آسيب شناسي

بخش ا ول

 

علل مختلفي كه باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده كه كار مرمت را الزامي مي دارند.

 

1- علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني

(CAUSES OF DETERIORATIONS)

علل مختلفي كه باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شود همراه با علائم هشدار دهنده ديگري كه كار تعميرات را الزامي مي دارند، در نخستين بخش از كتاب مورد بررسي و تحليل قرار مي گيرند:

 

1-1- نفوذ نمكها

 (INGRESS OF SALTS)

نمكهاي ته نشين شده كه حاصل تبخير و يا جريان آبهاي داراي املاح مي باشند و همچنين نمكهايي كه توسط باد در خلل و فرج و تركها جمع مي شوند، هنگام كريستاليزه شدن مي توانند فشار مخربي به سازه ها وارد كنند كه اين عمل علاوه بر تسريع و تشديد زنگ زدگي و خوردگي آرماتورها به واسطه وجود نمكهاست. تر وخشك شدن متناوب نيز مي تواند تمركز نمكها را شدت بخشد زيرا آب داراي املاح، پس از تبخير، املاح خود را به جا مي گذارد.

 

1-2- اشتباهات طراحي

 (SPECIFICATION ERRORS)

به كارگيري استانداردهاي نامناسب و مشخصات فني غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهاي اجرايي و عملكرد خود سازه، مي تواند به خرابي بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهاي اروپايي و آمريكايي جهت اجراي پروژه هايي در مناطق خليج فارس، جايي كه آب و هوا و مواد و مصالح ساختماني و مهارت افراد متفاوت با همه اين عوامل در شمال اروپا و آمريكاست، باعث مي شود تا دوام و پايايي سازه هاي بتني در مناطق ياد شده كاهش يافته و در بهره برداري از سازه نيز با مسائل بسيار جدي مواجه گرديم.

 

1-3- اشتباهات اجرايي

 (CON STRUCTION ERRORS)

كم كاريها، اشتباهات و نقصهايي كه به هنگام اجراي پروژه ها رخ مي دهد، ممكن است باعث گردد تا آسيبهايي چون پديده^ء لانه زنبوري، حفره هاي آب انداختگي، جداشدگي، تركهاي جمع شدگي، فضاهاي خالي اضافي يا بتن آلوده شده، به وجود آيد كه همگي آنها به مشكلات جدي مي انجامند.

اين گونه نقصها و اشكالات را مي توان زاييده^ء كارآئي، درجه^ء فشردگي، سيستم عمل آوري، آب مخلوط آلوده، سنگدانه هاي آلوده و استفاده غلط از افزودنيها به صورت فردي و يا گروهي دانست.

 

1-4- حملات كلريدي

  (CHLORIDE ATTACK)

وجود كلريد آزاد در بتن مي تواند به لايه^ء حفاظتي غير فعالي كه در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسيب وارد نموده و آن را از بين ببرد.

خوردگي كلريدي آرماتورهايي كه درون بتن قرار دارند، يك عمل الكتروشيميايي است كه بنا به خاصيتش، جهت انجام اين فرآيند، غلظت مورد نياز يون كلريد، نواحي آندي و كاتدي، وجود الكتروليت و رسيدن اكسيژن به مناطق كاتدي در سل  (CELL)خوردگي را فراهم مي كند.

گفته مي شود كه خوردگي كلريدي وقتي حاصل مي شود كه مقدار كلريد موجود در بتن بيش از 6/0 كيلوگرم در هر متر مكعب بتن باشد. ولي اين مقدار به كيفيت بتن نيز بستگي دارد.

خوردگي آبله رويي حاصل از كلريد مي تواند موضعي و عميق باشد كه اين عمل در صورت وجود يك سطح بسيار كوچك آندي و يك سطح بسيار وسيع كاتدي به وقوع مي پيوندد كه خوردگي آن نيز با شدت بسيار صورت مي گيرد. از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگي كلريدي، مي توان موارد زير را نام برد:

(الف) هنگامي كه كلريد در مراحل مياني تركيبات (عمل و عكس العمل) شيميايي مورد استفاده قرار گرفته ولي در انتها كلريد مصرف نشده باشد.

