ترمیم ترک بتن با تزریق رزین اپوکسی و فوم پلی یورتان

 

بتن و سازه ‌های بتنی در طول فرآیند ساخت و بهره ‌برداری دچار آسیب و تخریب می‌شوند .در این موارد ترمیم عضو یا سازه ی بتن امری ضروری است .

پس از اتمام عملیات ترمیم بتن بین ناحیه مرمت شده و نواحی دست‌ نخورده ، بتن باید از لحاظ رنگ و طرح ظاهری یکنواخت  و همگون باشد . علاوه بر این ناحیه مرمت ‌شده باید واجد شرایط زیر نیز باشد :

• پیوستگی سراسری دائمی با بتن مجاور
• نفوذ ناپذیری کافی جهت حفاظت بتن اصلی
• عاری بودن از ترک های انقباضی و ترک های موئی
• داشتن مقاومت کافی در مقابل یخبندان و آب شدن متناوب در موارد لزوم

 

منظور از ” ترمیم بتن ” جایگزینی یا اصلاح اعضای آسیب‌دیده یا معیوب یک سازه بتنی است. تعمیر در واقع شیوه‌ای است که به طولانی‌تر شدن عمر مفید سازه و رسیدن به عمر مفید طراحی آن کمک می‌کند. یکی از روش های رایج ترمیم بتن ترک خورده تزریق رزین اپوکسی و فوم پلی یورتان می باشد.

 

ترمیم صحیح انواع ترک خوردگی بتن

 

برای انتخاب بهترین روش ترمیم ترک خوردگی بتن در قدم او باید علت ترک خوردگی بتن مشخص شده سپس یکی از روش های ترمیم مورد استفاده قرار گیرد. در غیر این‌ صورت بتن مرمت شده ممکن است دوباره دچار ترک خوردگی شود . برای یک ترمیم موفق و همیشگی باید از عدم پیشروی علل ترک خوردگی کسب اطمینان نمود .

در مقاله  ” دلایل ترک خوردگی بتن “ به طور کامل به دلایل  ایجاد ترک های سازه ای و غیر سازه ای در ساختمان های بتنی پرداخته شد .

برخی روش ‌های رایج که برای تعمیر و اصلاح ترک‌ ها در اعضاء بتنی بکار گرفته می‌ شوند، شامل موارد زیر است.

• تزریق رزین اپوکسی یا فوم پلی یورتان
• بخیه زدن
• تنیدن
• افزدون میلگرد محاسباتی
• خورانش ثقلی
• پر کردن با گروت یا دوغاب سیمان

ترمیم ترک خوردگی بتن با روش تزریق رزین اپوکسی یا فوم پلی یورتان

 

عملیات تزریق رزین اپوکسی یا فوم پلی یورتان با اهداف متفاوتی می تواند صورت گیرد.

• تزریق آب بندی
• تزریق ترمیمی سازه آسیب دیده
• تزریق تحکیم بستر

 

تیپ عملیات تزریق برای هر دو حالت یکسان است اما چیزی که باعث تفاوت در آن می شود، الگوی تزریق و جنس مواد مورد تزریق می باشد. البته با توجه به نیازمندی سازه مورد ترمیم و یا آب بندی، میزان فشار مورد نیاز دستگاه تزریق و نیز طول و قطر پکر ممکن است متفاوت باشد.

 

تزریق فوم پلی یورتان با هدف آب بندی و تعمیر کف سازی

 

سازه های بتنی بدلیل ضعف های اجرایی همچون کیفیت پایین بتن و نفوذپذیری بالا، قطع بتن ریزی و درز سرد، کرمو شدگی و … نیازمند آب بندی می باشند. از آن جمله سازه هایی که عملیات آب بندی برای آن ها ضرورت دارد  می توان به مخازن آب و فاضلاب، سد ها و آب بند های بتنی، کانال ها، بام ها، دیوارهای زیر زمین و طبقات منفی، چاله آسانسورها و … اشاره نمود. برای آب بندی هریک از این موارد بسته به شرایط حاکم تیپ آب بندی و نوع متریال مورد نیاز انتخاب و مورد استفاده می گردد.

یکی از روش های آب بندی این سازه ها تزریق فوم پلی یورتان می باشد. در این روش، آب بندی بصورت عمقی بوده و تمام فضای خالی داخل بتن با فوم پلی یورتان پر می شود. تفاوت عمده و مزیت اصلی این روش در عمیق بودن آب بندی می باشد که از حضور فیزیکی آب در داخل بتن جلوگیری کرده و مانع خوردگی فولاد و تخریب بتن می شود.

از دیگر کاربرد های تزریق فوم پلی یورتان تعمیر کف سازی های بتنی می باشد.

 

 

 

تزریق رزین اپوکسی با هدف ترمیم ترک

 

بتن ماهیت ترد و شکننده دارد. کرنش پایین آن باعث شده تا عملا امکان اجرای بتن بدون ترک امری بسیار بعید شود. ترک ها را از دو دیدگاه کلی سازه ای و غیر سازه ای تقسیم می شوند . در مقاله  ” دلایل ترک خوردگی بتن “ به طور کامل به دلایل  ایجاد ترک های سازه ای و غیر سازه ای در ساختمان های بتنی پرداخته شد .

