آیا حرکت سازه ها باعث ترک خوردگی در بتن می شود؟
ماس و ماتیوز به طور گسترده این کاربردها و همچنین مسائل عملی مربوط به تکنیک ها و دستگاه های مورد استفاده را بازبینی کرده اند. دامنه وسیعی از تکنیک ها توصیف می شوند که از روش های بررسی و بازبینی چشمی ساده تا سیستم های حس گر لیزری کنترل از راه دور برای شناسایی حرکات متغیر است. جمع آوری داده به صورت اتوماتیک و دخیره سازی آنها اغلب یک جنبه کلیدی برای بسیاری از موقعیت های بررسی بلند مدت است و تکنولوژی بی سیم در آنها معرفی می گردد. ضروری است که سنجش ها در زمان های منظمی در هر سال انجام شوند تا اثرات فصلی را به ما نشان دهد، که می تواند قابل توجه باشد.
دما و همچنین رطوبت را باید در رابطه با آزمایش منظم اندازه گیری کرد. خمش ها و عرض ترک ها معمولا بررسی می گردد، اگر چه اندازه گیری فشار هم ارزشمند می باشد، خصوصا در مواقعی که سازه مشروط به بارگذاری تکراری باشد. در مواردی که حرکات بزرگ مقیاسی از یک قسمت سازه نسبت به قسمت دیگر آن وجود دارد، نشانه های ارجاع دائمی را می توان بکار برد و یا اگر منطقه بصورت عادی قابل رویت نباشد، یک مقیاس و شاخص را می توان به عناصر مجاور ثابت کرد تا حرکت نسبی را اندازه گیری کرد. این یک راهکار ساده است، سیستم های اندازه گیری منظم تر در مواقعی مورد نیاز می باشد که حرکات کوچک باشند.
خیز را می توان با ترازیابی و با استفاده از تکنیک های بازبینی قراردادی بررسی کرد و این روش حرکات اصلی را شناسایی می کند. سوح باید همیشه در نقاط مشخص دائمی در بخش های آزمایش گرفته می شود که تا حد ممکن به پشتیبانی برای هر بخش آزمایش برای تعیین تغییرات انحراف نزدیک باشد. متغیرهای این روش شامل خطوط رشته ای محکم کشیده شده بین نقاط مبنا در قسمت های نگهدارنده می باشد. تنظیم با پرتوی لیزری ابزاری را برای سازه های مهم یا بخش ها مهم ایجاد می کند. این برای سنجش مداوم مناسب است و می توان آن را برای ایجاد یک سیستم هشدار توسط جایگزین کردن مقیاس با حفره مناسب هم اتخاذ کرد که پرتو از آن عبور کند. یک هدف حساس نسبت به نور واکنش می دهد اگر پرتو توسط حرکت اضافی حفره منقطع شود (شکل 6-15).
.jpg)
شکل 6-15 پرتو لیزر برای نظارت طولانی مدت
یک روش مشابه با استفاده از یک فرستنده و گیرنده مادون قرمز نیز شرح داده شده است درحالی که یک سیستم اتوماتیک دیگر از سیم فولادی ضدزنگ محکم با کلیدهای مجاورتی بسته شده به پرتوها استفاده می کند که حرکات نسبی را شناسایی می کند. فنرهای دما و تراکم تنش را نگه می دارند و یک شاخص سیم وقفه هم در سیستم کنترل وجود دارد که هشدار نوری قابل استماع را وقتی که کلید زده می شود، فراهم می سازد. حداکثر طول سیم 50 متر است و دسته جعبه کنترل هم حداکثر دارای 30 اتاقک که هر کدام از آنها شامل 50 کلید است.
