بتن، ملات، و دوغابهاي منبسط شونده

دليل عمده استفاده از بتن، ملات و دوغابهاي منبسط شونده آن است كه بتوان بر مشكلات انقباض (جمع شدگي) كه معمولاً در به كارگيري مواد با سيمان معمولي مشاهده مي شود فائق آمد. مكانيزم عمل به نحوي است كه باعث مي شود مواد تعميري به هنگام گيرش و سخت شدن (عمل آوري (CURINGانبساط پيدا كرده و با عمل انقباض مخالفت و آن را خنثي نمايد.

۳-۷ بتن و ملات داراي الياف مصنوعي
(FIBRE REINFORCED CONCRETE & MORTAR)
اساساً افزودن الياف مصنوعي به بتن يا ملات به سه منظور اصلي افزايش مقاومت كششي، افزايش مقاومت خمشي و افزايش در مقابل ضربات ناگهاني (IMPACT RESISTANCE) صورت مي گيرد.
به طور كلي دو گروه اصلي از الياف مصنوعي وجود دارند كه براي منظورهاي فوق مورد استفاده قرار مي گيرند. مدلهاي گروهي از اين الياف مصنوعي پايينتر از مدلهاي بتن يا ملات مي باشد؛ مانند نايلون (NYLON) و پلي پروپيلن (POLYPROPYLENE). در حاليكه مدولهاي گروه دوم بالاتر از مدولهاي بتن يا ملات هستند؛ مانند شيشه (GLASS)، استيل و كربن. از بتن يا ملات مسلح به الياف مصنوعي به طور موفقيت آميزي به عنوان لايه هاي نازك روكشي (OVERLAYS) روي جاده ها، خيابانها و باندهاي فرودگاه (RUNWAYS) استفاده شده است. همچنين از اين سيستم مي توان در مكانهايي كه خلأزايي(CAVITATION) و فرسايش (EROSION) مشكلاتي را باعث شده است (مانند روي سرريزهاي سدها) و ساير مراحل خاص كمك گرفت. روشهايي نيز ابداع شده است كه با به كارگيري آنها مي توان از مخلوطهاي واجد الياف مصنوعي، در سيستمهاي بتن پاشي استفاده نمود.

اخيراً گزارش شده است كه افزايش الياف مصنوعي در سيستمهاي باعث ازدياد قدرت چسبندگي لايه هاي تعميري به بتن مادر مي گردد. البته سيستمهاي انحصاري نيز وجود دارند كه براي تعميرات بتن به كار مي روند و در آنها علاوه بر پليمرها، الياف مصنوعي نيز ديده مي شود. عليرغم موفقيتهايي كه تا امروز به دست آمده، ممكن است پيشنهاد اين سيستم به عنوان يك ماده تعميري، ناپخته به نظر برسد چرا كه مسأله دوام و پايداري آن در دراز مدت، در مرحله آزمون و بررسي و مطالعه قرار دارد. نكته اي كه بايد مورد توجه خاص قرار گيرد، نحوه مخلوط و پخش شدن (DISPERSION) الياف مصنوعي در سيستم است. بارها مشاهده گرديده كه به هنگام مخلوط نمودن الياف با ساير مواد بتني يا ملات (سيمان- سنگدانه- آب و…)، الياف مصنوعي تمايل به جمع شدن در يك جا داشته يا در جهات مشخصي قرار مي گيرند. كه اين امر توزيع برابر و يكنواخت الياف را با اشكال مواجه مي سازد.

۳-۸ لاتكس
(LATICES)
در حال حاضر باور بر اين است كه بتن يا ملاتي كه داراي افزودنيهاي لاتكسي (LATEX) مي باشد، براي مرمت سازه هاي بتني آسيب ديده بسيار مفيد واقع مي شود. اصطلاحاتي كه براي اين گونه مواد تعميري به كار برده مي شود، به شرح زير است:
بتن لاتكسي (LATEX CONCRETE)

