سه شنبه 26 شهریور 1398 |
سازه های بتنی
آماده سازی سطوح بتنی جهت اعمال پوشش

 سازه های بتنی


بتن امروزه ‏یکی از مهمترین مواد ساختمانی می باشد که هم در سازه ‏های زیرزمینی ، مانند کانالها ، لوله ها و مخازن آب زیرزمینی و هم در روی زمین ، مانند پلها ، تاسیسات صنعتی و کف سازههای صنعتی، ساختمانها تا برجهای بلند به کار برده ‏می شود .
در گذشته بشر ساز ه ‏های بتنی را مانند سنگ فنا ناپدیر می پنداشت و بر این اساس سطوح بتنی بدون هیچ گونه حفاظتی در معرض شرایط جوی، مواد شیمیایی و... قرار می گرفتند. همزمان با پذیرش زوال و خوردگی سطوح بتنی ، پوششهای پلیمری نیز به منظور یکی از روشهای موثر جهت حفاظت از بتن مورد توجه قرار گرفت. بتن را می توان با روش های مختلفی از جمله اجرای سیستم پوششی مناسب در مقابل عوامل فیزیکی ، مکانیکی ، شیمیایی و شرایط جوی مانند آب و هوا مقاوم ساخت .
 
 

آماده سازی سطح بتنی

آماده سازی سطح یک فاکتور حیاتی و با اهمیت در عملکرد پوشش ها و مواد ترمیمی بر روی بتن به شمار می رود. آماده سازی مناسب سطح در بتن یعنی داشتن یک سطح خشک، یکنواخت و عاری از گرد و خاک ، روغن و گریس وایجاد زبری مناسب. در واقع با زدودن آلودگی های سطحی لایه ی آستری قادر خواهد بود به راحتی با سطح بتن تماس مستقیم داشته باشد ، به بیان دیگر آماده سازی مناسب سبب ایجاد زبری، افزایش سطح تماس پوشش باسطح بتن و در نتیجه سبب بهبود چسبندگی می گردد.
 
 

انواع روشهای آماده سازی سطح

به طور کلی آماده سازی سطوح بتنی را می توان به سه گروه زیر تقسیم بندی نمود :
·        مکانیکی
·        شیمیایی
·        حرارتی
 
این روشها برای تمامی سطوح بتونی ، اعم از دیوارها ، کف های بتنی، مخازن ، کانالها و لوله هاو... قابل اجرا می باشد.
یک سطح بتنی آماده سازی شده قابل قبول باید عاری از هرگونه آلودگیها، اجزای سست بتنی چسبیده به سطح و گرد و خاک باشد. سطح حاصل از آماده سازی باید سالم ، یکنواخت ، بی عیب و مناسب جهت اجرای سیستم پوششی یا لاینیگ ها باشد. حداقل استحکام سطح بتن، حداکثر رطوبت سطحی و زبری سطح باید مطابق با مشخصات ذکر شده در مدارک مربوطه باشد.
 
بازرسی سطوح بتنی قبل از آماده سازی
بازرسی از سطوح بتنی قبل از اعمال پوشش به منظور تعیین شرایط بتن و انتخاب نوع روش آماده سازی و یا ترکیبی از چندین روش آماده سازی جهت سازگاری و تناسب با سیستم پوششی مورد نظرلازم و ضروری است .
باید توجه داشت که تناوب و میزان عیوب و نیز چگونگی آماده ‏سازی سطح آنها در انواع سطوح بتنی نیز متفاوت است به بیان دیگر نوع و میزان عیوب در دیوارها و سقف های بتونی با کف های بتونی ممکن است دارای تفاوتهای زیادی باشد.


سخت شدن بتن(curing)

بتن باید مطابق دستورالعمل شرح داده شده در استاندارد انجمن بتن آمریکا به شماره ACI308 ساخته وآماده ‏شود. شرایط لازم جهت سخت شدن بتن شامل حفط رطوبت کافی و دما برای یک مدت زمان مشخص ( ٢٨ ‏روز) می باشد. آماده ‏سازی سطح بر روی سطوحی که به میزان کافی سخت نشده اند و یا دارای استحکام پایینی می باشند ممکن است سبب زبری بیش از اندازه ‏سطح و یا جدایش میزان قابل توجهی از بتن از روی سطح گردد.
 