تکنیک نوسان سنج دوپلر لیزری قابل حمل هم برای سنجش های کنترل از راه دور استاتیک و دینامیک برای انحراف های پل های بارگذاری شده با کامیون های دارای دامنه حداکثر 30 متری توصیف شده است. دقت های قابل مقایسه با مبدل های جایگزینی ولتاژ خطی هم اثبات شده اند. هر چند که این راهکار برای بررسی بلند مدت مناسب است. تکنیک های فتوگرامتری کنترل از راه دور هم موجود هستند که شامل استفاده از روش های دیجیتال برای توسعه ترک ها است. مبدل های جایگزینی یا پتانسیل سنج های مقاومت متغیر هم می توانند روش مناسبی برای سنجش دقیق انحراف فراهم سازند، خصوصاً اگر ثبت اتوماتیک هم سودمند باشد. اینها شامل یک پیستون شناور واقع در مرکز هستند که به اتصال اسلایدی متصل شده است و به بالا و پایین حرکت می کند، که معمولاً هم دارای طول 50 تا 100 متر است و ولتاژی هم به سیستم اعمال می گردد و توسط ولت سنج دیجیتالی ساده ثبت می گردد. اثبات شده است که دقت های 025/0 میلی متری را می توان با این روش بدست آورد. مشکل سنجش های خیز بلند مدت مستلزم این نوع تجهیزات در فراهم ساختن محافظت و پشتیبان مستقل مناسب برای تجهیزات و همچنین پایداری بلند مدت کالیبراسیون دستگاه ها است.
عرض ترک ها را می توان با استفاده از تجهیزات نوری توصیف شده اندازه گیری کرد، اما این روش ضرورتا مشروط به قضاوت متصدیان می باشد. روش ساده ای برای شناسایی گسترش پیوسته ترک ها آژیر حساس ثابت شده به سطح هر دو طرف ترک است که در صورت وقوع گسترش شکست پیدا می کند. اسلیپ های شیشه ای نازک مانند اسلایدهای میکروسکوپی معمولا مورد استفاده قرار می گیرند اما آژیرهای پلاستیکی کالیبره شده هم وجود دارد. دستگاه "نظارت بر ترک" چنین سیستمی است. این دستگاه از دو قسمت تشکیل شده است که با چسب پلاستیکی در هر دو طرف ترک به سازه متصل شده است. یکی از قسمت ها دارای یک سوزن است که علامتی را روی سطح قسمت دوم در موقع حرکت ترک ایجد می کند. این بدین معناست که حیطه و جهت هر دو حرکت را می توان بررسی کرد (شکل 6-16).
.jpg)
شکل 6-16 دستگاه بررسی ترک
یک روش مکانیکی هم با استفاده از اندازه گیر دمک 2 که در مقالات دیگر وب سایت کلینیک بتن ایران توصیف شده است، داده های عددی مستقیم را در تغییرات عرض ترک فراهم می سازد و اگر گل میخ های سنجشی به طور دائمی روی هر دو طرف ترک های مناسب ثابت گردد، استفاده از آن آسان می باشد. تجهیزات با عرض 100 میلی متر توصیف می گردد و از همان دستگاه باید برای موقعیت یک آزمایش خاص استفاده کرد. اگر اندازه گیری دقیق در امتداد ترک ها یا یک سیستم ثبت کنده اتوماتیک مورد نیاز باشد، دستگاه های جایگزینی الکتریکی تویف شده در بالا می تواند مفید باشد اما کارایی بلند مدت آنها باید با دقت بررسی گردد. انتشار ترک را هم می توان به صورت اتوماتیک با اندازه گیرهای الکتریکی متشکل از تعداد کرانه های مقاوم متصل به سطح بتن ثبت کرد. وقتی که ترک منتشر می گردد کرانه های منفرد در آلیاژ با مقاومت بالا شکست پیدا خواهد کرد و مقاومت الکتریکی کلی در امتداد اندازه گیر را افزایش می دهد. این را می توان با منبع برق مستقیم ولتاژ کم و اهم سنج اندازه گیری کرد و می توان آن را بصورت اتوماتیک در ثبت کننده نمودار ثبت کرد. تجهیزات کم ولتاژ دیگر را می توان اگر ضروری باشد برای به کار اندختن هشدار به کار برد. توسعه ترک به علت یک بار خستگی را می توان توسط انتشار صوتی بررسی کرد.
فشارها را می توان با روش های مختلفی اندازه گیری کرد. اما در بیشتر موارد یک راهکار مکانیکی ساده با استفاده از اندازه گیر دمک برای بررسی بلندمدت مناسب تر می باشد.