(ب) هنگامي كه تشكيل همزمان اسيد هيدروكلريك، درجه PH مناطق خورده شده را پايين بياورد. وجود كلريدها هم مي تواند به علت استفاده از افزودنيهاي كلريد باشد و هم مي تواند ناشي از نفوذيابي كلريد از هواي اطراف باشد.

فرض بر اين است كه مقدار نفوذ يونهاي كلريدي تابعيت از قانون نفوذ FICK دارد. ولي علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ (PENETRATION)  كلريد احتمال دارد به خاطر مكش موئينه (CAPILLARY SUCTION)  نيز انجام پذيرد.

 

1-5- حملات سولفاتي

 (SULPHATE ATTACK)

محلول نمكهاي سولفاتي از قبيل سولفاتهاي سديم و منيزيم به دو طريق مي توانند بتن را مورد حمله و تخريب قرار دهند. در طريق اول يون سولفات ممكن است آلومينات سيمان را مورد حمله قرار داده و ضمن تركيب، نمكهاي دوتايي از قبيل:THAUMASITE  و  ETTRINGITEتوليد نمايد كه در آب محلول مي باشند. وجود اين گونه نمكها در حضور هيدروكسيد كلسيم، طبيعت كلوئيدي(COLLOIDAL)  داشته كه مي تواند منبسط شده و با ازدياد حجم، تخريب بتن را باعث گردد. طريق دومي كه محلولهاي سولفاتي قادر به آسيب رساني به بتن هستند عبارتست از: تبديل هيدروكسيد كلسيم به نمكهاي محلول در آب مانند گچ (GYPSUM) و ميرابليت MIRABILITE كه باعث تجزيه و نرم شدن سطوح بتن مي شود و عمل LEACHING يا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه يك مايع حلال، به وقوع مي پيوند.

 

بخش دوم

 

در اين بخش از كتاب عمليات بهسازي كه عبارت از آماده سازي سطوح و اجراي روشهاي مناسب تعمير و مرمت و تقويت مي با شد، شرح داده شده است.

 

2- عمليات ترميمي

(REMEDIAL- ACTION)

پس از اينكه عامل يا عوامل سازه دقيقاً مشخص شد، مهندسين مسؤول با در نظر گرفتن هزينه اقدامات لازم، عملياتي را كه براي استفاده و ادامه بهره برداري از سازه براي مدت مورد نظر ضروري است، به كارفرما ارائه مي دهند. اين عمليات ممكن است شامل خراب كردن و از بين بردن كامل سازه و ساخت مجدد آن باشد يا اينكه تعميرات اساسي صورت گيرد و يا اينكه روشهايي اتخاذ شود تا پيشروي خرابي و فرسودگي را در سازه كاهش دهد. البته اين امر يعني كاستن از سرعت پيشرفت خرابي در سازه، در مواقعي ضرورت مي يابد كه امكان تعميرات اساسي پيشگيري كننده وجود نداشته باشد، مانند تخريبي كه علت اصلي آن عكس العمل واكنش قليايي- سيليكا(ALKALI- SILICA)  مي باشد.

در هر حال اگر در مراحل تشخيص و ارائه راه حل، تعمير سازه به عنوان تصميم مقتضي، اتخاذ شده باشد، با در نظر گرفتن نوع سازه بتني، طرق متعددي براي اجراي اين تعميرات موجود مي باشد كه اعم آنها عبارتند از:

(الف) جايگزين نمودن تمام يا قسمتي از المانهاي سازه

(ب) تزريق و تلقيح تركها

(پ) چسباندن المانهاي فلزي كمكي (مانند آرماتور، صفحات فلزي، بخيه و …)

(ث) پوششها

از آنجا كه با توجه به موقعيت و موضع مناطق تحت تعمير سازه، ممكن است عمل تعمير در شرايط كاملاً خشك، نيمه خشك، و داخل آب (مغروق) انجام گيرد، مطالبي كه در پي خواهد آمد، شامل تمامي روشهاي مرتبط و معمول در صنعت بتن مي باشد.