بتن اصلاح شده لاتكسي (LATEX MODIFIED CONCRETE)
و اخيراً بتن اصلاح شده پليمري (POLYMER MODIFIED CONCRETE)
توضيح ضروري اين است كه نبايد سيستمهاي ياد شده را با بتن پليمري (POLY. CONC.) اشتباه نمود. چون در بتن پليمري تنها عامل گيرش (BINDER) خود پليمر مي باشد در صورتي كه در بتن اصلاح شده پليمري، سيمان كه داراي خاصيت چسبندگي و گيرش مي باشد نيز به كار رفته است.
به طور كلي، در مقايسه با بتن و ملات ساخته شده از سيمان پرتلند معمولي، بتن و ملات اصلاح شده پليمري داراي خواص و مشخصات ويژه اي مي باشند. اين مشخصات را مي توان به صورت زير خلاصه نمود:

(الف) در صورت نياز مي توان آن را به صورت لايه هاي نازك و لبه پري (FEATHER- EDGED) به كار برد.
(ب) از قدرت چسبندگي بيشتر به بتن مادري كه داراي مقاومت و مرغوبيت كافي باشد، برخوردار است.
(پ) به علت اينكه اين گونه مواد خود حالت نگهدارندهء آب (WATER RETENTIVE) دارند، عامل عمل آورنده و يا پوششهاي عمل آورنده از اهميت چنداني برخوردار نيستند، البته بايستي از خشك شدن در شرايط تابش مستقيم آفتاب و باد اجتناب گردد.

(ت) داراي مقاومت كششي بيشتري مي باشند.
(ث) داراي حالت ارتجاعي و نرمش بيشتري مي باشند.
(ج) از دوام و پايايي بهتري برخوردارند.

با اينكه قيمت بتن و ملات اصلاح شده پليمري از قيمت بتن و ملات با سيمان معمولي، بيشتر است ولي آنها بسيار ارزانتر از مواد اپوكسي به شمار مي آيند. بايد توجه داشت كه وقتي پليمر به مخلوط بتن يا ملات افزوده مي گردد، به كارگيري افزودنيهاي ديگر بايستي با دقت بيشتري صورت گيرد. چرا كه ممكن است سازگاري (COMPATIBILITY) لازم بين آنها موجود نبوده و اختلالاتي را شاهد باشيم. نكته قابل ذكر اينكه جا به جا كردن و پرداخت سطح نهايي بتن و ملات اصلاح شده پليمري مشكلتر از مواردي است كه در آنها از بتن و ملات با سيمان معمولي استفاده شده است.

از جمله پليمرهاي لاتكسي كه در صنعت بتن كاربرد بيشتري دارند، مي توان استيرن بوتادين(STYRENE BUTADIENE)، ساران(SARAN) اكلريك (ACRYLIC) و پلي وينيل استات (POLYVINYL ACETATE) را نام برد. اين پليمرها به صورت پودر و يا مايع به مخلوط بتن يا ملات اضافه مي گردند. گفته مي شود كه نتايج بهينه موقعي حاصل مي گردد كه سيستم به مدت ۳-۱ روز به صورت خيس، عمل آمده و سپس در هواي آزاد قرار گيرد. صاحبنظران بر اين عقيده هستند كه حداقل بخشي از بهبود مكانيكي و پايايي يا دوام حاصل از به كارگيري اين گونه سيستمها، به دليل كاستن از درجه تخلخلي است كه در نتيجهء وجود پليمر در سيستم پديد مي آيد. همچنين ادعا بر اين است كه يكي از مهمترين مشخصه هاي بتن يا ملات اصلاح شده پليمري، به عنوان دو مادهء تعميري در سازه هاي بتني، قدرت چسبندگي خوب آنها به بتن قديم (مادر) مي باشد.

۳-۹ ساير مواد پوششي
(OTHER COATING MATERIALS)
علاوه بر موادي كه مانند بنتونيت، سيستمهاي قيري و رزيني به عنوان مادهء پوششي مورد استفاده قرار مي گيرند، مواد ديگري نيز از قبيل روغنLINSEED ، سيليكونها (SILICONES) سيلانها (SILANES) موجود مي باشند.

۳-۱۰ سيمانهاي مخصوص
(SPECIAL CEMENTS)
سيمانهاي مخصوصي از قبيل سيمان با آلوميناي بالا (HIGH ALUMINA) و سيمانهاي فسفات منيزيوم (MAGNESIUM PHOSPHATE) وجود دارند كه مي توان از آنها براي كارهاي تعميرات بتني استفاده نمود. عمده ترين امتيازات اين سيمانها، گيرش سريع و مقاومت بالاي آنها در زمان كوتاه مي باشد. همچنين اين سيمانها در مقابل بعضي از اسيدها، روغنها و چربيها، آب دريا، مواد شكري و سولفاتها از خود مقاومت و پايايي بالايي نشان مي دهند.

۳ – ۱۱ مواد تعميري زير آبي
(UNDER WATER REPAIR MATERIALS)
به طور كلي مي توان موادي را كه براي تعميرات زير آبي به كار مي روند، به دو گروه سيماني (CEMENTITIOUS) و رزيني (RESINOUS) تقسيم نمود. با توجه به اندازه و وسعت محل تعمير، ممكن است اين طبقه بندي به چند گروه ديگر از قبيل تعميرات تركها (CRACK REPAIRS) و تعميرات قطعه اي يا سطحي (PATCH REPAIRS) نيز تقسيم گردد. بررسي مدارك موجود نشان مي دهد با وجود آن كه از سيستهاي رزيني هم براي تعمير و تزريق تركها وهم براي تعميرات سطحي (PATCH) استفاده شده است، سيستهاي سيماني هنوز براي تزريق تركها به كار گرفته نشده اند.

در ميان سيستمهاي رزيني به نظر مي رسد كه اكثراً اپوكسيها براي انجام تعميرات بتني زير آبي مورد استفاده قرار گرفته اند و دليل اين امر را مي توان عملكرد و ويژگيهاي بهتر سيستمهاي اپوكسي، در مقايسه با ساير سيتمهاي موجود دانست. از جلمه ويژگيهاي اپوكسيها كه باعث مي گردد آنها براي تعميرات زير آبي مورد توجه و درخواست قرار گيرند مي توان مقاومت بالا، قدرت جمع شدگي (SHRINKAGE) كم در مقابل رطوبت را نام برد. از آنجا كه شرح سيستمهاي رزيني در بخش ۳-۵ (رزينها-RESINS ) آمده است، فقط به شرح و بررسي كامل سيستهاي سيماني كه براي تعميرات بتني در زير آب به كار گرفته مي شوند، مي پردازيم.

۳-۱۱-۱ مواد سيماني براي تعميرات زير آبي
(CEMENTITIOUS MATERIALS FOR UNDER WATER REPAIRS)
بر عكس دوغابهاي (GROUTS) رزيني، دوغابهاي سيماني كاملاً براي مهندسين و دست اندر كاران آشنا و شناخته شده مي باشند. ماده چسباننده و گيرش (BINDER) دوغابهاي سيماني، سيمان پرتلند معمولي است كه به دليل در دسترس بودن، قيمت پايين، سهولت مصرف و همچنين به واسطهء شناخته شدن آن در صنعت بتن، ملات و دوغاب ساخته شده با سيمان پرتلند معمولي براي تعميرات داخل آب چندان مناسب نيستند. دلايل آن و اقداماتي كه مي توان براي غلبه بر اين نارساييها و همچنين سيستمهاي تعميراتي ساخته شده با سيمان معمولي به كار برد، در اين بخش به تفصيل شرح داده شده اند.

۳-۱۱-۱-۱ ويژگيهاي آب اندازي
(HIGH BLEED CHARACTERISTICS)
پس از قرار گرفتن مخلوط بتن يا ملات، آب آن به خاطر پايين بودن وزن مخصوصش، از دانه ها جدا شده و نزديك سطح جمع مي گردد. اين فرآيند (PROCESS) كه نوعي جداشدگي (SEGREGATION) است به نام آب انداختن (BLEEDING) خوانده مي شود. از آنجا كه آب انداختن (BLEEDING) براي تعميرات بتني مخرب مي باشد، بايستي آن را كنترل نمود. يك راه حل آن است كه آب مخلوط را كم مي كنيم كه در اين صورت رواني مخلوط تحت تأثير قرار مي گيرد. راه ديگر آن است كه از افزودنيها كمك گرفته شود.

