توضیحات

تحقیق آسیب‌های سازه‌های بتنی و ترمیم و بهسازی آن‌ها

بتن یکی از مقاوم‌ترین و پردوام‌ترین مصالح ساختمانی است که معمولاً برای سالیان طولانی عملکرد قابل قبولی از خود نشان داده است. اگرچه کیفیت محصولات به‌طور وسیعی به شرایط حاکم بر کار بستگی داشته و توسط عواملی شامل آب‌وهوا و اقلیم، رفتار متنوع مصالح و قابلیت سازگاری آن‌ها در بتن کنترل می‌شود؛ اما بهره‌دهی سازه‌های بتنی ممکن است توسط عوامل مخرب مانند آب‌وهوا، عوامل مکانیکی بارهای سیکلی؛ فرسودگی و سایش کاهش پیدا کند. بیش از یک قرن است که انسان از بتن در اجرای سازه‌ها استفاده می‌کند. هرچند که این ماده نیز مانند سایر مصالح ساختمانی ساخته دست بشر دارای مزایا و معایبی می‌باشد ولی شاید به دلیل داشتن مقاومت فشاری مناسب قابلیت شکل دادن به آن با قالب‌های مختلف، مقاومت خوب در برابر رطوبت و آب و … و شاید ارزان بودن و در دسترس بودن مصالح مورداستفاده در ساخت آن به‌جز سیمان یکی از دلایل اصلی مورد اقبال قرار گرفتن آن توسط کارفرمایان و مهندسین باشد؛ اما متأسفانه با توجه به عدم پیشرفت همزمان روش‌های اجرایی ساخت این نوع سازه‌ها مطابق دانش تئوری موجود دانشگاهی و نبود نیروهای ماهر و ابزار و ماشین‌آلات مناسب و از همه مهم‌تر دخالت افراد غیرمتخصص و فاقد مسئولیت در قالب کارفرما و یا سازنده در اجرای این پروژه‌ها شاهد ساخت ساختمان‌های باکیفیت نامطلوب می‌باشیم. لذا با توجه به اهمیت موضوع در این مطالعه به بررسی ایرادات رایج و ارائه راه‌حل جهت حل آن‌ها در این‌گونه سازه‌ها خواهیم پرداخت. بدین منظور پس از مرور کلیات ابتدا مباحث مربوط به آسیب‌شناسی و بهسازی مطرح‌شده سپس مطالب مختصری از تقویت و مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی بررسی می‌شود. در ادامه مباحث مرتبط با ترمیم آسیب‌های عمده سازه‌های بتنی مطرح و روش‌های ترمیم سازه‌های بتنی در بخش‌های مختلف شامل روش‌های ترمیم ناشی از علل مختلف، روش‌های ترمیم ترک‌خوردگی، روش‌های ترمیم بتن‌های قلوه‌کن شده و ترمیم سازه‌های بتنی در تماس با آب (زیر سطح آب) موردبررسی قرار خواهد گرفت.