 

2-1- آماده سازي سطوح

(SURFACE PREPARATION)

قبل از انجام و اعمال سيستم تعميري، سطوح بتن مادر (قديم) بايستي كاملاً آماده گردد. از جمله اهداف اصلي آماده سازي سطوح را مي توان موارد زير ذكر نمود:

(الف) بر طرف نمودن تمامي تكه ها و قطعه هاي نا مناسب و نرم و جدا شده^ء بتني جهت ايجاد سطحي مناسب با مقاومت كافي.

(ب) تميز نمودن تمامي سطوح از آلودگيها. اين آلودگيها مانع از ايجاد چسبندگي لازم بين لايه تعميري و بتن مادر مي گردند.

(پ) آشكار نمودن و در دسترس قرار دادن طول و يا عمق آرماتورها براي تميز كردن، تقويت، پوشش و…

(ت) ازدياد درجه زبري سطوح بتني جهت ايجاد سطح تماس بيشتر بين بتن مادر و لايه تعميري و همچنين ازدياد قفل و بست مكانيكي.

 

2-1-1 تميز نمودن با اسيد، شستن با اسيد، اسيد خراشي

(ACID ETCHING)

اين روش، علاوه بر تميز نمودن، درجه زبري سطح را نيز افزايش مي دهد. با توجه به اهداف تعميرات مورد نظر، اسيد هيدروكلريك رقيق شده را روي سطح بتني ريخته و سپس با برس زبر سطح مذكور را با شدت مي سايند، تا زماني كه عمل ايجاد حباب متوقف گردد. پس از كاربرد اسيد مذكور، سطوح بتني سريعاً با آب شستشوي كامل داده شده، به طريقي كه آب بر روي سطح جاري گردد و آلودگيهاي اسيدي را از بين ببرد. درجه زبري سطح بتن بستگي خواهد داشت به قدرت اسيد و عمل برس زدن. از آنجا كه اسيد مذكور براي پوست ضرر دارد، لازم است كه اقدامات ايمني مناسبي جهت اجتناب از آلودگي به اسيد و همچنين تهويه مناسب صورت گيرد. لازم به يادآوري است كه علاوه بر اسيد هيدروكلريك، اسيد ارتوفسفريك نيز براي تميز كردن سطوح بتني به كار گرفته شده است.

 

2-1-2 برس زدن

 (WIRE BRUSHING)

در نقاطي كه قطعات و تكه هاي شل روي سطوح بتني چسبيده است، استفاده از برس زدن جهت تميز نمودن سطوح، از معمولترين روشها مي باشد. مثلاً در مناطقي كه جلبكها و گياهان دريايي روييده اند اين روش به كار مي رود. نقطه ضعف اين روش كند بودن آن مي باشد و عملاً وقت زيادي جهت حصول نتايج مطلوب صرف مي شود.

 

2-1-3 چكش زدن

(JACKHAMMERING)

اين روش در مواقعي مورد استفاده قرار مي گيرد كه علاوه بر برطرف نمودن تكه ها و قطعات شل، ايجاد زبري لازم بر روي سطوح از اهداف آماده سازي باشد.

 

2-1-4 سند بلاست و گريت بلاست (شن و ساچمه پاشي)

(SAND OF GRIT BLASTING)

اين روش يكي از روشهاي بسيار مناسب است، چرا كه علاوه بر تميز نمودن سطوح بتني، طريقه ايده آلي نيز جهت تميز نمودن سطوح آرماتورها ساير فلزات از زنگ زدگي و ساير آلودگيها به شمار مي آيد. اين روش علاوه بر تميز نمودن سطح، درجه زبري سطوح را نيز افزايش مي دهد. بايستي توجه داشت كه گرد خاك حاصله در اين روش آن را بر جاهاي بسته مناسب نمي سازد.

