ارزیابی ترک ها و سایر عیوب بتن

این فصل در مورد روند ارزیابی بتن در سازه موجود اطلاعاتی را ارائه می کند. اولین گام در هر پروژه ترمیم یا بهسازی، ارزیابی دقیق و منطقی از وضعیت فعلی سازه است.

بتن به دلیل متعددی از قبیل طراحی نامناسب، انتخاب مصالح و یا کیفیت پایین ساخت می تواند معیوب باشد. ممکن است بتن در حین کاربرد نیز دچار زوال یا خرابی شود و در نتیجه امکان دارد بتن مسلح موجود نتواند آنگونه که در اصل مورد نظر بوده و طراحی شده است عمل نماید. بتن در یک سازه وظایفی برعهده دارد. اولین و برجسته ترین وظیفه بتن به عنوان یک مصالح سازه ای این است که برای حمل بار طراحی شده است. مثلا برای فراهم آوردن یک سطح اتکا برای ترافیک که شامل پیاده رو و سواره رو است. بتن از آرماتور تعبیه شده نیز حفاظت می کند. بتن مسلح ماده ای مرکب متشکل از بتن و فولاد تسلیح است. چسبندگی میان تک تک اجزای سازنده برای تامین خواص این ماده مرکب بسیار حائز اهمیت است. آرماتور فولادی تعبیه شده باید به درستی به بتن مجاور که بارهای پیش بینی شده محاسباتی را حمل می کند بچسبد.

عملکرد نادرست سازه های بتنی معمولا به شکل برخی از انواع خرابی قابل روئیت مثل ترک خرودن، آب شستگی، پوسته شدن، پولکی شدن، زنگ زدگی، سایش، نشست یا تغییر شکل خمشی (خیز) بروز می کند.

ارزیابی سازه های بتنی می تواند قبل و در حین فعالیت آن صورت گیرد. معمولا ارزیابی متعاقب بروز برخی عاملات خرابی قابل روئیت، مسائل سازه ای و یا دوام که مربوط به عملیات اجرایی ضعیف است صورت می گیرد که به نوبه خود به سمائل ایمنی منتهی می شود.

عکسی از ترمیم سازه‌های بتنی

مراحل ارزیابی یک سازه بتنی عبارتند از:

1- بازرسی چشمی (بازدید عبوری)

2- مروری بر داده های مهندسی

الف) پرونده طراحی و اجرا

ب) گزارشات بهره برداری و نگهداری

ج) گزارشات مربوط به بتن (شامل مواد بکار رفته)

د) گزارشات بازرسی دوره ای

3- ارزیابی وضعیت

الف) برداشت نقایص مختلف

ب) پایش

ج) ارزیابی نقطه ای

د) نمونه برداری و آزمایش

ر) تست غیر مخرب

ز) تحلیل سازه

4- ارزیابی نهایی

5- گزارش ارزیابی وضعیت

دقت در نتایج هر ارزیابی، بخصوص تعیین علت و دامنه مشکل، به میزان درک و تلاشی که در انجام این روند به کار می رود بستگی دارد. یک بررسی سطحی یا بازرسی چشمی به اندازه تحقیق تفصیلی و عمیق که شامل برداشت اطلاعات، نمونه برداری، آزمایش و تلاش های اکتشافی می باشد، ارزیابی دقیق را فراهم نمی کند.

در ارزیابی ترک در بتن، موقعیت ترکها و اطلاعات عمومی در مورد بتن بوسیله ارزیابی چشمی و در صورت لزوم، با انجام تست های غیر مخرب یا مخرب و نمونه گیری انجام می شود. همچنین اطلاعات جمع آوری شده در مورد ترکها باید با اطلاعات ثبت شده از نگهداری سازه مقایسه و کنترل شود. هرگونه تفاوت و اختلاف در اطلاعات ثبت شده و نتایج ارزیابی میدانی و اطلاعات ثبت شده در آزمایشات باید مرود توجه و بررسی کامل قرار گیرد. تنش های ناشی از بارهای اعمال شده و دلایل احتمالی ترک باید مشخص و تعیین شود. همه داده ها باید مجددا بررسی و توسط یک مهندس طراح با تجربه تحلیل شود. مهندس باید اثر این ترک ها را در سازه نعیین نموده و راهکارهای علاج را برای هر یک پیشنهاد نماید.

2- ارزیابی بصری (بازرسی چشمی)

بازرسی چشمی یک روش آزمایش غیر مخرب است که برای پیدا کردن انواع مختلفی از عیوب سطحی مانند خوردگی، آلودگی، ناهمواری سطح و بررسی اولیه اتصالات مثل جوش، پیچ و پرچ و ... به کار می رود. این روش با وجود سادگی همچنان پرکاربردترین روش ردیابی عیوب سطحی که ارتباط نزدیکی با مکانیزم های شکست دارند (مانند ترک) می باشد. در کل حتی زمانی که سایر روش های آزمون های غیر مخرب برای پیدا کردن ترک های سطحی به کار می روند باز هم استفاده از آزمون چشمی به عنوان یک مکمل الزامی است. با توجه به تنوع عیوب سطحی که توسط آزمون چشمی ردیابی می شوند، برای انجام این آزمون روش ها و ابزارهای متعددی ابداع شده است.

در ارزیابی چشمی ترکها، از یک نشانگر رنگی برای مشخص نمودن ترک استفاده می شود. معمولا در کنار عرض ترک به همراه اطلاعات ارزیابی شده نوشته می شود. ترجیحا محل، عرض و طول ترک باید در خلاصه گزارش مورد توجه قرار گیرد.

2-1- شاخص های کلیدی مشکلات در بازرسی چشمی

شاخص های کلیدی مشکلات در بازرسی چشمی عبارتند از:

1- ترک خوردن (شکاف برداشتن)

2- خرابی سطحی

الف) پوسته شدن

ب) خرد شدن سطح

ج) لانه زنبوری شدن سطح

د) پولکی شدن

3- نشت آب

الف) نمناک بودن سطح

ب) ترشح یا نشت در درزها یا ترک ها

4- حرکتها

الف) تغییر شکل های خمشی (خیز)

ب) رقص بالا و پایین رفتن

ج) نشست

5- خوردگی فلزات

الف) زنگ زدگی

ب) رشته کابل پس کشیده نمایان

ج) میلگردهای تسلیح نمایان

6- موارد متنوع

الف) غشاها و پوشش های باد کره

ب) آب جمع شدگی

ج) تغییر رنگ

آزمون چشمی، کشیدن و انطباق دادن محل مشکلات روی کاغذ و سپس بررسی این موارد با نقشه های چون ساخت و گزارشات حین ساخت می تواند دامنه کلی مشکلات را مشخص و سرنخ های ممکن را درباره علل مشکلات ارائه دهد.

آزمون چشمی اغلب سوالات زیادی را در ارتباط با میزان و جزئیات خرابی به همراه دارد. نمونه برداری آزمایشی برای آشکار نمودن اعضای پنهان روش مفیدی برای پاسخگویی به این سوالات می باشد. حفاری و مغزه گیری متداولترین روش های آزمایش به شمار می روند.