ترک خوردگی در بتن و مقابله با آن

وقتی شما با بتن کار می کنید باید با خواص و ویژگی های آن آشنایی داشته باشید. البته لازم به ذکر است که باید راجع به سه قانون درباره بتن، مشتری خود را آگاه سازید.

در صورتی که شما مجری محصولات و کفپوش های بتنی هستید، سه چیز وجود دارد که می توانید برای مشتری خود تضمین کنید.

1- بتن همیشه سخت است.

2- بتن مستعد ترک است.

3- بتن به جهت سنگینی و چسبندگی بالا در قیاس با سایر مصالح مشابه مانند سنگ قابل سرقت نمی باشد.

سالیان سال است که مهندسین در سراسر دنیا درصدد یافتن راهکارهایی جهت کاهش و کنترل ترک بتن می باشند. امروزه هر مجموعه ای از مقالات صنعت ساختمان را که بررسی کنید صفحاتی به ترک خوردگی بتن پرداخته است.

هدف گروه صنعتی بتن خلاق در این مقاله، آشنایی بهتر با پدیده ترک خوردگی، انواع ترک خوردگی، علل و شرایط ایجاد ترک خوردگی و نحوه ترمیم ترک خوردگی بتن می باشد.

 

انواع ترک خوردگی در بتن

اساسا سه نوع ترک خوردگی در بتن متداول است.

• ترک خوردگی انقباضی (shrinkage cracking)
• ترک خوردگی ساختاری (structural cracking)
• ترک خوردگی شبکه ای (مویی) ( craze cracking)

 

1- ترک خوردگی انقباضی

اولین و رایج ترین نوع ترک خوردگی بتن، ترک خوردگی انقباضی است. بتن در مرحله اولیه بصورت روان است تا ما بتوانیم آن را به دلخواه خود شکل دهیم. نسبت اختلاط مناسب آب و سیمان، ماده ای سیال به ما می دهد تا بتن را از محل میکسر تا محل اجرای پروژه توسط پمپ بتن انتقال دهد.

مهم ترین مسئله در رابطه با بتن و ترک های حاصله از آن، مقدار آب اضافه شده به سیمان است. شرکت تامین کننده بتن (بچینگ بتن آماده) که متعهد است بتن به مقاومت و سختی خاصی برسد، درصدد تولید بتنی با اسلامپ پایین تر است. زیرا میزان آب کمتر در بتن، باعث دستیابی به بتنی مقاومتر می شود. در مقابل وظیفه پیمانکار کفسازی، فندانسیون، ستون و یا سقف بتنی، انتقال بتنی روان تر (با اسلامپ بالا) جهت اجرایی آسان‌تر می‌باشد.

نکته کلیدی در رابطه با ترک خوردگی بتن، این است که میزان آب درصد معینی در اختلاط بتن دارد. هر ماده ای که آب از مواد اولیه تشکیل دهنده آب باشد، با تبخیر آب و گیرایی آن، منقبض می شود. در بتن نیز این پدیده رخ می دهد. به طور مثال یک دال بتنی 4 اینچی به ازای هر 100 فوت مربع از فضای سطح، حداقل یک چهارم اینچ کوچک می‌شود.

انقباض در بتن سبب مشکلات متعددی هم چون ترک خوردگی و خمیدگی می‌شود. پدیده خمش معمولا در قطعات بتنی دکوراتیو و قطعات جی اف آر سی اتفاق می‌افتد. در این مقاله به پدیده ترک خوردگی اشاره خواهد شد. با شروع تبخیر آب بتن و پدیده انقباض، سطح بتن در نقاط مستعد ترک، دچار ترک خوردگی خواهد شد. ترک خوردن بتن معمولا 12 ساعت پس از اتمام فرآیند بتن ریزی آغاز می‌شود. البته این زمان حدودی است و شرایط آب و هوایی در کند شدن یا تسریع آن دخیل می‌باشد.

نحوه کنترل و کاهش ترک خوردگی انقباضی در بتن

یکی از راه‌های کنترل و کاهش ترک خوردگی انقباضی در بتن استفاده از درز انبساط انقباض (ژوئن) می باشد. درزهای کنترلی که با نام خط کاتر نیز از آنها یاد می شود، برش هایی طراحی شده بصورت مساوی و منظم هستند که بوسیله دستگاه کاتر (برش زن) در بتن ایجاد می شود که حداقل باید تا نیمه ضخامت دال بتنی را برش دهد. خطوط برش با آزادسازی تنش های ناشی از تبخیر رطوبت بتن از ایجاد ترک خوردگی ممانعت می نماید.

معمولا خطوط کاتر در سراسر کفسازی بتنی یا دال های بتنی، با برش هایی به فواصل 2 در 2 و یا 3 در 3 متر مربع اجرا می شود. هم چنین اگر عرض درزهای انبساط انقباض بزرگتر از حد استاندارد باشد، با گذز زمان و وجود عواملی هم چون ترافیک ، لبه های خطوط کاتر راحت تر شکسته خواهند شد و ترمیم و پرکردن آن ها با موادی هم چون ماستیک بسیار دشوارتر خواهد شد و از لحاظ ایمنی نیز پاگیر خواهد شد.

البته استفاده از انواع الیاف بتن هم چون الیاف پ.پ در پیشگیری از بروز ترک های انقباضی خصوصا در کفپوش های بتن دکوراتیو (استامپی) و کفپوش های بتن سخت صنعتی  موثر است. جهت تامین این نوع الیاف می توانید با مشاوران گروه صنعتی بتن خلاق در ارتباط باشید.

