صفر تا صد علت ترک بتن (راههای جلوگیری و روش های ترمیم ترک در بتن)

بتن ماده ای معجزه آسا است. این ماده بسیار سخت و بادوام، یک ماده ایده آل برای ساخت و ساز است، چه در حال ساخت پایه یک ساختمان آپارتمانی یا یک استخر روباز باشید. یکی از اشکالات بتن این است که تمایل به ترک خوردن دارد. این ترک‌ها می‌توانند بخش‌های مختلفی از ساختمان را شامل شوند، مانند ترک‌های بتن سقف، ترک‌های بتن فونداسیون یا ترک‌های بتن کف از رایج‌ترین ترک‌های بتنی هستند که پیمانکاران با آن‌ها روبرو می‌شوند. بررسی و ارزیابی دلایل ترک خوردن بتن، نوع ترک و اثرات ترک بر پایداری سازه بسیار مهم است. پس از درک این نکات می توانید اقدام مناسب را انجام دهید. این ممکن است به معنای رها کردن ترک، تزریق مواد مناسب یا بکارگیری مناسب ترین روش‌های ترمیم ترک در بتن باشد. 

علت ترک خوردن بتن بعد از بتن ریزی چیست ؟

پدیده ترک خوردگی بتن پیچیده است و علت ترک خوردن بتن بعد از بتن ریزی به عوامل مختلفی بستگی دارد. هر چند که بهتر است با اقدامات پیشگیرانه در زمان آماده سازی و بتن ریزی، احتمال ترک خوردن بتن را به حداقل برسانید. در بیشتر مواردی که در بتن ترک ایجاد می شود، می توان ترک را شناسایی و علت ترک را مشخص کرد. بررسی گسترده انجام شده نشان داد که ترک خوردگی بتن را می توان به موارد زیر نسبت داد:

• مشکلات ساخت و ساز و نظارت – تقریبا 36 درصد
• نقص طراحی – تقریبا 27 درصد
• شرایط محیطی (دما، رطوبت، و غیره) – تقریبا 21 درصد
• کیفیت مواد – حدود 17٪

دلایل ترک در بتن و راهکار

1. یکی از دلایل ترک خوردن بتن بعد از بتن ریزی جمع شدگی می باشد. تمامی سیمان‌های پرتلند هنگام هیدراسیون و عمل‌آوری دچار جمع شدگی (هر چند کوچک) می‌شوند. جمع شدگی  اشکال مختلفی مانند جمع شدگی حرارتی، جمع شدگی پلاستیک، جمع شدگی بر اثر خشک شدن و جمع شدگی اتوژنیک دارد.
 

الف. جمع شدگی بر اثر خشک شدن از علت ترک بتن می باشد که به دلیل اثرات منفی و ترک‌های بسیاری که به جای می‌گذارد، مشهور است .این نوع جمع شدگی در هنگام تبخیر آب و عمل آوری بتن و سفت شدن آن رخ می‌دهد.

ب. جمع شدگی پلاستیک از دیگر علت ترک خوردن بتن، زمانی که سطح بتن تازه در معرض شرایطی قرار گیرد که سرعت تبخیر را بالا می‌برد؛ به طور مثال وزش باد، دمای بالا و رطوبت کم ایجاد می شود. این جمع شدگی باعث ترک خوردن بتن در زمانی که هنوز نرم است می‌شود. جمع شدگی پلاستیک می‌تواند ترک‌های عمیق‌تری نسبت به جمع شدگی بر اثر خشک شدن ایجاد کند. در بعضی موارد، این نوع از آسیب دیدگی پیش از پایان عمل‌ آوری بتن، با بستن ترک‌ها ترمیم می‌شود.

ج. جمع شدگی حرارتی بر اثر آزاد شدن گرمای زیاد در هنگام سخت شدن بتن و بعد به سرعت سرد شدن آن ایجاد می شود. بتن بر اثر تغییر دما، خصوصاً تغییر دمای سریع، تغییر اندازه می‌دهد. اگر این‌ها در طراحی محاسبه نشده باشند، منجر به ترک خوردن خواهد شد.

2. فونداسیون نامناسب یکی دیگر از رایج ترین دلایل ترک خورن بتن می‌باشد. مقاومت کششی بتن معمولاً بین 200 تا 400 psi است. نشست زمین و جابه‌جایی هر چند کوچک فونداسیون می‌تواند منجر به تغییر شرایط بتن و افزایش تنش کششی در بتن شود؛ که نتیجه‌ی آن ترک خوردن بتن است.

3. کیفیت بتن به مواد آن بستگی دارد. بنابراین، استفاده از مصالح ساختمانی با بهترین کیفیت لازم است که خطر ترک را کاهش دهد.

4. خوردگی آرماتورها نیز می تواند علت ترک خوردن بتن بعد از بتن ریزی باشد. در یک مدت زمان معین، طبیعی است که به دلیل واکنش جوی به آرماتور، خوردگی در آرماتور ایجاد شود. دلایل دیگری نیز مانند کربناته شدن، کلرید بالا، واکنش رطوبت، عدم اندازه گیری مناسب در طول ذخیره سازی موجب خوردگی آرماتور و در نتیجه ترک خوردن بتن می شود.

