بتن یکی از قوی ترین و قابل اعتمادترین مصالح ساختمانی است، با این حال مستعد ترک خوردگی است.
تغییرات دمایی، وجود خطاهای ساختاری و حتی ریشه درختان ممکن است، باعث ایجاد ترک در آن شوند.
برخلاف آنچه تصور می شود، تمامی ترک های موجود در بتن یکسان نیستند و انواع مختلفی دارند.
شناسایی این ترک ها به شما کمک می کند تا آن ها را بهتر تعمیر کنید.
در این مقاله به بررسی انواع ترک در بتن خواهیم پرداخت.
1# ترک در بتن چیست؟
هنگامی که تنش های کششی در بتن از مقاومت کششی آن بیشتر می شود، بتن ترک می خورد.
پهنا و میزان پخش شدن ترک به وسیله آرماتور کنترل می شود.
پدیده ترک خوردگی در بتن موضوع پیچیده ای است و به چند عامل بستگی دارد:
- بتن برای رسیدن به حداکثر میزان مقاومت خود به آب زیادی نیاز ندارد؛
اما در اکثر کارهای ساختمانی مقدار آبی که در بتن وجود دارد، بیشتر از میزان مورد نیاز است. - واکنش های شیمیایی که سبب می شود بتن از حالت مایع یا پلاستیک به حالت جامد تغییر کند، به آب نیاز دارند.
پس خشک شدن سریع بتن، می تواند این واکنش را دچار اختلال کند و سبب ایجاد ترک در بتن شود. - بتن ها با مقاومت های مختلفی ساخته می شوند.
استفاده از بتن نامناسب می تواند سبب ایجاد ترک در بتن شود. - اتصالات کنترلی می توانند از ایجاد ترک در بتن جلوگیری کنند یا از شدت آن (به صورت محسوس) بکاهند.
اتصالات باید در عمق اسلب گذاشته شوند.
عدم استفاده از این اتصالات می تواند باعث ایجاد ترک در بتن شود.
2# انواع ترک در بتن
بتن یکی از متداول ترین و پرکاربردترین مصالح جهان است که برای ساخت بخش های مختلفی از پیاده رو گرفته، تا ساختمان های بلند و پل ها استفاده می شود.
با این همه، ترک خوردگی یکی از ویژگی های اجتناب ناپذیر بتن است که می تواند به علل مختلفی رخ دهد و درجات مختلفی نیز داشته باشد.
انواع ترک در بتن به دو دسته تقسیم می شوند:
- ترک های غیرسازه ای: این نوع از ترک ها تهدیدی برای از بین رفتن یکپارچگی سازه بتنی نیستند.
این ترک ها به شکل ترک های مویی هستند و در درجه اول به دلیل فرآیند خشک شدن طبیعی بتن، تغییر دما یا تنش های جزئی ایجاد می شوند.
در نهایت این ترک ها نه به دلیل خطرناک بودنشان بلکه برای عملکرد کلی سازه بتنی، نیازمند تعمیر هستند. - ترک های سازه ای: این نوع ترک ها، از ترک های غیرسازه ای شدیدتر هستند و نیازمند رسیدگی و تعمیر فوری هستند.
ترک های سازه ای می توانند یکپارچگی سازه بتنی را به خطر بیندازند و در صورتی که برای تعمیر آن اقدامی نشود، حتی ممکن است باعث فروریختن سازه شوند.
در ادامه به بررسی انواع ترک در بتن خواهیم پرداخت.
1-2# ترک بتن انقباضی (جمع شونده) پلاستیک
بتن ها قبل از این که سخت شوند، به بتن پلاستیکی معروف هستند و می توان به هر شکلی آن ها را قالب گیری کرد.
بتن های پلاستیکی، دارای مقادیر زیادی آب هستند.
این نوع ترک ها، در اثر خشک شدن سریع سطح بتن، (بدون آن که فرصتی برای عمل آوری بتن وجود داشته باشد) ایجاد می شوند.
ترک هایی از این قبیل به دلیل گرما و خشکی هوا یا کمبود رطوبت در مخلوط بتن به وجود می آیند.
زمانی این ترک ها در بتن پدیدار می شوند که سطح بتن خیلی سریع خشک شده و هنوز مقداری آب درون بتن حبس شده باشد.
پس از خشک شدن آب، فضای خالی ای درون بتن ایجاد می شود که نقطه ضعف بتن است و سبب ایجاد ترک در این ناحیه می شود.
این ترک ها بسیار باریک هستند و به سختی قابل مشاهده هستند.
این ترک ها فقط در سطح ایجاد نمی شوند، بلکه در سرتاسر سازه بتنی گسترش پیدا می کنند.