2- ترک خوردگی ساختاری

دومین نوع رایج ترک خوردگی در بتن، ترک خوردگی ساختاری است که در ساختمان‌ها و سازه‌های بتنی شایع است. این نوع ترک در سازه های بتنی قدیم شایع تر و بیشتر از امروزه بوده است.

فشار یک ساختمان تحت تاثیر وزن سازه و میزان باد است. با گذشت زمان، ساختمان ها نشست می کنند و عوامل بیرونی هم چون طوفان سبب ایجاد فشار در نقاط خاصی در سازه می شود. یکی از از اولین نقاطی که این تنش ها بر آن تاثیرگذار است، در بتن است. در این شرایط ارزشمندترین خاصیت بتن یعنی استحکام و مقاومت آن، تبدیل به بزرگترین نقطه ضعف آن می شود. چون ماهیت بتن سخت است و امکان خمش در آن وجود ندارد، دچار ترک خوردگی می شود.

این ترک ها در عرض ها و جهات مختلفی پدید می آیند که غالبا ارتفاعی هستند. هنگامی که واریانس ارتفاع بیش از حد زیاد شود یا ترک بیش از حد گسترش یابد، سازه بتنی به خطر افتاده است.

راهکارهای ترمیم ترک در ترک خوردگی ساختاری

نحوه ترمیم در ترک های ساختاری با توجه به اندازه و تعداد ترک ها و کاربری و شرایط محیط متنفاوت است. برای مثال یک ترک عرضی 6 میلیمتری در یک محیط صنعتی که تردد لیفتراک و وسایل نقلیه سنگین در آن وجود دارد، توصیه می شود ترک را با یک تیغه پهن عریض تر نموده و سپس آن را با مواد ترمیم کننده با استحکام بالا پر کنید. این کار باعث می شود که ترک های کوچکتر در امتداد لبه ترک بزرگ، گسترش پیدا نکند. این روش برای ترک های محدود مناسب است اما اگر چندین ترک خوردگی در کنار هم وجود داشته باشد این روش ترک ها را چشم گیرتر نشان می دهد.

زمانی که در یک محیط با بار ترافیکی کمتر، یک ترک عرضی 6 میلیمتری مشاهده شود، می توان بدون عریض کردن ترک، پرکننده را به محل تزریق کنیم. این روش از گسترش ترک در محیط ترافیکی سبک جلوگیری می کند.

3- ترک خوردگی شبکه ای (مویی)

 این نوع ترک بسیار زیباست که با نام‌های ترک پوست تمساح یا ترک نقشه‌ای از آن یاد می‌شود. این نوع ترک فقط روی سطح پوسته بتن تاثیرگذار است بدون آنکه هیچ گونه مشکلی در ساختار آن ایجاد کند.

این نوع ترک معمولا سطح وسیعی را دربر میگیرد و دارای رگه های بسیار ظریفی در سطح بتن است. علت این نوع ترک خوردگی در بتن، خشک شدن سطح (پوسته بتن) سریعتر از داخل دال بتنی است. این نوع ترک معمولا زمانی رخ می دهد که شرایط آب و هوایی گرم و خشک باشد یا شدت باد اجرای بتن ریزی زیاد از حد باشد. برای توضیح بیشتر این نوع ترک ها می توان از تشبیه پوسته نان باگت استفاده کنیم.  قسمت بیرونی نان سریعتر از داخل آن پخته می شود. وقتی داخل آن هنگام پخته شدن منبسط می شود ترک هایی شبیه ترک شبکه ای بتن روی آن ایجاد می شود. اگر ابتدا انتهای نان باگت را فشار دهید این ترک ها را می توانید واضح تر ببینید.

از آنجا که این نوع ترک فضای گسترده ای را در برمی گیرد بسیار در دید ناظرین جلب توجه می نماید و مشتریان را مستاصل می نماید. بطور معمول این ترک ها به رنگ سفید در برابر رنگ خاکستری بتن نمایان هستند.

راهکارهای ترمیم ترک در ترک خوردگی شبکه ای

یکی از راه های موثر، ساب زدن رویه بتن و اجرای گروت سطحی است که تا حدی موفقیت آمیز است. از دید مشتریان ترک های روشن تر بیش تر از ترک های تیره تر آزاردهنده است. یک روش کاربردی و تجربی جهت بهبود این شرایط،  استفاده کردن رنگ پایه آب می باشد. لازم به ذکر است رنگ های پایه آب نفوذ کندتری نسبت به رنگهای پایه استون (acetone based) دارد. اسپری رنگ پایه آب روی ترک ها و شستشو در بازه زمانی کوتاه (یک دقیقه) سبب می شود که تنها ترک های مویی رنگ گرفته و سطح صاف بتن فرصتی برای جذب رنگ نداشته باشد.  این فرآیند باعث تیره شدن ترک ها (پتینه شدن ترک ها) می شود و جنبه دکوراتیو به رویه کار خواهد داد و بعنوان یک نقطه مثبت از دید مشتریان در برابر نقطه ضعف ترک ها ، به چشم می آید.

در این مقاله به انواع ترک های بتن و روش های مقابله با آن پرداخته شد. شما می توانید جهت مشاوره در زمینه انواع ترک ها، علل ایجاد، راههای ترمیم و بازسازی ترک های بتن و سازه های بتنی و هم چنین سطوح کفپوش های بتنی دکوراتیو و قطعات و المان های بتنی دکوراتیو با گروه صنعتی بتن خلاق در ارتباط باشید.