فهرست مطالب تحقیق آسیب‌های سازه‌های بتنی و ترمیم و بهسازی آن‌ها

فصل اول: کلیات
1-1-مقدمه. 8
1-2-تعاریف.. 10
1-3-ضرورت مرمت و بهسازی در سازه‌ها 11
1-4-طبقه‌بندی انواع آسیب‌ها و نارسایی‌ها 12
1-5-انواع آسیب‌های مختص سازه‌های بتنی.. 13
1-5-1-نارسائی‌ها و خرابی‌های مشهود در بتن و سازه‌های بتنی.. 13
1-5-2-آسیب‌های ناشی از فولاد در بتن.. 17
1-5-3-گسیختگی و رسیدن به حالت حدی نهایی در سازه‌های بتنی.. 18
1-6-خطاهایی که سبب بروز نارسایی خرابی و آسیب‌ها می‌گردند. 19
1-7-چه نارسایی‌هایی از چه خطاهایی نشأت می‌گیرند. 19
1-8-طبقه‌بندی و جمع‌بندی علل فرسودگي و تخريب سازه‌های بتني.. 20
1-8-1-نفوذ نمک‌ها 20
1-8-2-اشتباهات طراحی.. 20
1-8-3-اشتباهات اجرایی.. 22
1-8-4-نقایص ساخت.. 23
1-8-5-حملات كلريدي.. 23
1-8-6-حملات سولفاتي.. 24
1-8-7-حريق.. 24
1-8-8-چرخه ذوب و انجماد 25
1-8-9-نمک‌های ذوب يخ. 27
1-8-10-عکس‌العمل قليايي سنگ‌دانه‌ها 27
1-8-11-كربناسيون. 29
1-8-12-آب اضافه در مخلوط بتن.. 30
1-8-13- پدیده کاویتاسیون. 30
1-8-14-علل ديگر 31
1-8-15-دلایل مضاعف تخریب.. 36
1-9-طبقه‌بندی دیگری از دلایل بروز آسیب.. 38
1-9-1-دلایل شیمیایی.. 38
1-9-2-دلایل فیزیکی.. 39
1-9-3-خوردگی آرماتور 39
1-10-کیفیت بتن.. 41
فصل دوم: بهسازی
2-1-مراحل مختلف بهسازی و ترمیم. 43
2-1-1-اقدامات اولیه. 43
2-1-2-مرحله تشخیص و تقویم وضع موجود 45
2-1-3-چاره‌جویی.. 46
2-1-4-مرحله بازطراحی.. 46
2-1-5-مرحله اجرای عملیات بهسازی (درمان) 47
2-2-روش‌های تعمیر و تقویت (بهسازی) 48
فصل سوم: تقویت (مقاوم‌سازی)
3-1-مقدمه. 51
3-2-روش‌های نمونه‌برداری از سازه 53
3-2-1-روش غیر مخرب: 53
3-2-2-روش التراسونیک: 53
3-2-3-روش مغزه گیری بتن.. 54
3-3-روش‌های مقاوم‌سازی.. 55
3-3-1-روش‌های تقویت پی.. 55
3-3-2-روش‌های تقویت ستون‌ها 56
3-3-3-روش‌های تقویت تیرها 57
3-3-4-اتصال دستک فولادی.. 58
3-3-5-مقاوم‌سازی ستون و عرشه با FRP.. 58
3-3-6-اتصال کامپوزیت‌های FRP به روش NSM… 60
3-3-7-عرشه ساخته‌شده از کامپوزیت بتن و FRP.. 60
3-3-8-مقاوم‌سازی با ورق‌های مسلح به پلیمر 60
فصل چهارم: ترمیم (مرمت)
4-1-کلیاتی از ترمیم. 62
4-2- عمليات ترميمي.. 63
4-3-آماده‌سازی سطوح. 64
4-3-1-تميز نمودن با اسيد، شستن با اسيد، اسيد خراشي.. 65
4-3-2-برس زدن 65
4-3-3 – چكش زدن. 65
4-3-4 – سند بلاست و گريت بلاست (شن و ساچمه پاشي) 65
4-3-5 -وترجت (آب فشاري) با مواد ساينده و بدون آن. 66
4-3-6-روش‌های ديگر 66
4-4-روش‌های مختلف ترميم. 66
4-4-1-تزريق ترک‌ها 66
4-4-2- قنداق كردن. 69
4-4-3- بتن با سنگ‌دانه از پيش آكنده 69
4-4-3 لایه‌های سطحي.. 70
4-4-4 بتن پاشي.. 70
4-4-5- بخیه‌زنی.. 72
4-4-6- تـنـيـدن. 73
4-4-7- درزگيري.. 73
4-4-8- پوشش… 73
4-4-9-طريقه معمول مرمت قسمت‌های خراب‌شده با استفاده از مواد شکل‌پذیر 74
4-4-10- باروري توسط خلأ.. 74
4-4-11- روش‌های سطلي.. 74
4-4-12- روش قيفي.. 75
4-4-13- روش پمپ.. 75
4-4-14- روش کیسه‌ای.. 75
4-5-ترمیم بتن‌های آسیب‌دیده ناشی از علل مختلف.. 75
4-6-ترمیم بتن‌های ترک‌خورده 81
4-6-1-روش ها و تکنیک های ترمیم ترکها 87
4-6-2-ترمیم ترک هایی که در آنها انتظار وقوع حرکت بیشتری نمی رود 89
4-6-3-ترمیم ترک هایی که در آنها انتظار وقوع حرکت بیشتری میرود 90
4-6-4-ترمیم بتن در حالاتی که تعداد زیادی ترک روی یک سطح وجود دارد 91
4-6-5-محافظت از بتن ترک خورده 92
4-7-ترمیم بتن های قلوه کن شده 92
4-7-1-تشخیص…. 92
4-7-2-آماده سازی.. 92
4-7-3-انتخاب مصالح. 94
4-7-4-کاربرد مصالح بر پایه سیمان. 95
4-8-ترمیم سازه های بتنی در تماس با آب.. 96
4-8-1-آماده سازي سطوح آسیب دیده 96
4-8-1-1-پاك کردن سطح کار 97
4-8-1-2-خارج کردن بتن اسیب دیده 97
4-8-2-بریدن آرماتور 98
4-8-3-آماده سازي نهایی.. 99
4-8-4- ترمیم بتن در زیر سطح آب.. 99
1-تزریق ترکها 99
2-درزگیري.. 99
4-8-5-مواد تعمیري زیرآبی.. 100
منابع. 102