 

 

2-1-5 وترجت (آب فشاري) با مواد ساينده و بدون آن

 (WATER JETTING WITH OR WITHOUT ABRASIVE)

اين روش كه وترجت با فشار بسيار بالا مي باشد، هم مي تواند به همراه مواد ساينده از قبيل شن و ساچمه به كار كرفته شود و هم بدون مواد ساينده. از امتيازات اين روش آن است كه بدون توليد گرد و خاك، سطوح بسيار تميزي ايجاد مي كند كه علت اين امر وجود آب مي باشد. بايستي توجه داشت كه در اين روش رعايت موارد ايمني از اهميت ويژه اي برخوردار است.

 

2-1-6 روشهاي ديگر

(OTHER METHODS)

علاوه بر روشهايي كه شرح آنها گذشت، روشهايي نيز از قبيل جت آتش (فواره آتش)، عمل آوري توسط تفنگهاي سوزني، سائيدن، اسكراپر دستي و دستگاههاي دوار برقي، موجود مي باشد كه بسته به شرايط محيط، سطح بتن تعميري و انتظاراتي كه از تعميرات مي رود، مورد استفاده واقع مي شوند.

 

بخش سوم

 

انتخاب مواد و مصالح مصرفي در بهسازي سازه هاي بتني از اهميت ويژه اي برخوردار است. به همين دليل در اين بخش علاوه بر دوغاب، ملات و بتن ساخته شده از سيمان معمولي، مواد جديد شيميايي مناسبي كه براي اين منظور متداول گرديده شرح داده شده است. مواد و مصالحي كه براي سازه هاي بتني زيرآبي مورد نياز است نيز مبسوط تر مورد بررسي قرار گرفته است.

 

3- مواد تعميري

 (REPAIR MATERIALA)

در اين بخش موادي كه در تعميرات بتني معمول است، شرح داده شده اند.

 

3-1 بنونيت 

(BENTONITE)

اين ماده كه از صخره و يا سنگPULVERISED ROCK  استخراج شده از خاكسترهاي آتشفشاني است و داراي درصد بالايي از املاح (مينرال) رس است. بنتونيت در تماس با آب تا حدود 30 برابر حجم اوليه خود آب جذب نموده و منبسط مي گردد. محصول به دست آمده داراي شكل ژله مانند بوده و به صورت سد كننده نفوذ و گذر آب عمل مي كند. از اين ماده براي جلوگيري از نشت آب در زير زمينهاي موجود، استخرها، مخازن آب، حوضچه ها، كانالهاي آبياري، سدها و تأسيسات مشابه استفاده مي شود. هنگام مصرف بنونيت مي توان آن را به صورت خشك كه در درون حفره ها و منافذ سطوح قرار داده مي شود و يا به صورت ژل، به كار برد.

 

3-2 پوششهاي قيري

(BITUMINOUS COATINGS)

اين سيستمهاي پوششي عبارتند از: آسفالت و يا موادي چون قطران ذغال سنگ (COAL – TAR). اين مواد موقعي كه آب بند نمودن بتن و يا حفاظت آن در مقابل عوامل جوي مورد نظر باشند به كار گرفته مي شوند. از جمله مشخصات اين مواد مي توان ارزاني و شناخته شدن آن بين دست اندركاران را نام برد. از خصوصيات ديگر اين پوششها آن است كه ضخامت لايه اعمالي را مي توان متناسب با عملكرد خواسته شده از سيستم، تغيير داد. از معايب اين گونه پوششها مي توان نياز به تجديد متناوب، متصاعد شدن بوي بد، كثيفي (MESSINESS) به هنگام اعمال لايه، خشك شدن و ترك خوردن در مقابل نور خورشيد، حساسيت آنها نسبت به درجه حرارت محيط و آسيب پذيري و از بين رفتن اين پوششها در با بعضي محلولها از قبيل بنزين را، ذكر نمود.

 

3-3 بتن، ملات و دوغاب ساخته شده از سيمان پرتلند معمول

(ORDINARY PORTLAND CEMENT CONCRETE, MORTAR AND GROUT)

اين سيستمها كه به عنوان مواد تعميري در نظر گرفته مي شوند، امتيازاتي از قبيل: تغيير حجم مشابه با بتن مادر، شباهت ظاهري، ارزاني نسبي در مقايسه با ساير سيستمها و در دسترس بودن و موجود بودن دانش لازم در مورد خود سيستمها را، دارا مي باشند. در حالي كه جايگزين كردن قسمتهايي از سازه و همچنين نقاطي كه عميقاً نياز به تعمير دارند، با بتن انجام مي گيرد؛ ملات براي قسمتهايي كه كمتر از 35 ميليمتر عمق دارند. بايد توجه داشت كه اندازه سنگدانه بتن نيز مي تواند در انتخاب سيستم تعميري دخالت داشته باشد. نلات سيماني را مي توان با دست، پمپ و يا جريان ثقلي بر روي قسمتهاي تعميري اعمال نمود. خصوصاً در نقاطي كه عمق تعمير زياد نبوده و جريان روان و مداوم (CONSISTENCY)  دوغاب مورد نياز نباشد، بايستي از ملات استفاده نمود.

دوغاب براي جاهايي مصرف مي شود كه عمق تعمير كم بوده و يا قسمتهاي مورد تعمير قابل رؤيت نيستند. دوغاب را مي توان با استتفاده از جريان ثقلي و يا پمپ اعمال نمود. بايستي توجه داشت كه دوغاب به علت داشتن آب زياد، پس از خشك شدن بيش از ملات و يا بتن با دانه بندي خوب، جمع شدگي حاصل مي كند. در مواردي كه دوغاب به عنوان سيستم تعميري مد نظر قرار مي گيرد، بهتر است دوغابهاي انحصاري با مشخصه هاي فني خاص را مورد توجه و بررسي قرار داد.

 

3-4 درزگيريهاي ارتجاعي

 (ELASTOMERIC SEALANTS)

از اين مواد براي پر كردن تركهاي زنده استفاده مي گردد. از وظايف اين گونه مواد آن است كه از نفوذ آب، خاشاك و آلودگيها جلوگيري كرده، انبساط و انقباض مداوم و مورد نظر از خود نشان داده و چسبندگي خوبي را به اطراف و لبه تركها داشته باشد. اساساً اين گونه مواد شامل سيستمهاي گرم و سرد مي باشند. اثرات جوي، حرارتهاي زياد، دماهاي پايين، عبور و مرور، اثرات محيطي، چسبندگي و خاصيت ارتجاعي اين گونه مواد بايستي قبل از انتخاب، به طور دقيق و كامل مورد بررسي قرار گيرند.

 

3-5 رزينه

(RESINS)

رزينهاي مصنوعي يا سينتتيكي (SYNTHETIC) كه در صنعت راه و ساختمان به كار گرفته مي شوند، از توليدات صنايع پتروشيمي مي باشند. انواع اين رزينها بسيار زياد و گسترده بوده ولي از جمله آنهايي كه بيشتر در اين صنعت معمول هستند، مي توان اپوكسيها (اپوكسيدها نيز گفته مي شوند)، پلي استرها، پلي يورتانها، اكريليك ها، پلي وينيل استاتها و استيرن بوتادين ها، را نام برد. از آنجا كه سه گروه آخري اساساً براي باروري (IMPREGNATION) و يا همراه سيمان پرتلند معمولي به كار گرفته مي شوند، تنها به شرح سه گروه اولي يعني اپوكسي ها، پلي استرها و پلي يورتانها در اين بخش مي پردازيم.

 

3-5-1 اپوكسيها

 (EPOXIES)

نام اپوكسي از اين واقعيت منشأ مي گيرد كه مولكولهاي اين سيستم از رزينها، داراي كربن و اكسيژن هستند و به همين علت اپوكسيدها ناميده مي شوند. اتم اكسيژن به دو اتم كربن اتصال دارد كه خود اين اتمهاي كربن نيز به طرق ديگري به يكديگر متصل هستند. بنابراين ساده ترين نوع اپوكسيدها، اكسيد اتيلين مي باشد كه واكنش(REACTIVITY)  رزينهاي اپوكسي وابسته به نوع گروههاي اكسيد ايتلن مي باشد. گروههاي اپوكسيد به خاطر داشتن ساختمان مولكولي خاص، داراي مشخصه عكس العمل (REACTIVITY) بسيار بالايي بوده و در واقع مي توانند با بيش از 50 نوع نمونه (SPECIES) شيميايي مخلوط شده و سيستمهاي عمل آمده و سخت شده رزيني را ايجاد كنند. از انواع مواد عمل آورنده اي كه بعضي از اوقات سخت كننده (HARDENERS) نيز گفته مي شوند، مي توان آمين ها، آميدها، استرها، تريفلوريدبرن و غيره را نام برد.

بايد توجه داشت كه تفاوت در به كارگيري مواد عمل آورنده(CURING AGENTS) ، با محصولات رزيني سخت شده (SET) خصوصيات مختلفي را ايجاد مي نمايد. لذا با توجه به عملكرد فيزيكي كه از يك سيستم رزيني انتظار مي رود، مواد عمل آورنده يا (CURING – AGENTS) را بايستي طوري انتخاب كرد كه انتظار مذكور حاصل گردد. با اين حال رزينهايي كه در عمل مورد استفاده قرار مي گيرند هر كدام حاصل اختلاط و تركيب چند سيستم مي باشند كه با نسبتهاي دقيق مخلوط و تركيب شده اند. اين امر از عهده يك عمل آورنده خارج بوده و معمولاً به اين طريق فرمول دهندگان، عوامل اصلي تشكيل دهنده رزينها را خريداري و با اطلاع كافي از خصوصيات عمل آورنده هاي مختلف، با دقت و توجه به سيستم رزين در عمل و پس از توزين و مخلوط نمودن دقيق نسبتهاي لازم از پايه و عمل آورنده^ء رزينها، رزين مورد نظر را مي سازند.

نكته قابل توجه اين است كه بعضي اوقات براي دسترسي به خصوصياتي، ممكن است علاوه بر پايه و عمل آورنده رزيني، از موادي نيز به صورت پر كننده و تغيير دهنده، در ساخت اوليه رزين مورد نظر كمك گرفته شود. از سال 1940 كه اپوكسي ها در صنعت راه و ساختمان به كار گرفته شدند، از آنها براي چسباندن قطعه هاي ساختماني، تزريق تركها، پوششها، تعميرات تكه اي (PATCH)، تحكيم پيچها، تحكيم پايه^ء ماشين آلات، به كارگيري در سطوح قابل سايش، اعمال در كارهاي زير آبي و به عنوان ماده چسباننده استفاده شده است. دلايل عمده علاقه و موارد استفاده مهندسين از رزينهاي اپوكسي را، مي توان به شرح زير توصيف نمود:

(الف) دارا بودن ويسكوزيته (غلظت) پايين كه نفوذ آن را آسان مي سازد.

(ب) بسته به نوع عمل آمرنده و دماي محيط، رزينهاي اپوكسي در مدت زمان كوتاهي عمل آمده و سخت مي شوند.

(پ) با توجه به اينكه سيستم اپوكسي رزينها طوري فرمول بندي شده است كه خالي از حلال مي باشد، تغييرات در نحوه قرار گيري و ترتيب مجدد مولكولها در زمان عمل آوري (CURING) سيستم بسيار اندك بوده و جمع شدگي در موقع سفت شدن نيز در حد پايين مي باشد. همچنين اين سيستمها به هنگام عمل آوري و تركيبات داخلي، دچار واكنشهاي غيره منتظره نمي گردند.

(ت) دارا بودن قدرت چسباندن بسيار بالا.

با وجود امتيازات فوق الذكر اپوكسيها، عوامل محدود كننده اي نيز وجود دارند كه موقع انتخاب اين سيستمها بايستي دقيقاً مد نظر قرار گيرند. بعضي از اين عوامل محدود كننده را مي توان به صورت زير بيان نمود:

1-      سطح بتن مادر بايستي مقاوم، تميز و براي بيشتر سيستمهاي اپوكسي خشك باشد.

2-      حرارت حاصل از تركيب و عمل آوري اپوكسيها مي تواند به خاطر اثر حرارت زاي آنها(EXOTHERMAL)، به طور فاحشي بالاتر از سيستمهاي تعميري با سيمان معمولي باشد.

3-      با اينكه قدرت انقباض (جمع شدگي) سيستمهاي اپوكسي به گفته^ء توليد كنندگان آنها در حد ناچيزي مي باشد، معذالك نمي توان از اثرات منفي آنها صرفنظر نمود. اين موضوع خصوصاً وقتي با اثرت حاصل از حرارت ايجاد شده (EXOTHERMIC) همراه باشد، ممكن است نتايج مخربي را به بار آورد.

4-      براي مصرف اپوكسيها حداقل درجه حرارت محيط معمولاً 5 درجه سانتيگراد قيد مي شود كه بايستي كاملاً مراعات گرديده و ممكن است كنترل دوباره اين موضوع ضرورت يابد. البته اين محدوديتها در صورتي است كه انتظار داشته باشيم سيستم حداكثر مقاومت خود را در مدت زمان نسبتاً كوتاهي به دست آورد.

5-      اغلب سيستمهاي اپوكسي در مقابل رطوبت حساس مي باشند. بنابراين هنگام استفاده از سيستمهاي اپوكسي، رطوبت و خيسي محيط، بايستي مورد توجه و مطالعه قرار گيرد.

6-      نسبت اجزا و همچنين اختلاط كامل اجزاي سيستمهاي اپوكسي بايستي دقيقاً مورد كنترل و بررسي قرار گيرد. بايستي يادآور شد كه اهميت اين مطلب در نظر افرادي كه دائم با مواد سيماني معمولي سر و كار دارند به قدري نيست كه توجه دست اندكاران را آن گونه كه شايسته است به خود معطوف دارد.

7-      مسأله ايمني از اهميت ويژه اي برخوردار بوده و بايستي حتماً در تمامي مراحل مراعات شود. بايد توجه داشت كه اجزاي سيستمهاي اپوكسي در صورت تماس با پوست و يا استشمام بخار اپوكسي توسط افراد، ايجاد ناراحتي بسيار جدي مي نمايد. علاوه بر اين بعضي از اجزا قابل احترق بوده كه رعايت اصول و ملاحظات ايمني را حتمي و ضروري مي سازد. اماكني كه در آنها اقدام به مصرف آپوكسي مي گردد، بايستي از تهويه مؤثر و مطلوبي برخوردار باشند. خصوصاً هنگامي كه اپوكسي ها در فضايي محدود و سر بسته به كار گرفته مي شوند.

8-      بايد توجه داشت كه بين مدول الاستيسيته (ضريب ارتجاعي) اپوكسي ها و ضريب ارتجاعي بتن مادر و همچنين بين ضريب انبساط حرارتي اين دو، اختلاف فاحش و قابل تأملي وجود دارد كه در صورت نياز، انجام مقايسه و به كارگيري تمهيدات لازم ضروري است. اختلاف قابل ملاحظه^ء ضرايب فوق الذكر باعث تشكيل تنشهاي برشي در مرز بين لايه اپوكسي و بتن قديم گرديده و در صورت ازدياد بيش از حد، باعث جدا شدگي دو سيستم از يكديگر مي شود.