 

آسیب های فیزیکی

سالم بودن سطوح بتنی باید مطابق استاندارد NACE Publication 6G191 مورد ارزیابی قرار گیرند. مطابق این استاندارد با استفاده ‏از یک پیچ گوشتی و یا چاقوی جیبی خراشی بر روی سطح بتن ایجاد می کنیم. اگر پیچ گوشتی و یا چاقو بر روی سطح بتن بدون جدا کردن خرده ‏و ذرات بتن لغزیده باشد و فقط یک اثر و نشان صیقلی از خود به جای بگذارد در آن صورت سطح بتن سالم و مناسب می باشد و در صورت ایجاد یک کانال و گودی در مسیر خراش ، سطح بتن فاقد کیفیت می باشد. در صورت مشکوک بودن نتایج ارزیابی تست کیفی فوق و درستی و سالم بودن سطوح بتنی، استفاده از تست کمی استحکام کششی بتون مطابق استاندارد ASTM D4541  ، اصلاح شده برای زیرآیندهای بتنی و یا ACI 503R ‏لازم و ضروری است . سطوحی که در اثر نیروهای مکانیکی مانند ضربه ، سایش و یا خوردگی میله گردهای داخل بتن دارای آسیب های فیزیکی شده اند قبل از آماده سازی سطح باید مطابق استاندارد های ACI 301 , NACE RP0390  مرمت و اصلاح گردند.
 


آلودگی ها

‏آلودگی ها بر روی سطوح بتنی شامل تمامی موادی می باشند که ممکن است بر روی چسبندگی و عملکرد پوشش تاثیر منفی داشته باشند. چربی ، روغن، گریس، مواد شیمیایی و پوششهای قدیمی به جامانده  نمونه هایی از این آلودگی ها می باشند.
‏روشهای تعیین کننده آلودگیها می تواند شامل تست های زیر باشد :
·        ‏ بازرسی چشمی، قطره آب (زاویه تماس)، تست PH و روشهای تجزیه دستگاهی مختلف.
·        ‏همچنین جهت تعیین عمق آلودگی های نفود یافته در بتن ممکن است کُر گیری از بتن صورت پذیرد.
·         در مواردی که آسیب های مکانیکی وارد شده ‏به بتن ، نفوذ مواد شیمیایی به داخل آن و یا تجزیه و تخریب بتن زیاد باشد زدایش کامل و جایگزینی آن با بتن جدید ممکن است صورت پذیرد.

 

آسیب های شیمیایی

سطوح بتنی که در معرض مواد شیمیایی قرا گرفته اند لازم است جهت تعیین میزان آلودگیها و نیز استعکام کششی و یا سالم بودن آن مطابق دستورالعملهای ذکر شده ‏مورد ارزیابی قرار گیرند.

 

رطوبت

‏سه جز، اصلی بتن "aggregate" سیمان پورتلند و آب است . بتن از واکنش سیمان پورتلند با آب سخت می شود . واکنش سیمان پورتلند با آب ، باعث چسبیدن ذرات aggregate ‏به یکدیگرشده و تشکیل بتن سخت را می دهد . آب بیشتر از مقدار مورد نیاز برای واکنش هیدراسیون (ترکیب شدن چیزی با آب) درمخلوط بتن تر  بکار می رود تا بتوان بتن  را ریخت و با آن کار کرد .جهت اعمال هرنوع سامانه ی پوششی بر روی بتن، آب اضافی آن باید تبخیر شود . آب موجود درمنافذ بتن به سمت سطح بتن بالا می آید و تا زمان برقراری تعادل ، تبخیر می شود .
‏اگر در داخل بتن آب وجود داشته باشد وپوششی بر روی آن اعمال شود، در اثر حرکت آب ، پوشش تاول می زند. این تاول زدن به علت فشار اسمزی است . یادآوری می شود که این نمه تاول زدگی در مورد بتن های تازه ‏اجتناب ناپذیر است . مقررارت و تجربیات نشان می دهند که هر نوع پوششی باید حداقل بعد از ٢٨ ‏روز از اجرای بتن بر روی آن اعمال شود. این مورد الزاما برای تمام سطوح بتنی قابل تعمیم نیست زیرا مدت زمانی که در طی آن آب اضافی از بتن تبخیر می شود به متغیرهای زیادی بستگی دارد که عبارتند از : ضخامت بتن اعمال شده ، نسبت آب به سیمان در بتن ، دمای هوا ، دمای بتن ، رطوبت نسبی و سرعت باد . ممکن است که این زمان تا ۶٠ ‏روز یا حتی بیشتر طول بکشد تا اینکه کف یا سطح بتن ، آماده ی اجرای پوشش گردد .
‏روشهای مختلفی برای تشخیص حرکت رطوبت در بتن دراستاندارد ASTM E1907  شرح داده شده است . معمول ترین روشهای مورد استفاده در این استاندارد عبارتند از

 • تست صفحه پلاستیکی ، تست کلراید کلسیم ایندرید ، تست رطوبت سنج (رطوبت نسبی سنج) .

 
متداولترین روش جهت ارزیابی میزان رطوبت در بتن کف ، تست صفحه پلاستیکی مطابق استاندارد ASTM D4263  ‏می باشد. در این روش یک قطعه پلی اتیلن شفاف به ابعاد  mm 460 × 460    ‏(  in ١٨ ‏در ١٨ ‏) که حداقل (mils 4) ‏100میکرون ضخامت داشته باشد را با نوار چسب به کف بتن متصل می کنند به طوریکه نوار چسب روی همه لبه های صفحه را بپوشاند. این صفحه حداقل ١۶ ‏ساعت در محل مورد نظر باقی می ماند. سپس با جداکردن صفحه از روی سطح بتن، زیر صفحه و سطح کف مورد آزمون ، مورد ارزیابی بصری قرار می گیرد. هرگونه نشانه ای از رطوبت بر روی صفحه یا بر روی کف ، نشان دهنده وجود رطوبت در بتن می باشد. این نشانه می تواند یک رنگ خاکستری تیره ، زیر صفحه پلاستیکی نسبت به نواحی دیگر سطح بتن باشد. در صورت وجود این نشانه می توان نتیجه گرفت که سطح بتن برای اعمال پوشش آماده نیست . باید توجه داشت که اگر صفحه پلاستیکی به درستی نصب نگردد و یا پاره گردد آنگاه آزمایش ممکن است به اشتباه ، عدم وجود رطوبت در سطح را نشان دهد.
ذکر این نکته ضروری است که تست رطوبت بر روی سطح بتن، چگونگی سطح را در زمان اندازه گیری نشان می دهد. به طور مثال ممکن است به علت طراحی و یا اجرای نامناسب سازه بتنی، آب از داخل زمین و یا سازه ها و یا کانال های مجاور بعد از اجرای پوشش به داخل بتون نفوذ کرده و سبب تاول های اسمزی در منطقه پوشش داده شده ‏گردد در حالیکه قبل از اجرای پوشش ، نشانه ای از وجود رطوبت در سطح بتن مشاهده نمیشود.
رطوبت بتن با توجه به شرایط محیط اطراف آن نیز تغییر می کند. برای مثال ، انجام تست رطوبت بر روی سطح بیرونی یک مخزن بتنی که در معرض اتمسفر قرار گرفته است نسبت به سطح داخل مخزن ،در صد رطوبت نسبی کمتری را نشان می دهد . در صورتیکه میزان رطوبت در بتن بیشتر از حد قابل پذیرش برای اعمال پوشش باشد، لازم است بتن خشک گردد و یا زمان کافی برای خنک شدن آن تا رسیدن به حد مجاز ذکر شده در دستورالعمل داده ‏شود.

 

آماده سازی سطح

‏هدف از آماده سازی سطح بتن ایجاد شرایطی مناسب جهت اجرا و چسبندگی پوشش حفاظتی می باشد. در آماده سازی سطح بتن رعایت موارد ذیل الزامی است :
 
·        ‏ کلیه برآمدگیها شامل برآمدگیهای کوچک خار گونه و نوک تیز، لبه و کناره های تیز سازه، برآمدگیهای خطی وباریک به جا مانده از قالب ها و ترشحات بتنی به جا مانده بر روی سطح، باید بهنگام آماده سازی سطح زدوده گردند.
·        ‏ کلیه خلل و فرج ها و دیگر عیوبی که در سطح و یا در عمق کم و نزدیک به سطح هستند باید بهنگام آماده سازی سطح، ظاهر و سپس ترمیم گردند.
·        ‏ کلیه سطوح بتنی آلوده به مواد شیمیایی و نیزسطوح دارای استحکام کششی پایین، تا رسیدن به یک سطح بدون آلودگی شیمیایی و استحکام مناسب ، باید برطرف گردند.
·        ‏کلیه آلودگیها، مواد رهاکننده قالب ها، ترکیبات سخت کننده ی بتن، شوره های آهکی سفید رنگ برروی سطح، و نیز پوششهای احتمالی نا سازگار به جا مانده از قبل ، باید به روش مناسب از روی سطح پاک گردند.
·        روش آماده سازی سطح و یا ترکیب چندین روش آماده سازی بر اساس شرایط بتن و نیزخصوصیات سیستم پوششی باید انتخاب گردد.