ماده افزودني كه مورد استفاده قرار مي گيرد بايستي طوري انتخاب شود كه ضمن كم نمودن آب مورد نياز مخلوط، رواني آن را حفظ نمايد. براي اين منظور از روان كننده ها (PLASTICIZERS) استفاده مي شود كه به واسطهء وارد نمودن هوا به درون مخلوط، رواني مخلوط را بهبود مي بخشد بدون آنكه نيازي به آب بيشتر باشد. همچنين مي توان آب انداختن (BLEEDING) را با به كارگيري پودر آلومينيوم، يك ماده منبسط شونده، كلريد كلسيم (cac12)، يك ماده شتاب دهنده با C3A (تري كلسيم آلومينات) بالا و ذرات ريزتر سيمان كم نمود.

۳-۱۱-۱-۲ زمان گيرش طولاني
(PROLONGED SETTING TIME)
زمان لازم براي سخت شدن و گيرش مخلوط سيمان پرتلند معمولي، خصوصاً در حرارتهاي پايين بسيار طولاني بوده و حدود چند روز به طول مي انجامد. گرچه ممكن است اين خاصيت، موقع انجام تعميرات، مزيتي به شمار آيد، ولي پس از اينكه بتن در جاي خود قرار گرفت اين مزيت تبديل به يك عيب مي شود. از انجا كه زمان گيرش به حرارت وابسته است، اهل فن دريافته اند كه مي توان با انجام اقداماتي حتي در دماهاي زير ۵۰ درجه سانتيگراد نيز به محض قرار دادن بتن، عمل گيرش آغاز گردد.

۳-۱۱-۱-۳ شسته شدن
(WASHOUT)
اگر سيمان پرتلند معمولي در تماس با آب قرار گيرد (مثلاً آب دريا)، به علت تمايل آن براي مخلوط شدن با آب بيشتر، در آب پخش و در نتيجه مواد متشكله (CONSTITUENTS) خود را از دست مي دهد. از آنجا كه در تعميرات بتني زير آب، بايستي مواد تعميري با آب تماس پيدا كرده و آن را جا به جا نمايد، عمل شسته شدن (WASHOUT) مي تواند اثرات منفي بسيار جدي بر جاي بگذارد. جهت غلبه براين مشكل، از افزودنيهايي با مواد شيميايي با بنيان (BASE) سلولزي (CELLULOSE) و يا پلي اتيلني (POLYETHYLENE) كه به آب مخلوط اضافه مي گردد، كمك گرفته مي شود. در واقع ماده افزودني، توليد محلول كلوئيدي (COLLOID) مي نمايد كه با تشكيل مانع يا پوسته اي با جريان الكتريكي ELECTRO STATIC، در روي سطح، از مخلوط شدن بيشتر آب جلوگيري مي كند.

۳-۱۱-۱-۴ آسيب پذيري در مقابل مواد شيميايي
(SUSCEPTIBILITY TO CHEMICAL ATTACK)
گفته مي شود كه تري كلسيم آلومينات (C3A) موجود در مخلوط سيمان پرتلند معمولي، در مقابل عوامل شيميايي چون كلريدها و سولفاتها، آسيب پذير مي باشد. براي بهبود بخشيدن به مقاومت مخلوط سيمان پرتلند معمولي در قبال مواد شيميايي موجود در آب، از افزودنيهاي آب گريز (HYDROPHOBIC) كمك گرفته مي شود. رفتار اين افزودنيها مانند عمل آب بند كننده ها (WATER PROOFERS) بوده و براي پايين آوردن نفوذ پذيري بتن به كار مي روند. راه ديگر آن است كه از سيماني استفاده شود كه داراي تري كلسيم آلومينات كمتري باشد.

۳-۱۱-۱-۵ رواني ضعيف
(POOR FLOWABILITY)
تا آنجا كه به رواني يك مخلوط (بتن، ملات، دوغاب) مربوط مي شود، به كارگيري روشها و تجهيزات مورد نياز از اهميت شاياني برخوردار است. زيرا اعمالي چون هم زدن، جا به جا كردن (HANDLING)، حمل و نقل و قرار دادن (PLACING) يك مخلوط بستگي به حد رواني (FLOWABILITY) يا كارآيي (WORKABILITY) دارد.