 

3-5-2 پلي استرها

 (POLYESTERS)

عمل گيرش و سخت شدن پلي استرها كاملاً با گيرش و سخت شدن اپوكسيها تفاوت دارد. در مورد پلي استرها بايد گفت كه در صورت وجود كاتاليست ها، عمل و عكس العمل پليمري بين نقاط مشابه در زنجيره هاي رزيني يكسان صورت مي گيرد. بنابراين كنترل دقيق نسبتهاي اختلاط به آن اندازه كه در مورد رزينهاي اپوكسي ضرورت دارد، حساس و بحراني نيست. براي بهبود بخشيدن به قدرت عمل و عكس العمل تركيبي و ويسكوزيته پلي استرها، معمولاً از حلالهايي مانند استيرن كمك گرفته مي شود. هنگامي كه يك سيستم رزيني داراي پر كننده باشد، معمولاً كاتاليست مربوطه به صورت پودر كه به ماده پر كننده^ء خنثي (از نظر تركيب شدن) مخلوط شده، به كار گرفته مي شود. نكته^ء حائز اهميت اينكه، نه نتها از نظر خواص مكانيكي پلي استرها و اپوكسي ها به هم شباهت دارند، بلكه موارد كاربرد آنها نيز به مشابه هم مي باشد. با اين همه تا آنجا كه به تعميرات بتني مربوط مي شود، تفاوتهايي بين اين دو سيستم يعني پلي استرها و اپوكسيها وجود دارد كه اهم آنها را مي توان به شرح زير بيان نمود:

1-      در مقايسه با اپوكسي ها، پلي استرها حداكثر مقاومت نهايي خود را در مدت زمان كمتري به دست مي آورند.

2-      با توجه به مدت زمان عمل آوري كوتاه پلي استرها، اثرات اگزوترمي آنها بيش از اثرات اگزوترمي اپوكسي هاست. در نتيجه به هنگام مصرف پلي استرها بايد ضخامت لايه هاي اجرايي كمتر از زماني باشد كه اپوكسي به كار گرفته مي شود.

3-      حساسيت سيستمهاي پلي استري نسبت به رطوبت، بيشتر از حساسيت سيستمهاي اپوكسي در شرايط مرطوب مي باشد.

4-      امكان حملات شيميايي از طرف خمير حاصل از سيمان پرتلند كه آلكالين (قليايي) است، در مورد سيستمهاي پلي استري بيشتر از سيستمهاي اپوكسي است.

5-      مقدار جمع شدگي (SHRINKAGE) سيستمهاي پلي استري حين عمل آوري بيشتر از مقدار همين نوع جمع شدگي در سيستمهاي اپوكسي است.

   با توجه به امكان تأثير حملات شيميايي بر روي سيستمهاي پلي استري و اينكه اين سيستمها داراي حساسيت بيشتري (در مقايسه با اپوكسي ها) در مقابل رطوبت مي باشند، نمي توان از اين سيستمها به عنوان پر كننده تركها بهره جست.

 

3-5-3 پلي يورتانها

 (POLYURETHANES)

معمولاً از پلي يورتانها در مواقعي استفاده مي شود كه نياز به ماده فنري (RESILIENT) احساس مي شود. زيرا خاصيت ارتجاعي و انعطاف پذيري (FLEXIBILITY) پلي يورتانها بيش از سيستمهاي پلي استري و سيستم اپوكسي ها است. يكي از نمونه هاي پلي يورتانها، به كارگيري آنها در داخل مخازن و جاهايي است كه از سيستم، انتظار مقاومت بالايي در برابر تغييرات و اختلاف دما مي رود. در مورد رطبت بايد توجه داشت كه سيستمهاي پلي يورتاني، حساسيت بسيار زيادي نسبت به ميزان رطوبت محيط داشته و به همين دليل مصرف آنها در كارهاي زير آبي توصيه نمي شود.

منبع:       

                                                آسيب شناسي

                                         و بهسازي سازه هاي بتني

 

 

دكتر محمود نادري

 

 از انتشارات شركت ابزار خاك

فروردين 1373