منابع تحقیق آسیب‌های سازه‌های بتنی و ترمیم و بهسازی آن‌ها

احمدی، غلامرضا و فریدون ابوالقاسم زاده، ۱۳۹۰، بررسی روش‌های ترمیم ترک در بتن در سازه‌های آبی،اولین همایش بین‌المللی بتن‌های ناتراوا مخازن ذخیره آب شرب، رشت، شرکت آب و فاضلاب شهری استان گلستان.
احمدی، غلامرضا و کورش خوشحال رودپشتی، ۱۳۹۰، ترمیم و تقویت سازه‌های بتنی در زیر سطح آب،اولین همایش بین‌المللی بتن‌های ناتراوا مخازن ذخیره آب شرب، رشت، شرکت آب و فاضلاب شهری استان گلستان.
اصغری سرخی، مجتبی؛ یحیی شربتی ناوان و الهام بخشیان لموکی، ۱۳۸۷، روش‌های مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی،چهاردهمین کنفرانس دانشجویان مهندسی عمران سراسر کشور، سمنان، دانشگاه سمنان
بابایی، محمد و علی لکی روحانی، ۱۳۹۰، مقایسه روش‌های نوین مقاوم‌سازی تیرهای بتنی (میلگردهای FRP به روش NSM ) با روش‌های قدیمی،ششمین کنگره ملی مهندسی عمران، سمنان، دانشگاه سمنان.
بهاروند، ابراهیم؛ مهرداد راستی و مهرداد خواجه پور، 1391، آسیب‌شناسی سازه‌های بتنی، راه و کاشانه، سال اول شماره 1 بهار، ص 20-21.
توکل، آیدین؛ علی بیگی، 1378، آسیب شناسی- مرمت و بهسازی ساختمان‌های بتنی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم و فنون مازندران
خباز تمیمی، محمدرضا؛ 1380 گزارش ترمیم و تقویت سازه بتن مسلح پارکینگ کرمانیان، مهندسین مشاور سازیان.
داودی، شهریار؛ مهدی قالیبافان، 1376، اسیب‌شناسی سازه‌های بتنی و بهسازی آنها پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
راهنمای طراحی و ضوابط اجرایی بهسازی ساختمان‌های بتنی موجود با استفاده از مصالح تقویتی FRP نشریه شماره 345 معاونت امور فنی دفتر امور فنی، تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله 1385، سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور.
رهگذر، رضا و علیرضا خالقی، ۱۳۸۴، روش‌های ترمیم سازه‌های بتن‌آرمه مدور،دومین کنفرانس سازه‌های جدار نازک، کرمان، دانشگاه باهنر کرمان.
ساعتی، مهدی و مهران زمانیان، ۱۳۹۰، مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی با استفاده از FRP ها با رویکرد کاهش هدر رفت انرژی،همایش ملی عمران، معماری، شهرسازی و مدیریت انرژی، اردستان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردستان.
نادري، محمود؛ 1373، آسیب‌شناسی و بهسازي سازه‌های بتنی، انتشارات شرکت ابزار خاك.
نیسی شوشتری، محمد؛ مهدی نیکو و نرگس خاتون پارساکیا، ۱۳۸۲، ترمیم سازه‌های بتنی به‌وسیله شاتکریت،دهمین کنفرانس دانشجویی مهندسی عمران، تهران، دانشگاه امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران)، عمران.
نیکوفر، باقر؛ امیر محمدی و محمدحسن شجاعی فر، ۱۳۹۲، ترمیم و بهسازی سازه‌های بتنی با استفاده از مواد پلی‌اورتان نمونه موردی پوشش و ترمیم بتن سازه سرریز و گالری سد علویان،کنفرانس بین‌المللی عمران، معماری و توسعه پایدار شهری، تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز.
واقفی، محمد؛ حسن باقری و سید شاکر هاشمی، ۱۳۹۰، مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی با استفاده از تزریق رزین اپوکسی،اولین همایش بین‌المللی بتن‌های ناتراوا مخازن ذخیره آب شرب، رشت، شرکت آب و فاضلاب شهری استان گلستان.
Guide to Concrete Repair, 1996, Bureau of Reclamation, Technical Service Center,S. Department of the Interior, chapter 3- causes of damage to consrate, pages 19-45