دیگر دلایل ترک خوردن بتن عبارت است از :

• عدم وجود کافی میلگرد و یا مکان نامناسب
• نفوذ نمک و یا سولفات ها و مواد خورنده در بتن
• اشتباهات اجرایی و یا طراحی در سازه‌های بتنی
• کافی نبودن درزهای کنترل و انبساط
• تغییر حجم ناشی از نشست در بتن خمیری
• ویبره زدن نادرست یا ناکافی
• عدم عمل آوردن بتن 
• بتن با اسلامپ بالا

انواع ترک بتن

1. ترک‌های جمع شدگی ناشی از خشک شدن در بتن (ترک‌های انقباضی)

رایج ترین نوع ترک در بتن، به ویژه در مراحل اولیه، انقباض است. بتن ترکیبی از سیمان و آب است. با سخت شدن بتن، که ناشی از پیوندهای تشکیل دهنده سیمان و آب است، مقداری از آن آب از طریق تبخیر خارج می شود. این امر باعث کاهش اندازه دال بتنی می شود و از آنجایی که بتن ماده ای بسیار سخت و محکم است، این از دست دادن مواد باعث ایجاد تنش می شود. این تنش می تواند منجر به ایجاد ترک در بتن شود. نکاتی در مورد چگونگی جلوگیری از ترک های انقباضی در بتن شامل کاهش مقدار آب در مخلوط بتن و برش درزهای کنترلی در دال است به طوری که در صورت ترک خوردن، در امتداد خطوط از پیش تعیین شده ترک می خورد که تأثیر قابل توجهی بر یکپارچگی بتن نمی گذارد.

2. ترک انبساطی

دما و رطوبت مقصر اصلی ترک بتن هستند. در هوای گرم، پیوندهای داخل بتن می تواند ضعیف شده و بتن منبسط شود و استرس ایجاد کند. اگر بتن فضایی برای انبساط نداشته باشد، ترک می خورد. شما می توانید با افزودن یک درز انبساط ساخته شده از یک ماده تراکم پذیر، مانند الیاف سلولز آغشته به قیر، از این امر جلوگیری کنید.

نکته: در مرحله عمل آوری بتن تازه، محیط آنها باید از هرگونه تغییر دما و شوک حرارتی (تغییر ناگهانی کاهش و افزایش دما) در امان باشد.

3. ترک های خمیری

ترک های خمیری می تواند علت ترک خوردن بتن بعد از بتن ریزی باشد. به این صورت که با کاهش آب  خمیر سیمان (به دلیل عوامل تشکیل دهنده)، انقباض حجمی در بتن ایجاد می شود که این انقباض به انقباض خمیری (پلاستیکی) معروف است. ترک های جمع شدگی خمیر معمولاً به صورت موازی در فاصله 0.3 تا 1 متر از یکدیگر ایجاد می شوند و عمق قابل توجهی دارند. این نوع ترک ها در بتن معمولاً تا لبه های آزاد بتن امتداد نمی یابد زیرا احتمال انقباض آزاد وجود دارد. زمان ظهور این نوع ترک 30 دقیقه تا 6 ساعت پس از بتن ریزی می باشد. برای جلوگیری از این ترک‌خوردگی، استفاده از دوده‌سیلیسی برای چسبندگی بیشتر مخلوط و نیز طرح مناسب دانه‌بندی، اختلاط و تراکم مجدد بتن، بعد از جایگذاری آن و قبل از گیرش نهایی بتن رایج است.     

4. ترک مویی در بتن

ترک های مویی نیز یکی از انواع ترک در بتن محسوب می شوند که بر روی پی های بتن ایجاد می شود. ترک مویی در تیر بتنی معمولا به دو دلیل تنش های ایجاد شده بر اثر نیروهای وارده و تنش های ایجاد شده ناشی از آب رفتگی بتن هنگام خشک شدن یا بر اثر تغییرات دما به وجود می آیند. همچنین در برخی مواقع ممکن است بر اثر بتن ریزی در هوای گرم مشکلاتی از قبیل ترک های مویی در بتن ظاهر شود. ترک مویی در بتن قابل ترمیم می باشد و مشکلی برای ثبات فونداسیون ایجاد نمی کند اما آنها می توانند باعث ایجاد مشکلات نشتی شوند. اگر ترک‌ها مدت کوتاهی پس از ریختن پی بتن ظاهر شوند. ممکن است بتن، ضعیف مخلوط شده یا خیلی سریع ریخته شده باشد. در فونداسیون های بتنی ریخته شده، ترک مویی اغلب در مرکز دیوارها ظاهر می شود زیرا گوشه های دیوار پایداری بیشتری دارند.