2-2# ترک های نشست پلاستیک
در یک سازه تقویت شده، این نوع ترک ها ممکن است، در بتن های تازه ایجاد شود.
این نوع شکستگی ها قبل از سخت شدن بتن و روی سطح آن نمودار می شوند.
بتن های تازه وقتی درون قالب های مخصوص ریخته شوند، تمایل به ته نشین شدن دارند؛
ولی میله های تقویت کننده بتن، فرآیند ته نشین شدن جامدات درون بتن را با مشکل مواجه می کنند و سبب کند شدن این فرآیند می شوند.
این امر باعث به وجود آمدن ترک های افقی و کوچک در سطح بتن می شود.
ترک های نشست پلاستیک، در اصل نوعی فرونشست هستند که در اثر کاهش حجم بتن، به وجود می آیند.
3-2# ترک های بتن انبساطی
ترک بتن انبساطی، یکی دیگر از انواع ترک در بتن است که در اثر تغییر دما و انبساط و انقباض ناشی از آن، ایجاد می شود.
گرما سبب انبساط در بتن می شود که این انبساط باعث ایجاد فشار در بتن و منجر به ترک خوردن آن می شود.
این نوع ترک ها بیشتر به صورت یک خط مستقیم دیده می شوند که از سطح بتن عبور می کند.
این ترک ها در اثر شرایط آب و هوایی نامناسب یا خطای ساختاری به وجود می آیند. به این ترک خوردگی ها، ترک های حرارتی نیز می گویند.
ترک های انبساطی، ترک های خطرناکی نیستند؛ اما باعث نفوذ آب به داخل سازه می شوند که خود سبب ایجاد ترک های بیشتر و افزایش آسیب به سازه مذبور می شوند.
استفاده از تکنیک مناسب در نصب بتن و همچنین استفاده از درزگیرهای انبساط می تواند تا حد زیادی از ایجاد این نوع ترک ها جلوگیری کند.
4-2# ترک های بتن در اثر بارگذاری بیش از حد
اگر وزنی که روی بتن ها قرار می گیرد، بیش از آستانه تحمل آن ها باشد، سبب ایجاد ترک در بتن می شود.
اگر این ترک ها از حدی فراتر روند می توانند بسیار خطرناک باشند و یکپارچگی سازه بتنی و سازه های اطراف آن را به خطر اندازند.
توزیع مناسب وزن و تقویت بتن ها می تواند از ایجاد این ترک ها جلوگیری کند.
در صورت مشاهده ترک های اضافه بار، باید به سرعت رسیدگی های لازم به عمل آید تا از بروز آسیب های بیشتر جلوگیری کند.
همچنین، استفاده از بتن هایی با دوام بالا می تواند، شدت آسیب را تا حد زیادی کم کند.
5-2# ترک های ناشی از واکنش های شیمیایی
بعضی از ترک های موجود در سازه های بتنی ممکن است در اثر واکنش های شیمیایی مضر، ایجاد شوند.
این واکنش ها گاهی به علت موادی است که در ساخت بتن استفاده شده یا گاهی به علت وجود اشیایی است که پس از سخت شدن بتن با آن در تماس هستند.
از دیگر عللی که می تواند باعث ایجاد ترک در بتن شود می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- فعل و انفعالات مابین سنگدانه های فعال سیلیس (Silica) و محیط قلیایی ناشی از هیدراتاسیون (Hydration) سیمان
- مواد افزودنی یا منابع خارجی مانند آب های زیرزمینی و محلول قلیایی ذخیره شده در ساختار نهایی سازه
6-2# ترک های ناشی از خشک شدن پیش از موعد
یکی دیگر از انواع ترک در بتن، ترک های ناشی از خشک شدن پیش از موعد لایه بالایی اسلب (Slab) است.
در این حالت، ترک هایی در بتن ایجاد می شود که شبیه به تار عنکبوت هستند.
هنگامی که لایه بالایی کاملاً خشک شود، ترک های پوسته نمایان می شوند.
خوشبختانه این نوع ترک ها بر یکپارچگی سازه بتنی اثر سو ندارند و بی ضرر هستند.
7-2# ترک های ناشی از خوردگی های آرماتور (reinforcement)
گاهی ممکن است، آرماتور فولادی داخل بتن، دچار زنگ زدگی شود.
این زنگ زدگی باعث افزایش حجم فولاد می شود و در نهایت به ترک خوردن بتن می انجامد.
این نوع ترک خوردگی، بیشتر در اثر قرار گرفتن فولاد در معرض رطوبت، نمک یا سایر مواد خورنده ایجاد می شود.
خورندگی آرماتور یک مشکل جدی است؛ زیرا سبب می شود یکپارچگی سازه بتنی و سازه های اطراف آن از برود.