ترک های سازه ای بتن میتواند عملکرد عضو بتنی را تحدید کرده و باعث خرابی جزئی یا تخریب کلی ساختمان یا سازه  بتنیشود از این رو ترمیم این قطعات ضروری است تا عضو بتنی به سرویس دهی بازگردد. این کار با ایجاد پیوند پلیمری بین دو جداره ترک تامین می گردد که این امر با تزریق چسب های پیوند زای قوی انجام می شود.

تزریق رزین اپوکسی با فشار کافی برای روند تعمیراتی عمیق بتن سال هاست توسط مهندسین و متخصصین امر انجام شده و بدین شکل عمر سرویس دهی سازه بتنی را افزایش می دهند.

 

بررسی روش های تزریق رزین اپوکسی یا فوم پلی یورتان

 

روش های تزریق تحت فشارکلا به دو نوع میباشد :

الف) تزریق رزین اپوکسی سطحی

ب) تزریق رزین اپوکسی عمقی

در هر دوی این روش ها ماده چسباننده پلیمری را با فشار بالا به داخل ترک بتن هدایت میکنند. اما موقعیت قرار گیری ترک ها و عمق و ضخامت آنها عامل اصلی در تعیین نوع تزریق می باشد.

• روش تزریق رزین اپوکسی یا فوم پلی یورتان از سطح

 

در بسیاری از سازه ها عرض ترک بتن بسیار کم بوده و فاصله آن ها نزدیک به هم می باشد. برای مثال می توان به ترک های حرارتی در بتن ریزی های حجیم اشاره کرد. اگر عضو بتنی مورد استفاده تحت بار دینامیکی نیز باشد ، گسترش ترک ها به مرور زمان در این گونه از ترک ها مشهود می باشد.

در روش تزریق رزین اپوکسی سطحی نیپل تزریق روی سطح نصب می شود. نیپل یا روزنه تزریق توسط بتونه  روی سطح نصب می شود . سپس یک لایه الیاف پلیمری روی سطح به نحوی قرار می گیرد که دهانه نیپل تزریق از میان آن عبور کرده باشد. پس از گذشت زمان مناسب و سفت شدن بتونه، تزریق رزین اپوکسی از سطح به وسیله اتصال نازل دستگاه تزریق اپوکسی به ورودی نیپل انجام می گیرد. در فشار های بالا که نیپل تمایل به جدا شدن از سطح را دارد الیاف پلیمری فشار را به سطوح اطراف منتقل و باعث چسبندگی نیپل به سطح می شود.

 

 

• تزریق اپوکسی در عمق

 

در این روش عرض و عمق ترک ها به گونه ای است که استفاده از روش تزریق سطحی جوابگو نیست. عامل انتقال رزین پلیمری به ترک در تزریق عمقی فشار پمپ تزریق اپوکسی می باشد. اینکار با استفاده از ابزارهایی خاص بنام پکر تزریق یا نیپل تزریق انجام می گیرد.

پکرهای مورد استفاده برای تزریق با اندازه های مختلفی در بازار ارائه می گردد که با توجه به عمق و نوع ترک ها باید انتخاب شوند.

تفاوت بین پکر و نیپل، علاوه بر شکل ظاهری، در نوع کاربریشان است. برای شرایطی که عرض ترک زیاد بوده و یا کاشت پکر به دلیل تراکم میلگرد یا موقعیت هندسی ترک امکان پذیر نباشد، باید از نیپل استفاده شود.

 

 

مراحل پر کردن ترک ها با رزین اپوکسی یا فوم پلی یورتان

 

• تمیز کردن سطح ترک:

آلودگی هایی نظیر روغن، گریس، خاک و یا تکه های خرد شدۀ بتنی مانع چسبندگی کامل می شود . بنابراین سطوح اطراف ترک بایستی کاملاً خشک و تمیز باشد.

 

• نصب روزنه های تزریق

با استفاده از مواد شیمیایی ویژه روزنه های تزریق ( نیپل ، پکر ) در فواصل مشخص نصب می شود .

 

 

 

• آب بندی کردن سطح ترک :

با استفاده از چسب های ویژه ( ملات ترمیمی اپوکسی) سطح  ترک درز بندی می شود تا امکان نفوذ رزین اپوکسی فراهم شده و تحمل فشار ناشی از تزریق را داشته باشد .

• تزریق اپوکسی و پلی یورتان:

با استفاده از پمپ های ویژه، رزین اپوکسی یا پلی یورتان  از پایین ترین روزنه شروع به تزریق می نماییم  زمانی که فشار کار دستگاه بالا رفت یا رزین اپوکسی از روزنه تزریق بعدی تراوش نمود ، تزریق را متوقف کرده و از روزنه بعدی ادامه را انجام می دهیم.

 

 

• آزمایش ترمیم

در آخرین مرحله به منظور اطمینان از صحت تزریق، از ترک ها مغزه گیری می شود . سپس نمونه ها با استفاده از جک بارگذاری شکسته می شوند . صفحه شکست نباید از سطح ترک خورده ای که با رزین اپوکسی پر شده است عبور کند.