5. ترک ته نشینی

معمولاً اگر بتن روی زمینی ریخته شود که به طور مناسب آماده نشده باشد یا خاک زیرین قوام مناسبی نداشته باشد، ترک های ته نشین ایجاد می شود. به عنوان مثال می توان به خاکی اشاره کرد که در آن یک درخت مجاور به تازگی برداشته شده است و ریشه ها در حال تجزیه هستند. ترک‌های ته‌نشینی معمولاً در بالای ترک از پایین گسترده تر هستند. زیرا فونداسیون روی یک نقطه خم می‌شود و به نشست دیفرانسیل اجازه می‌دهد. این نوع ترک معمولاً پیوسته است و ممکن است چندین بار در دیوار ایجاد شود.

علت ترک خوردن بتن فونداسیون

پی ها و فونداسیون به دلایل زیادی از جمله خاک های ناپایدار، زهکشی ضعیف و ته نشین شدن ترک می خورند. ترک بتن فونداسیون اغلب در نقاط ضعیف مانند گوشه‌ها، قاب پنجره‌های زیرزمین، دیوارها و قسمت‌های لوله ظاهر می‌شود. یکی از علت های ترک خوردن بتن فونداسیون خشکسالی یا رطوبت زیاد است. خاک وقتی رطوبت از آن برداشته می شود مانند یک اسفنج جمع می شود و وقتی این اتفاق می افتد از پایه خانه شما جدا شده و ترک ایجاد می کند. ترمیم ترک های فونداسیون بتنی با تزریق اپوکسی امکانپذیر است و کار دشواری نمی باشد.

علت ترک خوردن بتن سقف

ترک بتن سقف تیرچه بلوک به دلایل مختلفی ایجاد می شود. ترک های سازه ای ، ترک ناشی از بازکردن زودهنگام قالب ، ترک جمع شدگی، ترک ناشی از افت بتن ، ترک ناشی از ضعف مقاومتی بتن و … از جمله علت ترک در بتن سقف می باشد. برای ترمیم ترک بتن سقف در گام اول باید علت ترک بتن سقف مشخص شود و سپس با توجه به آن می توان از روش های تزریق رزین اپوکسی، اجرای پوشش محافظتی،استفاده ملات های ترمیمی و چسب اپوکسی، استفاده از الیاف FRP و  … برای ترمیم بتن سقف استفاده کرد.

راههای جلوگیری از ترک بتن

• کنترل کیفی مصالح مانند سنگدانه، آب و… از نظر میزان سولفات ها
• استفاده از سیمان تیپ ۵ و ۲
• عمل آوری کافی، مناسب و درست
• استفاده از بتن با کیفیت بالا ( نسبت آب به سیمان پایین و تراکم  زیاد )
• استفاده از پوزولان های مناسب در بتن
• استفاده از میلگرد های FRP به جای میلگرد های فولادی
• استفاده از غشاء های آب بند

روش های ترمیم ترک در بتن

معمولاً مشاهده می شود که سازه های بتنی در طول دوره عمر خود با مشکلات ترک مواجه می شوند. این ترک ها باید به طور جدی و دقیق مورد توجه قرار گیرد و در زمان مناسب ترمیم شود. هنگامی که علت و اهمیت ترک خوردگی را درک کردید ، باید روش یا روش های ترمیم مناسب را اعمال کنید. روش های ترمیم ترک بتن عبارتند از:

1. تزریق رزین اپوکسی

در این روش برای ترمیم بتن به داخل ترک رزین اپوکسی تزریق می شود. این روش در مواردی که ترک کاور بتن را رد کرده یا ترک غیر قابل دسترس است،کاربرد دارد. تزریق اپوکسی به دو روش تزریق از سطح (سوراخ کردن در راستای ترک) و از عمق (سوراخ کردن از بغل با زاویه‌ی 45 درجه) انجام می شود.

2. مسیریابی و آب بندی

برای ترمیم ترک های محدود به کاور که سازه ای نیز نمی باشند، از روش مسیریابی و آب بندی استفاده می شود. در این روش عرض ترک را کمی زیاد کرده سپس با ماده خمیری پر می کنیم. این روش ترمیم ترک در مقایسه با روش تزریق رزین که به نیروی متخصص جهت تزریق نیاز می باشد ساده تر است.

3. دوختن یا بخیه زدن

در روش دوخت ترک با حفر شیارهای متقاطع بر مسیر ترک و نصب گیره های دوخت در جهت مناسب نسبت به مسیر ترک به وسیله چسب اپوکسی، المان ترک خورده تعمیر می شود.

4. افزودن میلگرد

یکی دیگر از روش‌های ترمیم، اضافه کردن آرماتور می‌باشد. در این روش سوراخ‌هایی در صفحه ترک ایجاد کرده و پس از تمیز نمودن آن‌ها به درزگیری سطحی ترک‌ها، پرکردن سوراخ ترک با اپوکسی و در نهایت قرار دادن سریع میلگردهای درون سوراخ می‌پردازیم.

5. ترمیم ترک با استفاده از کامپوزیت FRP

یکی دیگر از روش های ترمیم ترک بتن استفاده از نوارهایی از جنس الیاف کربن می باشد. در این روش پس از ترمیم موضعی سطح ترک خورده، نوارهایی از جنس الیاف کربن با استفاده از رزین اپوکسی بر روی سطح آسیب دیده چسبانده می شود.