طراحی درست و قرار دادن مناسب مخلوط بتنی می تواند تا حد زیادی از این قبیل آسیب ها جلوگیری کند.
در صورت وجود خوردگی آرماتور باید به سرعت به این موضوع رسیدگی شود تا از آسیب های بیشتر جلوگیری شود و ایمنی سازه به خطر نیفتد.
8-2# ترک های سنگین
ترک های سنگین معمولاً زمانی به وجود می آیند که زمین زیر بتن متورم یا جا به جا شده و سبب می شود بتن به سمت بالا حرکت کند.
این ترک ها بیشتر به علت تغییرات شدید دمایی (در اکثر مواقع، قرار گرفتن در معرض هوای بسیار سرد)، تغییرات رطوبتی در محیط یا چرخه های انجماد و ذوب ایجاد می شود.
زمانی که شرایط محیطی به حالت عادی بازگردد، سازه بتنی نیز به حالت قبل خود برمی گردد؛ اما تغییر شکل ایجاد شده ناشی از این تغییرات، سبب ترک خوردگی سازه می شوند.
این ترک ها آسیب های قابل توجهی به سازه بتنی و سازه های اطراف آن مانند دیوارها یا پایه ها وارد می کنند.
زهکشی مناسب، فشرده سازی خاک و تکنیک های مناسب نصب می تواند از این قبیل آسیب ها جلوگیری کند.
در صورت وجود ترک های سنگین بهتر است علل به وجود آمدن این شرایط شناسایی و رفع شوند و سپس به تعمیر ترک ها پرداخته شود.
9-2# ترک های ناشی از خطا در طراحی
موارد زیر می تواند باعث ایجاد انواع ترک در بتن شود:
- وجود گوشه های ضعیف در دیوار
- بخش های پیش ساخته
- انتخاب آرماتور نامناسب
- تغییرات حجم ناشی از تغییر دما و رطوبت
- عدم وجود اتصالات کافی
- طراحی نامناسب فونداسیون ها
- حرکت دیفرانسیل درون سازه
10-2# خراشیدگی و پوسته شدن بتن
این نوع ترک خوردگی خود به دو دسته تقسیم می شود که عبارت اند از:
- کریزینگ (crazing): این نوع ترک ها به صورت پراکنده روی بتن پدیدار می شوند و شبکه ای از ترک های ریز و کم عمق روی بتن ایجاد می کنند.
این نوع ترک در اثر تبخیر سریع رطوبت از سطح بتن (و در همان مراحل اولیه عمل آوری بتن) ایجاد می شود که می تواند ناشی از عوامل مختلفی مانند دمای بالا، رطوبت کم و قرار گرفتن بتن در معرض باد یا نور خورشید باشد.
فرسودگی بتن در این حالت یک مسئله زیبایی است که بر ظاهر بتن اثر نامطلوب می گذارد؛ اما بر یکپارچگی سازه بتنی اثر سو ندارد. - پوسته شدن: ترک های پوسته ای عمیق تر و گسترده تر از ترک های حالت قبلی هستند و در مراحل بعدی پس از فرآیند عمل آوری بتن رخ می دهند.
هنگامی که سطح بتن به سرعت خشک شود، این ترک ها ایجاد می شوند و پوسته سختی را به وجود می آورند که سبب به دام افتادن رطوبت باقی مانده در سازه بتنی می شوند.
رطوبت موجود در داخل بتن سعی در خارج شدن از آن را دارد که در نهایت سبب ایجاد ترک در بتن می شود.
البته این ترک می تواند ناشی از موارد زیر نیز باشد:
-
- سخت نشدن صحیح بتن
- کار بیش از حد روی بتن
- استفاده بیش از حد از آب در ساخت بتن
جمع بندی
ترک های موجود در بتن، بر اساس ضخامتی که دارند، طبقه بندی می شوند.
این ترک ها گاه به صورت یک شکاف خود را نشان می دهند و گاهی باعث ایجاد ترک های بزرگ و شکست در بتن می شوند.
بر اساس آنچه بررسی کردیم می توان نتیجه گرفت که برای جلوگیری از ترک در بتن باید:
- زیرسازی بتن مناسب باشد.
- نسبت آب به سیمان کم باشد.
- از اتصالات کنترلی در دال استفاده شود.
- عمل آوری بتن به خوبی انجام شود.
نظرتون درباره این مقاله چیه؟
ما رو راهنمایی کنید تا اون رو کامل تر کنیم و نواقصش رو رفع کنیم.
توی بخش دیدگاه ها منتظر پیشنهادهای فوق العاده شما هستیم.
ثبت ديدگاه