هچنين به اين نكته نيز بايد توجه داشت كه موقعيت مكاني محل تعمير و قابل دسترس بودن آن، در ميزان رواني و جريان مخلوط نقش تعيين كننده دارد.
يك روش براي بهبود بخشيدن به حد رواني (FLOWABILITY)، اين است كه موقع هم زدن مخلوط، آب بيشتري به آن اضافه گردد. اما اين عمل نتايج منفي در پي خواهد داشت. بنابراين به نظر مي رسد كه راه حل در كمك گرفتن از روان كننده ها (PLASTICIZERS) و ساير افزودنيهايي كه باعث كاهش آب مخلوط مي گردد، باشد. با علم به اينكه وظيفه آب موجود در مخلوط، فراهم آوردن رواني لازمه و نيز امكان انجام تركيبات شيميايي با دانه هاي سيمان مي باشد، لذا انتخاب روان كننده (PLASTICIZERS)و ساير مواد كاهندهء آب بايد به طريقي انجام پذيرد كه به وظيفه دوم آب مخلوط يعني فراهم آوردن امكان انجام تركيبات سيمان در مخلوط نه تنها آسيب نرساند بلكه آن را تسهيل نمايد.

باور اين است كه روان كننده ها (PLASTICIZERS) داراي خواصي هستند كه باعث كاهش كشش سطحي (SURFACE TENSION) آب مخلوط شده و با پخش نمودن ذرات سيمان در تمامي فاز AQUEOUS، اين ذرات توسط آب مخلوط كاملاً احاطه شده به نوبه خود باعث بهبود انجام تركيبات شيميايي در درون مخلوط مي شوند.

۳-۱۱-۱-۶ جمع شدگي يا انقباض
(SHRINKAGE)
موضوع انقباض يا جمع شدگي (SHRINKAGE) از خصوصيات بسيار مهم يك سيستم تعميري است. اگر اين جمع شدگي بيش از حد مجاز باشد، باعث ترك خوردگي، جدا شدن لايه تعميري و در نتيجه كاهش استحمام و پايايي مي گردد.

عمل جداشدن لايه تعميري به دليل ايجاد تنشهاي موجود (RESIDUAL) در مرز بين لايه تعميري و بتن قديمي، كه حاصل انقباض سيستم تعميري است، بسيار بحراني بوده و خستگي (FATIGUE) و گسيختگيهاي چسبندگي در طول مرز دو لايه را باعث مي گردد. به طور كلي، بسته به مقدار آب مخلوط، انقباض سيمان پرتلند معمولي بالاست. گفته مي شود كه اين موضوع اساساً به دليل كاهش حجم مخلوط به هنگام گيرش است.

براي فائق آمدن به اين مشكلات، از افزودنيهايي كمك گرفته مي شود كه نه تنها باعث از بين رفتن انقباض (جمع شدگي) سيستم مي گردند، بلكه انبساط كلي را نيز ايجاد مي نمايند. بعضي از موارد منبسط شونده كه در صنعت راه و ساختمان معمول هستند به قرار زير مي باشند:
(الف) پودر آلومينيوم متاليكي (METALLIC ALUMINUM POWDER): در اين سيستم عمل منبسط شدن به دليل آزاد شدن گاز هيدروژن مي باشد كه خود حاصل عمل شيميايي آلكالي روي آلومينيوم متاليكي است.

(ب) آهن متاليكي (METALLIC IRON): در اين سيستم عمل انبساط مربوط مي شود به اكسيدي كه حاصل عكس العمل شيميايي يونهاي كلريدي در يك محيط (MEDIUM) قليايي است كه باعث خوردگي (CORROSION) يا زنگ زدگي (OXIDATION) آهن شده و نتيجتاً حجم بيشتري را ايجاد مي نمايد.
(پ) سولفات كلسيم (GYPSUM): در اين سيستم انبساط حاصله در اثر توليد كلسيم سولفو آلومينات (CALCIUM SULPHO ALUMINATE) مي باشد كه از تركيب شيميايي سولفات كلسيم با تري كلسيم آلومينات به وجود مي آيد.

۳-۱۱-۱-۷ جدا شدن
(SEGREGATION)
جدا شدن (SEGREGATION) در اصطلاح به عملي اطلاق مي گردد كه طي آن اجزاي تشكيل دهندهء يك مخلوط از يكديگر جدا مي شوند. وقتي عمل جدا شدن (SEGREGATION) به وقوع مي پيوندد، ذرات (PARTICLES) سنگينتر تمايل به ته نشين شدن داشته و در نتيجه ذرات سبكتر در قسمتهاي بالا قرار مي گيرند. در نتيجه به خاطر اينكه مخلوط حالت يكنواختي خود را از دست مي دهد، ضعفهايي در سيستم ايجاد شده و باعث خرابي و گسيختگي نهايي آن مي گردد. اين مشكل معمولاً با استفاده از برخي مواد افزودني قابل بر طرف شدن مي باشند. مواد افزودني باعث مي شوند قدرت چسبندگي درون مخلوط (COHESIVE STRENGTH) افزايش يابد.

۳-۱۱-۱-۸ نفوذ آب دريا به سيستم تعميري
(PERMEABILITY TO SEA WATER)
در رابطه با مسأله نفوذ پذيري، دو مرحلهء كاملاً متمايز را مي توان تعريف نمود:
يكي نفوذ پذيري لايه سخت شده كه براي حفاظت از بتن مادر يا سازه زيرين به كار رفته است و ديگري ميزان نفوذ (PENETRATION) آب دريا به درون مخلوط تازه سفت نشده.
راجع به مسأله دوم يعني نفوذ آب دريا به درون مخلوط تازه بايد گفت، مشكلات حاصله تا حدي به مشكلات شسته شدن (WASHOUT)، آب انداختن (BLEEDING) و جدا شدگي (SEGREGATION) شباهت دارند كه در مباحث قبلي به آنها اشاره شد. اما به دليل آنكه نفوذ پذيري سازه هاي بتني دريايي از اهميت بسيار بالايي برخوردار است، انواع مختلف آب بند كننده ها (WATER PROOFERS) موجود مي باشد كه مي توان با افزودن آنها به مخلوط تازه، نفوذ پذيري لايهء تعميري سخت شده را كاهش داد.

۳-۱۱-۱-۹چسبندگي به بتن قديمي (بتن مادر)
(ADHESION TO THE SUBSTRATE CONCRETE)
يكي از وظايف مهم يك سيستم تعميري، حفاظت از سطحي است كه بر روي آن اعمال مي شود. پر واضح است تا وقتي كه چسبندگي لازم و كافي بين لايه تعميري و بتن قديمي وجود نداشته باشد، لايه تعميري از انجام اين وظيفه باز خواهد ماند. براي بهبود خاصيت جسبندگي مخلوط هاي ساخته شده از سيمان پر تلند معمولي، مولكولهاي آلي با زنجيره هاي طولاني، مانند استيرن بوتادين (STYRENEBUTADIENE RUBBERS) به سيستم افزوده مي گردد. گفته مي شود كه اين افزودنيهاي پليمري مقاومت چسبندگي و كششي مخلوط را بهبود مي بخشند.

استيرن (STYRENE) و بوتادين (BUTADIENE) را مي توان به حالت تك مولكولي(MONOMER) در آب مخلوط EMULSIFY كرده، سپس با اضافه نمودن پخش كننده هاي (DISRERSANT) مناسب (COMPATIBLE)، آن را به طور معمولي به آب مخلوط افزود.
عليرغم ادعاهايي كه توسط توليد كنندگان در رابطه با سيستمهاي تعميري اصلاح شده با پليمر مي شود، تحقيقات انجام شده در اين زمينه نسبتاً جوان بوده و اطلاعات كمي در مورد دوام و پايايي بتنهاي پليمري در دراز مدت در دست مي باشد

۶ بخيه زني
(STITCHING)
اين روش در موقعي به كار گرفته مي شود كه تركهاي زيادي روي سطح بتن ظاهر شده و بايستي براي به دست آوردن و حفظ مقاومت سازه اي، آنها را مسدود كنيم. در اين روش المانهاي “U” شكل با پايه هاي كوتاه در عرض تركها در درون حفره هاي تعبيه شده، قرار گرفته (ANCHORED يا مهاري) و سپس اين حفره ها با ملاتهاي روان يا دوغاب كه خاصيت جمع شدگي ندارند، پر مي شود. براي جلوگيري از تمركز تنشها، المانهايي با اندازه هاي متفاوت در جهات مختلف از نظر صفحه تركها (PLANE)، در نظر گرفته مي شود. نكته اي كه بايستي به هنگام به كارگيري اين روش در نظر داشت؛ آن است كه هرچه تركها بيشتر سخت (STIFF) گردند،احتمال به وجود آمدن ترك در جاهاي ديگر بيشتر مي شود. چارهء كار، آن است كه يك لايه بتن مسطح بر روي محلهايي كه بحراني هستند، اعمال گردد.

۲-۲-۷ تـنـيـدن
(STRESSING)
اگر در محلهاي مورد تعمير، تركها در منطقه بسيار وسيعي ظاهر شده باشد، به طوري كه بخيه زدن (STITCHING) بسيار گسترده اي را ايجا ب نمايد، ممكن است راه حل تنيدن (STRESSING) ، را مد نظر قرار داد. در روش تنيدن (STRESSING)، ميلگرد يا كابلهايي در منطقهء بتن آسيب ديده كار گذاري شده و سپس به آنها تنشهاي از پيش محاسبه شده را وارد كرده و در نهايت مهارشان مي نماييم. در اين روش بايستي دقت كافي مبذول گردد تا عمل تنيدگي (STRESSING) باعث به وجود آمدن تركهايي در مناطق ديگر نشود.

۲-۲-۸ درزگيري
(CAULKING)
در اين روش، گسل يا RUPTURE (تركهاي باريك ايجاد شده در بتن) با ماده اي پر مي شود كه حالت پلاستيك دارد. از خصوصيات اين مواد آن است كه نه مثل ملات روان و دوغاب، جاري مي شود و نه مثل ملات خشك، سفت مي ماند، بلكه حالت پلاستيكي دارد. در صورتي كه تركهايي كه بايستي پر شوند غير فعال (DORMANT) باشند، مي توان از ملات ساخته شده از سيمان پر تلند و يا ملاتي كه خاصيت انبساطي داشته باشد استفاده نمود. اما اگر تركهاي مذكور فعال باشند، بايستي از مواد ارتجاعي (ELASTOMERIC) كه از خاصيت ارتجاعي برخوردار هستند استفاده گردد. در بعضي مواقع و با توجه به شرايط خاصي، ممكن است عمل درزگيري با فشار نيز انجام پذيرد.

۲-۲-۹ پوشش
(COATING)
در اين روش نازكي به حالت مايع يا پلاستيك روي قسمتهايي از سطح بتن آسيب ديده و يا در معرض خرابي است اعمال مي گردد. در موقع انتخاب پوشش مذكور، دقت كافي بايستي مبذول گردد تا لايه محافظ حاصله داراي مشخصات مورد نظر باشد. اين پوشش را مي توان با برس، غلتك و يا به طريقه پاشيدن (اسپري) اعمال نمود. پايداري اين گونه پوششها، بسيار متفاوت است. اين پوششها اغلب براي جلوگيري از نفوذ آب، محافظت در برابر عوامل مخرب شيميايي و ايجاد پايداري و دوام بيشتر براي سطح بتن در مقابل آمد و شد زياد و سنگين كاربرد داشته و يا ممكن است پوشش فقط جنبه ظاهري و زيبايي داشته باشد.

۲-۲-۱۰ طريقه معمول مرمت قسمتهاي خراب شده با استفاده از مواد شكل پذير
(CONVENTIONAL REPLACEMENT USING PLASTIC MATERIALs)
در اين روش پس از كندن و خارج كردن بتن نامرغوب (نامناسب و ناسالم)، قسمتهاي بر داشته شده را مي توان با استفاده از ملات، بتن، سيمان معمولي و يا ساير موادي كه براي تعميرات تكه اي يا وصله پينه اي (PATCH)به كار مي روند، جايگزين نمود. بايستي توجه داشت كه اين گونه مواد، شامل مواد الاستومري (ارتجاعي) نمي باشند. اين روش يكي از روشهاي بسيار معمول در تعميرات سازه هاي بتني بوده و مناسب جاهايي است كه عامل خرابي تكرار نشده و يا كاملاً از بين رفته باشد.