 

روشهای تمیزکاری و آماده سازی سطح

‏روش های تمیزکاری و آماده ‏سازی سطوح بتنی در این مقاله، الزامآ کلیه روش های تمیزکاری را شامل نمی شود بلکه متداولترین آنها را بیان می دارد.
مطابق استاندارد ASTM D 4258  ‏، تمیزکاری سطح به روشهای وکیوم، بلاست و یا تمیزکاری با فشار آب، به منظور زدایش گرد و خاک و یا مواد سست از روی سطح بتن می باشد. جهت زدایش آلودگی های روغنی و گریس، مطابق استاندارد  ASTM D 4258، از روشهای شستشو با آب حاوی مواد سطح فعال (دترجنت) و یا بخار آب استفاده می گردد.


 
آماده سازی مکانیکی سطح بتن


‏مطابق استاندارد  ASTM D 4259 ‏، روش های بلاستینگ با مواد ساینده ی خشک و یا تر و بلاستینگ به روش وکیوم جهت زدایش آلودگی ها، لایتنس و بتونهای سست، نمایان نمودن حفره های زیر سطحی و نیز حصول یک سطح بتنی با استحکام و زبری مناسب می باشد.
‏آماده سازی با فشار بالای آب ( Water Jet Blasting ) مطابق استاندارد  NACE No.5/SSPC-SP 12 جهت زدایش آلودگی ها، لایتنس و بتن های سست، نمایان نمودن حفره های زیر سطحی و نیز حصول یک سطح بتنی با استحکام و زبری مناسب استفاده ‏می باشد.
از روش آماده ‏سازی ضربه ای و چکشی مانند تیشه زنی جهت زدودن پوشش های به جامانده، لایتنس و بتن های با استحکام پایین استفاده می گردد. این روش در استاندارد ASTM D 4259  ‏شرح داده شده است. لازم به ذکر است که این روش ممکن است منجر به شکست سطح بتن یا سبب ترک های ریز و میکرونی  در بتن گردد که در این صورت لازم است از دیگر روشهای آماده سازی استفاده نمود.
ابزار آلات برقی شامل ماشین سمباده چرخشی و یا برسهای سیمی مطابق استاندارد ASTM D 4259 جهت زدودن پوشش های به جامانده، لایتنس و بتن های با استحکام پایین و نیز زدودن برآمدگی ها در بتن استفاده می گردد. این روش ممکن است سبب پیدایش زبری مناسب بر روی سطح بتن نگردد.

 

آماده سازی سطح به روش شیمیایی

‏خوراندن سطح بتن با استفاده ‏از اسید و یا اچ کردن آن ( Etching ) ، مطابق استاندارد ASTM D 4260  ‏، جهت زدودن لایتنس، بتن های با استحکام پایین و به منظور فراهم آوردن زبری مناسب بر روی سطوح افقی بتنی می باشد. بعد از عمل اچ کردن با اسید، لازم است کلیه محصولات واکنشی ایجاد شده از روی سطح با شستشوی مناسب پاک گردد. جهت اطمینان از برطرف شدن اسید و خنثی بودن سطح، انجام تست PH بر روی سطح  بتن آماده سازی شده ضروری است. این روش برای سطوح عمودی و محل هاییکه ازترکیبات سخت کننده و یا سیلرها استفاده شده است پیشنهاد نمیگردد.
‏لازم به ذکر است که از اچ کردن سطوح بتنی با استفاده از اسید هیدروکلریک، در محل هاییکه امکان خوردگی فلزات می رود (میل گرد ها) باید اجتناب نمود.
 