اگر گل میخ ها آسیب نبینند، قرائت ها را می توان در سال های زیادی تکرار کرد، اگر چه این روش دارای معایب عدم داشتن قرائت از راه دور است، مشکلات کالیبراسیون و خیز بلند مدت روش های الکتریکی اجتناب می گردند. اگر سیستم قرائت از راه دور قابل ترجیح باشد، اندازه گیرهای سیمی ارزان معمولا برای آزمایش بلند مدت قابل اطمینان خواهد بود. استفاده از فیبرهای نوری برای بررسی فشارها یک توسعه جدید مهم است. این به عنوان نتیجه تکنولوژی جدید ممکن شده و کاربردهای گزارشی آن شامل بررسی عرض ترک ها در پل های پس از اعمال فشار و همچنین ترکیب با تاندون های پیش فشردگی برای بررسی بارهای آنها می باشد. دو نوع فیبر نوری مورد استفاده قرار می گیرد:
- حس گرهای فیبر نوری استاندارد. اندازه گیری ها را می توان با نوری که جذب شده است انجام داد درحالی که از مناطق دارای خم های کوچک عبور می کند که در شکل 6-17 نشان داده شده است. شدت پایداری نور از حسگر که تحت فشار می باشد با نور فراهم شده مقایسه می گردد تا تغییرات در طول کلی با دقت mm 02/0± برای طول اندازه گیر دارای حداکثر طول 30 متر ممکن شود. این دقت از طول اندازه گیر مستقل است اما موقعیت دقیق فشار موضعی موجود نیست. دستگاه بازتاب سنج دامنه زمان نوری را می توان برای انتقال پالس های نور حدود طول مدت ns1 در حسگر بکار برد و زمان های انتقال پژواک ها را از بازتاب های نقاط تضعیف اندازه گیری کرد. این پرتو افشانی به موقعیت های تضعیف اجازه می دهد که در دامنه m 75/0± واقع باشند.
.jpg)
شکل 6-17 فیبر نوری استاندارد
- حس گرهای چند بازتابی. این حس گرها شامل فیبرهای منفرد حاوی حدود 30 آینه جزئی در فواصل بین طول خود می باشند. حدود 97 درصد نور از آینه های جزئی عبور می کند و زمان پالس برای بازتاب به منبع اندازه گیری می شود. موقعیت بازتابنده های منفرد را می توان تا دقت mm 15/0± با استفاده از تجهیزات بازتاب دامنه زمانی نوری پیکو ثانیه اندازه گیری کرد. فیبرهای نوری استاندارد را می توان به آسانی برای یک سازه موجود جهت رفتار بررسی بلندمدت متناسب سازی کرد و آنها معمولا فقط در نقاط گره به هم متصل هستند تا توزیع فشار قابل ارزیابی گردد. حسگرهای چند بازتابی خصوصا برای ترکیب در کرانه های پیش فشردگی به عنوان عنصر هوشمندی در سازه هوشمند مناسب هستند. جزئیات عملی بیشتر توسط دیل و کورتیس ارائه شده است که شامل اطلاعات در مورد سیستم های کنترل می باشد.
این منطقه که در آن پیشرفت های بسیاری در تکنولوژی در سال های اخیر وجود داشته است و لاو این ها را بطور کامل بازبینی می کند که شامل ترکیب در ترکیبات هوشمند برای بررسی سلامت سازه ای و تعمیر سازه های بتنی می باشد. اندازه گیرهای سیمی مرتعش را می توان برای بررسی بلند مدت درباره بار کالیبراسیون استفاده کرد که بر روی یک چرخ دستی در امتداد کف یا در بالای سقف حرکت داده می شود. این روش مخصوصا برای بررسی دال ها مناسب است و ممکن است نسبت به انجام قرائت های مکرر کم هزینه تر باشد که برای امکان دسترسی نیازمند داربست یا برداشتن سقف می باشد.
تفسیر بررسی بلند مدت معمولا متشکل از آزمایش طرح های عرض بار به ترک یا بار به تغییر مکان یا توسعه نقشه های ترک خواهد بود. باید توجه کافی داشت که مطمئن شویم که اثرات دمای فصلی و تغییرات رطوبت به حداقل می رسند و شرایط بارگذاری مشابه خواهد بود هر موقع که قرائت ها با هم مقایسه می شوند. نمی توان بر اهمیت ثبت های محیطی تاکید زیادی داشت و عواملی مانند گرمادهی مرکزی یا تهویه هوا نباید نادیده گرفته شوند. تکرار آزمایش معمولا مطابق سطح ریسک در رابطه با روندهای مشاهده شده قرائت های آزمایش با زمان تعیین می گردد. امیدواریم خواندن مقاله حرکت سازه ای و ترک خوردگی در بتن برای شما همراهان گرامی مفید بوده باشد!!
.jpg)
دلایل ترک خوردگی بتن
شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر از دیگر مقالات ما بازدید نمایید: