افزایش دوام بتن در پروژه‌های مجاورت آب

افزایش دوام بتن در پروژه‌های مجاورت آب از اهمیت بسزایی برخوردار است. لذا باید از راهکارهای ایده آل بدین منظور استفاده نمود.

بتن از پرکاربردترین مصالح ساختمانی برای ساخت و سازهای مختلف می باشد که در کنار مصالح ساختمانی دیگر برای احداث مقاوم ترین سازه ها به کار می رود و ایمنی و استحکام موردنیاز هر سازه را تأمین می کند. بتن در چندین نوع وجود دارد که هر یک از خصوصیات برجسته و بارزی برخوردار هستند که بر بتن های دیگری برتری دارند. به طور مثال بتن پیش تنیده از نظر مقاومت کششی به بتن آرمه دارای برتری است.

برای استفاده از بتن در برخی از کاربردها، چالش هایی وجود دارد. چالش هایی که برای بتن مورد استفاده در سازه های نزدیک به آب و در معرض رطوبت وجود دارد، باید با افزایش مقاومت بتن رفع شود.

چالش های استفاده از بتن در محیط های دریایی

افزایش دوام بتن در پروژه‌های مجاورت آب با راهکارهای مختلفی قابل انجام است. زمانی که قرار است از یک بتن در محیط های دریایی استفاده شود، مشکلاتی موجب تهدید سلامت و کیفیت بتن می شوند که این مشکلات را به دو دسته تقسیم می کنیم:

تخریب شیمیایی: حمله سولفاتی، خوردگی ناشی از کلرید و کربناته شدن، شسته شدن آهک از مشکلاتی هستند که احتمال بروز آنها برای بتن بکار رفته در سازه های در معرض رطوبت و آب زیاد است.

تخریب فیزیکی: چرخه یخ زدن و ذوب شدن از چالش هایی است که بتن را در این موقعیت دچار مشکل می کند. در نواحی که دمای هوا به پایین تر از نقطه انجماد برسد، آب موجود در حفره بتن یخ زده و انبساط پیدا می کند. این انبساط سبب فشار داخلی می شود و ترک هایی را در بتن بوجود می آورد. با آب شدن یخ ها، این پروسه تکرار می شود و بتن سریعتر آب می شود. این چرخه ها در نواحی پاشش و جز و مد بسیار متداول می باشد. بلور شدن نمک ها و سایش و فرسایش از دیگر مشکلاتی هستند که برای بتن در محیط های دریایی رخ می دهد.

افزودنی ها برای افزایش دوام بتن در پروژه‌های مجاورت آب

بهترین راهکار برای جلوگیری از تخریب بتن در برابر آسیب های مختلف در محیط های دریایی، استفاده از افزودنی ها می باشد. به طور مثال برای مقاوم سازی سازه های موجود در خلیج فارس از افزودنی ها استفاده می کنند تا شاهد نتایجی مثل افزایش مقاومت شیمیایی و کاهش تخریب های فیزیکی باشند.

مواد سیمانی مکمل مثل خاکستر بادی، میکروسیلیس و سرباره کوره می توانند به عنوان بهترین افزودنی ها در این سازه ها به کار روند. خاکستر بادی با پر کردن حفره ها و کاهش تخلخل بتن موجب کاهش نفوذپذیری می شوند و مقاومت آن را در برابر یون های کلرید زیاد می شود.

میکروسیلیس به سبب ریز بودن و خاصیت پرکنندگی بسیار خوب، موجب افزایش تراکم ساختار بتن می شوند و مانع از نفوذ تهاجمی به حفره ها می شوند. افزودنی های شیمیایی مثل مهارکننده های خوردگی، تأثیر زیادی در حفاظت از میلگردها دارد.

راهکارهای جلوگیری از تخریب در سازه های بتنی

با استفاده از ترکیب بتن باکیفیت و افزودنی های مؤثر به محافظت از سازه های بتنی در نزدیکی آب خلیج فارس می پردازند. کاهش نسبت آب به سیمان، استفاده از مواد سیمانی مکمل، استفاده از افزودنی های شیمیایی و تقویت پوشش بتنی روی میلگردها می توانند از تخریب این سازه ها جلوگیری کنند.

عوامل هوازا در طراحی بتن سبب افزایش مقاومت در برابر چرخه های یخ زدن و ذوب شدن می شود. این افزودنی ها با تشکیل سوراخ ها و حباب های هوای میکروسکوپی در بتن، سبب کاهش فشار داخلی ناشی از یخ زدگی آب در سوراخ ها می شود و مانع از ترک خوردگی می شود.

افزودنی های بتن، اثرات قابل توجهی در به حداقل رسیدن صدمات ناشی از محیط های تهاجمی می شود. مهارکننده های خوردگی، طراحی درست ترکیب بتن و سرباره کوره موجب افزایش دوام سازه های بتنی می شود.

استفاده از عوامل کاهش دهنده واکنش قلیایی- سیلیکا

یکی دیگر از راهکارهای افزایش دوام بتن در پروژه‌های مجاورت آب ، استفاده از عوامل کاهش دهنده واکنش قلیایی – سیلیکا می باشد. این افزودنی ها سبب کنترل واکنش های مضر بین قلیایی های سیمان و سیلیکا در سنگدانه ها می شود و استحکام بتن را افزایش می دهد. قطعاً این عوامل در کنار دیگر افزودنی ها می توانند نقش قابل توجهی در افزایش مقاومت بتن داشته باشند.

استراتژی های تقویت کننده و افزایش دوام بتن در پروژه‌های مجاورت آب

پوشش کافی بتن می تواند راهکار مناسبی برای تقویت بتن در سازه های نزدیک مجاور آب باشد. ضخامت مناسب بتن بر روی میلگردها در نقش یک لایه محافظ در برابر نفوذ کلریدها و دیگر فاکتورهای تهاجمی می باشد.

همچنین استفاده از میلگردهای پوشش دار اپوکسی می تواند راهکار مناسبی برای تقویت بتن در برابر رطوبت و آب باشد. این میلگردها به سبب ایجاد یک لایه محافظ، موجب افزایش مقاومت بیشتر در برابر خوردگی می گردد و طول عمر سازه را افزایش می دهد. این استراتژی قطعاً به افزایش طول عمر بتن به صورت قابل توجه کمک می کند و طول عمر سازه های بتنی نزدیک به آب را کاملاً افزایش می دهد.

پیشنهادات برای بهترین عملکرد بتن در محیط های دریایی

راهکارهای زیر می توانند در راستای افزایش دوام بتن در پروژه‌های مجاورت آب کمک کننده باشند:

انتخاب مواد: انواع سیمان و مواد سیمانی مکمل با در نظر گرفتن چالش های مختلف انتخاب شود. خاکستر بادی، میکروسیلیس و سرباره کوره بلند در افزایش دوام بتن اثرگذار هستند.

رعایت استانداردها: توجه به ضوابط مثل ACI318 و ACI357 قطعاً راهکار سودمندی برای طراحی ترکیب های بتن دریایی و پیاده سازی آنها می باشد.

طراحی پیشگیرانه: بهره گیری از طراحی های که دارای پوشش بتنی به اندازه برای محافظت از میلگردها، نسبت های بهینه ترکیب بتن و افزودنی های مقاوم در برابر خوردگی می باشد، ضرورت دارد.

نگهداری منظم: پایش مقاوم سازه و تعمیرات مشکلات بوجود آمده کوچک و ممانعت از گسترش آنها قطعاً از تخریب سازه ها پیشگیری می کند. نگهداری پیشگیرانه به صورت تمیز کردن سطوح، چک کردن شکاف ها و برطرف کردن نقاط صدمه دیده می باشد. پایش منظم در افزایش دوام بتن در پروژه‌های مجاورت آب مؤثر می باشد.