آماده سازی حرارتی با شعله

از روش تمیزکاری حرارتی با شعله، با استفاده ‏از مشعل های پروپان و یا دیگر منابع حرارتی جهت زدودن آلودگی های آلی از سطح بتن استفاده می گردد. (استاندارد ASTM D 4258‏) از روش تمیزکاری با شعله با استفاده از شعله گاز اکسیژن- استیلن به منظور زدایش پوششهای سطح، آلودگیها، و لایتنس و یا ایجاد یک سطح بتنی با استحکام و زبری مناسب استفاده می گردد. مقدار زدایشی آلودگی ها با این روش با توجه به نوع دستگاه، تنظیم شعله و فاصله بین شعله و سطح بتن متغیر است.دمای زیاد باعث افت خواص و یا آسیب دیدگی بتن می گردد. بنابراین سطوح آماده سازی شده با این روش به منظور ارزیابی استحکام کششی و سالم بودن سطح آن باید آزمایش گردند و در صورت نامناسب بودن نتایج حاصل از آزمون، این سطوح باید مرمت گردند.
لازم به ذکر است که سطح بتن ممکن است پس از آماده سازی نیاز به تمیزی با یکی از روشهای اشاره شده در بالا داشته باشد.
 


ترمیم بتن آماده سازی شده

هنگام انجام عملیات ترمیم سطوح بتنی باید توجه داشت که :
·        تمامی شیارها ، حفره ها و دیگر عیوب سطحی تارسیدن به یک سطح مناسب جهت رنگ آمیزی باید مرمت گردند.
·        کلیه مواد ترمیمی اعم از سیمانی و یا پلیمری بهتر است به منظور سازگاری با پوشش مربوطه توسط سازنده ‏رنگ تایید و یا پیشنهاد گردد.
·        ‏مواد ترمیم کننده استفاده شده در سطوحی که توسط سازنده ‏رنگ پیشنهاد ویا تایید نشده است باید قبل از اجرا جهت سازگاری با پوشش آزمایش گردد.

·        ‏مواد ترمیم کننده باید مطابق دستورالعمل سازنده به طور کامل خشک و یا سخت گردد.
·        ‏ بخش های مرمت شده ممکن است نیاز به آماده سازی و یا تمیزکاری قبل از اعمال پوشش داشته باشند.
 
باید توجه داشت قبل از استفاده و اجرای مواد ترمیمی پایه سیمانی ، سطح بتن باید با آب اشباع گردد تا سبب جذب آب موجود در ملات سیمانی ترمیمی نگردد؛ در غیر اینصورت اتلاف ناگهانی و سریع آب از اینگونه مواد ترمیمی منجر به افت حجمی و ترکهای سطحی و یا عمقی بر روی آنها می گردد. در حالی که به هنگام اجرای مواد ترمیمی پلیمری، جهت حصول به حداکثر چسبندگی، سطح بتن برخلاف مواد ترمیمی سیمانی، باید خشک و عاری از رطوبت باشد.
 


بازرسی از سطوح بتنی آماده سازی شده

‏آزمون های مورد نیاز جهت بازرسی از سطوح بتنی بعد از آماده ‏سازی سطح عبارتنداز :

·        استحکام کشثی بتن، چسبندگی پوشش اعمال شده ‏، آماده سازی شده و یا ترمیم شده، زبری سطح، تمیزی سطح، PH و میزان رطوبت موجود در بتن می باشد.
·        ‏روش انجام آزمون ها ، معیارها و حد پذیرش آنها برای سطوح بتنی آماده سازی شده ‏در جدول زیر ‏به اختصار آمده است:
          نوع آزمون                        روش آزمون              حدپذیرش برای کاربری سبک حدپذیرش برای کاربری سنگین
استحکام کششی سطح Modified
ASTM 4541
حداقل 1/4 مگاپاسکال
(200 psi)
حداقل 2/1 مگاپاسکال
(300 psi)
زبری سطح Visual
Comparison
Fine
حداقل سمباده 150
Coarse
حداقل سمباده 60
تمیزی سطح Visible Dust بدون گردوخاک بدون گردوخاک
آلودگی های باقیمانده Water Ddrop زاویه تماس صفردرجه زاویه تماس صفردرجه
pH ASTM D 4262 تلرانس 2+ یا 1-
نسبت به pH آب شستشو
تلرانس 2+ یا 1-
نسبت به pH آب شستشو
میزان رطوبت ASTM D 4263 عدم وجود رطوبت عدم وجود رطوبت
میزان رطوبت ASTM F 1869 15g/24hr/m2
(3Ib/24hr/1,000ft2) 
max
15g/24hr/m2
(3Ib/24hr/1,000ft2) 
max
میزان رطوبت ASTM F 2170 حداکثر 80% حداکثر 80%

 
 
 
 
1393/12/6

خانه چاپ ارسال به دوستان نسخه متنی کوچک کردن متن بزرگ کردن متن دانلود خروجی پی دی اف خروجی میکروسافت ورد
7.5/10 (تعداد آرا 11 نفر )