
ژ : راه رفتن زياد بر روي بتن تازه و حركت وسائل حمل و ريختن بر روي بتن تازه ريخته شده.
س : بتن ريزي روي شيب بويژه از بالا به پايين بجاي پايين به بالا.
ش :پرداخت ليسه اي غلط در سطح فوقاني بتن (در اثر عدم رعايت زمان پرداخت در ارتباط با آب انداختن بتن )
ص : آب شستگي بتن در اثر بارش و ايجاد رواناب در سطح بتن.
ض : آب شستگي در بتن ريزي زير آب با لوله ترمي بدليل سرعت زياد بتن در لوله ترمي و كم بودن عمق سر لوله در
بتن ريخته شده وتلاطم حاصله از ريختن بتن در سطح بتن مجاور آب.
ط: دامنه نوسان و فركانس نامناسب ويبراتور بويژه قدرت بيش از حد آن و يا ضعف شديد ويبراتور

۷ـ لازم به ذكر است كه ارتفاع به خودي خود عامل جداشدگي نيست اما اگر عاملي فعال شود و جداشـدگي بـويژه در هنگام ريختن بتن ايجاد گردد، افزايش ارتفاع به افزايش جداشدگي و بهتر ديده شدن آن كمك شاياني مي كنـد.
مي توان ارتفاع زياد شره كردن بتن را عامل تشديد جداشدگي دانست نه عامل اوليه براي جداشدگي. بنـابراين ديـده مي شود كه با استفاده از قيف هادي يا ناوه (شوت) سقوطي و وسايل مشابه مي توان بتن را از ارتفاع زيـاد بـه پـائين ريخت و جداشدگي مشاهده ننمود به شرطي كه بتن به ميلگردها و بدنه قائم قالـب در ايـن مسـير برخـورد نكنـد و امروزه محدوديتي براي ارتفاع سقوط بتن در آئين نامه هاي معتبـر دنيـا بـه چشـم نمـي خـورد يـا بـه تـدريج ايـن محدوديت ها كم مي شود و يا ارتفاع مجاز شره كردن بتن افزايش مي يابد.

۸ـ همانطور كه مشاهده نموديد راه حل هاي جلوگيري از بروز مشكل كرمو يا شـن نمـا شـدن، جلـوگيري از ايجـاد جداشدگي در بتن است و قاعدتاً در دو مرحله طرح مخلوط بتن و اجرا بايد تدابير لازم اتخاذ گردد تا از اين امر پرهيز نمائيم.
در مرحله مخلوط بتن هاي عادي معمولاً كاهش حداكثر اندازه دانه ها و ريز بافت تر كردن دانه بندي (افزايش سـهم ماسه و كاهش سهم شن) به همراه مصرف ماسه هاي حاوي ريز كافي، عدم اصرار بر بالا بردن SE و پرهيـز از ايجـاد رواني زياد بويژه بكمك آب و ترجيحاً استفاده از روان كننده يا فوق روان كننده هاي لزج كننده و مصـرف معقـول و منطقي سيمان و بكارگيري شن شكسته يا نيمه شكسته و ماسه گردگوشه و بكارگيري رواني مناسب اما كم مي تواند استعداد جداشدگي را كم كند بويژه اگر نياز به بتن پمپي داشته باشيم كه در شرايط فعلي چنين نياز مبرمـي وجـود دارد.
در مرحله اجرا، درزگيري قالب ها، استفاده از قيف و لوله (شوت سقوطي) در زير جام (باكت) و در انتهاي لولـه پمـپ بصورتي كه در ستون يا ديوارپائين رود و از برخورد بتن با ميلگرد و قالب جلوگيري نمايـد. در صـورتي كـه نتـوان از شوت سقوطي ولوله (صلب يا انعطاف پذير) استفاده نمود، براي بتن ريزي ديوار يا ستون مرتفع بهتر اسـت از دريچـه هاي جانبي در ترازهاي مختلف استفاده نمود اما نبايد بتن را با يك شيب يا بصورت افقي و با سرعت بـه درون قالـب فرستاد بلكه بايد با ايجاد يك سكوي لبه دار، بتن را بصورت شاغولي روي آن ريخت تا به تدريج سر ريز كند و قالـب را پر نمايد.
استفاده از لرزاننده خرطومي مناسب (نه چندان قوي و نه چندان ضعيف) و لرزاندن صحيح بتن و پرهيـز از لرزانـدن بيش از حد (Vibration Over ) كمك بزرگي براي جلوگيري از بروز مشكل است.