۲-۲-۱۱ باروري توسط خلاء
(VACUUM IMPREGNATION)
در اين روش، معمولاً قسمت آسيب ديده به وسيله صفحه پوليتن (POLYTHENE SHEET ) پوشانده شده، سپس عمل خشك كردن سطح با استفاده از خلأ (VACUUM) انجام پذيرفته و منافذ كاملاً مسدود مي شوند. پس از اطمينان كامل از هوابند و آب بند بودن سيستم، موادي كه قرار است بر روي سطوح و خلل و فرج آسيب ديده اعمال شود، مورد مصرف قرار مي گيرند.
در اين روش ادعا شده است كه از طرفي به دليل ايجاد خلأ در قسمتهاي اطراف منطقهء آسيب ديده و از طرف ديگر به دليل اينكه رزين و يا ساير بارور كننده (IMPREGNANT) به توسط فشار اتمسفر درون منافذ و خلل و فرج تزريق مي گردند، مواد بارور كننده به درون منافذ كاملاً نفوذ كرده و حتي تركهاي مويي را نيز به واسطه عمل موئينگي CAPILLARY پر مي نمايد، لذا پس از انجام باروري (IMPREGNATION) هيچگونه حفره اي باقي نمي ماند. به عنوان مقايسه، بايد توجه داشت كه در سيستم باروري (IMPREGNATION) با فشار، ممكن است مواد، كاملاً منافذ و خلل و فرجها را پر نكند. تشكيل حفره هاي هوادار و يا وجود ذرات خاشاك و غيره از استحكام پوشش كاسته و در نتيجه رسيدن به يك پوشش كامل و بي نقص را تقريباً غير ممكن مي سازد.

۲-۲-۱۲ روشهاي سطلي
(DUMPBUCKET METHODS)
در اين روش سطلهايي را از مواد تعميري پر كرده و بر روي نقاطي كه بايد تعمير شود قرار مي دهند. اگر اين روش براي تعميرات زير آبي به كار گرفته شود، قسمتي از مواد تعميري هر سطل به علت شسته شدن (WASH- OUT) از بين رفته و در نتيجه حفره هاي لانه زنبوري در سيستم تعمير شده به وجود مي آيد. جهت جلوگيري يا به حداقل رساندن حفره هاي لانه زنبوري، بايستي از مخلوطي با درجه چسبندگي (COHESIVE) بالا استفاده نمود. بايد به خاطر داشت كه اين روش، مناسب مكانهايي است كه به اندازه كافي وسيع بوده و عمل خالي كردن سطل داراي مواد تعميري، بدون آسيب رساندن به قالب امكان پذير باشد.

۲-۲-۱۳ روش قيفي
(HOPPER METHODS)
در اين روش، لوله سخت و يا ارتجاعي به يك قيف (HOPPER) كه منبع تغذيه اي مواد تعميري است، اتصال دارد. با اينكه در شروع عمليات، خروجي لوله بر روي كف قرار مي گيرد، اما به تدريج كه جريان مواد تعميري ادامه مي يابد، خروجي لوله پايين تر از سطح مواد واقع شده و امكان تماس مواد را با آب كه ممكن است در اطراف وجود داشته باشد، قطع كرده و يا به حداقل مي رساند. در اين سيستم جريان مواد به طريقه ثقلي صورت مي گيرد.

۲-۲-۱۴ روش پمپ
(PUMP METHOD)
اين روش شباهت زيادي به روش HOPPER دارد (قسمت ۲-۲-۱۳) و فرق اساسي اين دو روش در آن است كه در اين روش به جاي استفاده از جريان ثقلي، از يك پمپ داراي فشار استفاده مي شود كه فشار آن را نيز مي توان تغيير داد.

۲-۲-۱۵ روش كيسه اي
(BAGGED METHOD)
اين روش مشابه روش پيش آكنده (PREPACKED) مي باشد. تفاوت اين روش با روش مذكور در آن است كه در اين سيستم سنگدانه هاي درشت درون قالبي قرار داده شده و سپس فضاهاي خالي بين سنگدانه ها با تزريق ملات روان يا دوغاب پر مي گردد.
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.

۳- مواد تعميري
(REPAIR MATERIALA)
در اين بخش موادي كه در تعميرات بتني معمول است، شرح داده شده اند.

۳-۱ 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 ۳۰ 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.

۳-۲ 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.

۳-۳ 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 ۳۵ 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.

۳-۴ 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.

۳-۵ 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.

۳-۵-۱ 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 ۵۰ 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 آورندهء رزينها، رزين مورد نظر را مي سازند.