روش عملیات مقاوم سازی سازه بتنی

به گزارش واحد فنی کلینیک بتن ایران(مهندسین مشاور مهرازان پایدار)

پروژه ترمیم و مقاوم سازی 52 سر شمع بتنی مخزن ذخیره آمونیاک

محل پروژه : عسلویه

مدت زمان انجام پروژه: 4 ماه

پس از انجام آزمون های غیر مخرب مانند تست التراسونیک به منظور تعیین مقاومت فشاری بتن مطابق استاندارد ASTM C597 و استاندارد پیشنهادی نشریه ض 316 ، کیفیت بتن بر اساس سرعت نفوذ صوت در بتن مطابق جدول استاندارد ASTM C215 و عمق ترک های موجود بر روی سر شمع ها  ، آزمایش اسکن بتن بر مبنای شار مغناطیسی به جهت بررسی ارنج ، سایز و امکان و احتمال خوردگی میلگرد و کاهش قطر موثر شبکه فولادی در بیش از 30 درصد سر شمع های فونداسیون بتنی مخزن توسط بخش خدمات آزمایشگاه بتن کلینیک بتن ایران (مهندسین مشاور اثر مهرآزان پایدار ) ، گزارش «شناسنامه سازه ای بتن» نشان داد که به دلیل کاهش و افت فاحش مقاومت فشاری سر شمع ها که حاصل از مجموعه عواملی چون اجرای نامناسب ، شبکه گذاری فولادی نامطلوب ، عدم استفاده از افزودنی های بتن ( مانند ژل میکروسیلیس MTOMIX4500 که استفاده 5 درصد وزن سیمان مصرفی در محیط خورنده ای مثل عسلویه به کاهش یک و نیم برابری جذب آب در بتن منتج می گردد)  به منظور کاهش نفوذ رطوبت و یون کلر ، اکسیداسیون آرماتور ها و حمله کلرایدی ، سازه نیازمند ترکیبی از فرآیند های مقاوم سازی شامل استفاده از الیاف FRP ، استفاده از بتن جایگزین و افزایش مقطع با استفاده از ژاکت بتنی است. 

نقشه راه به 3 بخش تقسیم گردید:

1-      در ستون هایی که مقاومت با افت 25 درصدی نسبت به بتن طراحی شده مواجه شده ، از ترمیم بتن و اجرای دو لایه FRP استفاده شود.

2-      در ستون هایی  که افت مقاومت 35 درصد دارند از ترمیم بتن به همراه 3 لایه FRP کربن استفاده شود.

3-      در ستون هایی با افت مقاومت بیشتر ، با مراعات الزامات ایمنی ، بخش های سست و بدون شبکه بتن تخریب شده و با کاشت شبکه میلگرد و آرماتور نسبت به استفاده از بتن سازه ای و اجرای ژاکت بتنی و سپس اجرای 1 لایه FRP اقدام کرد.

الف- تخریب و ترمیم بتن

گروه اجرایی کلینیک بتن ایران در ابتدا با تخریب نواحی سست بتن ، بخشهایی که بر اثر حمله کلور ها ، آهک سیمان به صورت کلسیت در آمده ، ترک ها و خالی کردن پشت آرماتورهای نمایان و جمع آوری باطله ها و تنظیف بتن نسبت به اجرای ترمیم و تقویت بتن در ستون هایی با مشخصات 1 و 2 روش تعمیر بتن اقدام نمود.

ملات آماده ترمیم بتن  MTOSIVE 1020 ( ثبت شده در سامانه ایران کد ) و محصول کلینیک بتن ایران ( مهندسین مشاور مهرآزان پایدار) با داشتن خواصی مانند مقاومت فشاری مناسب و چسبندگی و انعطاف خوب به همراه چسب پیوندی اپوکسی 2 جزئی MTOBOND 1800 (ثبت در سامانه ایران کد ) به منظور ترمیم سازه های بتنی محصول کلینیک بتن ایران در یک یا چند لایه اجرا شد.

ب- کیورینگ و تست شبنم

پس از پایان عملیات ترمیم ستون ها و بخش های ترمیم شده بوسیله اسپری آب تا 3 روز کیورینگ بتن شده و بسته به دمای محیط و به جهت تکمیل فرآیند هیدراتاسیون محافظت می گردد. از MTOCURE D550 ( ثبت در سامانه ایران کد ) ماده عمل آورنده سطحی بتن بر پایه سیلیکون شرکت کلینیک بتن ایران ، به صورت اسپری استفاده شد.

مطابق استاندارد ASTM D4263 و به منظور اجرای FRP تست شبنم برای بررسی رطوبت موجود در بتن صورت پذیرفت. در این روش یک تلق یا نایلون ضخیم به مساحت 1 متر مربع بر روی سطح بتن هوا بند شده و پس از 24 ساعت اگر قطرات شبنم ( بخار آب اشباع) بر روی نایلون دیده نشود ، بتن آماده اجرای پوشش پلیمری ( ترکیب رزین یا ژل اپوکسی و الیاف FRP) خواهد بود.

ج- اجرای 2 لایه FRP کربن

تیم اجرایی کلینیک بتن ایران پس از اطمینان حاصل کردن از خشک بودن جسم بتن ،  با استفاده از تکنیک دور پیچ ( مراجعه به فصل چهارم نشریه بهسازی لرزه ای سا��ه ها ، نشریه 345) و در نظر گرفتن الزامات ACI2800 و ضرایب اورلب و ورآمدگی الیاف اقدام به اجرای عملیات مقاوم سازی بتن با الیاف FRP 230 گرمی کربن نمود. تقریبا به ازای هر متر مربع الیاف یا لمینت اف آر پی ، یک کیلوگرم چسب اپوکسی MTOBOND P-1800 مورد نیاز است که تقریبا در هر لایه 20 درصد آن بر روی لمینت و باقی روی سطح بتن اعمال می گردد. حباب ها و تا خوردگی ها باید قبل از ژل تایم چسب ( گیرش اولیه رزین) بوسیله کاردک پلاستیکی حذف گردد. کمترین اورلب لایه ها 5 سانتیمتر است.

د- اجرای عملیات بتن جایگزین و ژاکت بتنی

در سر ستون هایی که بتن در وضعیت critical و بحرانی قرار داشت ، تیم اجرایی پس از اطمینان از پایداری سازه و با همکاری و هماهنگی تیم فنی و ایمنی کارفرما و دستگاه نظارت به ترتیم به تخریب هسته بتن سست این سر شمع ها اقدام نمود. از آنجا که پایداری سازه در محاسبات تضمین و نیروها توسط نرم افزار مدل شده بودند ، پس از حذف بتن موجود و به وسیله کاشت آرماتور به همراه خمیر کاشت 3 جزئی MTO FIX10 محصول کلینیک بتن ایران ابعاد مقطع از لحاظ فولاد تقویت شده و پس از آن با قالب بندی و استفاده از اددتیوهای روانکننده بتن مانند MTO BUILD D10  (ثبت شده در سامانه ایران کد)، فوق روانکننده کربوکسیلاتی محصول کلینیک بتن ایران (مهندسین مشاور مهرآزان پایدار) نسبت به اجرای بتن جایگزین اقدام نمود. پس از اجرای بتن و پایان دوره کیورینگ و حذف آب اشباع در بتن ، اجرای یک لایه FRP در دستور کار قرار گرفت تا با پایان آن پروژه به شکل مطلوب به کارفرما تحویل گردد.