۹ -اوج هنر ساخت و ريختن بـتن امـروزه بـه بـتن خـودتراكم مربـوط مـي شـود. در حـالي كـه روانـي و كـارائي را فوق العاده بالا مي بريم اما بايد سعي شود از جداشدگي و آب انداختن جلوگيري شود.
به هر حال براي سهولت در ريختن و عدم استفاده از وسايل تراكمي بويژه لرزش، نياز به اين كارائي وجـود دارد ولـي درحالت ايستا و پويا نبايد باعث جداشدگي گردد. بنابراين جمع كردن اين موارد متضاد كـاري هنرمندانـه اسـت كـه راهكارهاي آن قبلاً تشريح شده است. با اين حال امروزه محدوديت هائي در ارتباط با نحـوه ريخـتن و طـول حركـت افقي بتن در قالب براي اين بتن ها نيز وجود دارد.

۱۰ ـ يكي از رايج ترين دلائل بروز مشكل كرمو شدگي و شن نما شدن، لرزاندن بتن بيش از حد بتن مي باشد، زيـرا تصور مي شود مشكل بوجود آمده مربوط به نقص و كمبود لرزاندن است. لذا ضمن ريختن بتن در لايه هائي بـيش از ۶۰ سانتي متر در ستون و ديوار و غيره، سعي مي كنند ويبراتور را بصورت فعال و روشن در داخل بتن به مقدار قابل توجهي باقي نگهدارند و به تدريج بالا بياورند. در اين حالت عـلاوه بـر عـدم خـروج كامـل هـواي غيـر عمـدي بـتن، جداشدگي حاصل مي شود و سنگدانه هاي درشت به پائين رانده مي شود و شيره ها بالا مي آيـد. معمـولاً در داخـل ستون و ديوار ديدكافي نيز وجود ندارد تا بتوان از اين امر آگاه شد و با شروع روزدن شيره، ويبراتور را به تدريج خارج نمود بلكه با ادامه دادن به تراكم و اصرار بر طولاني مدت كردن آن باعث جداشدگي مي شوند و يا جداشدگي موجود را تشديد مي كنند.

۱۱ ـ شركت هاي بتن آماده نيز در ايران معمولاً نقش جدي و پررنگي در بروز اين مشكل ايفا مي كنند. عدم كـاهش حداكثر اندازه اسمي از ۲۵ به ۲۰ ميلي متر دربتن هاي پمپي، استفاده از دانـه بنـدي درشـت در مخلـوط سـنگدانه، اصرار براي بكارگيري ماسه هاي كم ريز و با SE زياد به بهانه تميزتر بودن، مناسـب نبـودن دانـه بنـدي بـراي پمـپ كردن و ايجاد ضرورت براي روان كردن بتن پمپي بدون بهره گيري از روان كننده يا فوق روان كننده و عدم افـزايش سيمان و بالا بردن استعداد جداشدگي از جمله مشكلاتي است كه بدليل عدم رعايت نكـاتي بـراي كـاهش اسـتعداد جداشدگي و يا عدم اطلاع از سازوكار بروز مشكل ايجاد مي كنند.
اميد است با اطلاع از اين مواد، شركت هاي بتن آماده بتوانند بتن هاي مناسب تر و با اسـتعداد جداشـدگي كمتـر را براي پمپ كردن عرضه نمايند. بهرحال خريداران نيز بايد هزينه اين اقدامات را بپردازند تا سازه هاي بهتري را توليـد كنند.

۱۲ ـ در طول سالهاي گذشته، با انتشار هر تجديد نظر در آئين نامه هاي زلزله در ايران، به تدريج حجم ميلگردهـاي طولي و عرضي زيادتر شده و فاصله هاي آنها كم شده است و بويژه در محل تقاطع تيرو سـتون، فشـردگي و انبـوهي زايدالوصفي مشاهده مي گردد. مجريان نيز براي جايدهي بهترنيازمند بتن هاي روان تر و كاراتر مي باشند زيرا عمـلاً استفاده از ويبراتورهاي خرطومي در اين موارد دشوار است.
اگر به اين خواسته از مجاري صحيح پاسخ مناسب داده نشود، دسـت انـدركاران اجـرا مجبـور بـه افـزودن آب و روان كردن آن بصورت غير اصولي مي شوند، كه علاوه بر كاهش شديد مقاومت و دوام بتن، به افزايش استعداد جداشدگي منجر مي شود. با توجه به عدم رعايت نكات اجرائي مرتبط با ريختن بتن، جداشدگي هاي قابل تـوجهي حاصـل مـي گردد و شن نما شدن بتن منجر مي شود.
اگر از ابتدا در هنگام طرح مخلوط بتن، دستيابي به كارائي زياد مد نظر قرار گيرد و چنين بتني ساخته شـود مسـلماً امكان بروز چنين مشكلاتي كمتر مي گردد. امروزه در بهترين حالت، اين نياز با ساخت بتن خودتراكم مرتفع ميشود
و لازم است به تدريج توليدكنندگان بتن آماده دراين راه قدم بردارند و بتوانند با افزايش دانش فني و بهره گيري از تكنولوژي مناسب، اين نوع بتن ها را توليدكنند و دراختيار مصرف كننده 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

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید

بستن
دکمه بازگشت به بالا
بستن