دستهبندی نشده
نقش محصولات زیمابان در بتن فونداسیون ،ستون ها و اجزای بتنی ساختمان
اسفند
نقش محصولات زیمابان در بتن فونداسیون ،ستون ها و اجزای بتنی ساختمان
فونداسیون یا شالوده در پایین ترین قسمت ساختمان قرار دارد و با توجه به اینکه بار ساختمان از طریق آن به زمین منتقل می شود استحکام فونداسیون نقش مهمی در ایستایی و استحکام کل ساختمان دارد.
به منظور ساخت کلیه ساختمان ها، رعایت مقررات ملی و ضوابط پی در ساخت و اجرای فونداسیون الزامی است. با توجه به اینکه شما از چه نوع فونداسیونی برای سازه خود استفاده خواهید کرد؛ عملکردهای لازم بررسی و انجام خواهد شد. این عملکردها و تدابیر برای این اتخاذ میشوند که تعادل لازم بین بارهای ساختمان بر روی زمین برقرار شود.
به دلیل این موضوع شما باید روش اجرایی تمام فونداسیونها را به خوبی بشناسید.
برای پیادهسازی هر بخش از سازه (چه در فونداسیون و چه در بخشهای بعدی) شما باید مصالح درست را انتخاب کنید. برای مثال باید انواع میلگرد و بتن را بشناسید و پس از بررسی محل ساخت و ساز انتخاب درست را انجام دهید
پی به مجموعه بخش هایی از سازه و خاک در تماس با آن که وظیفه انتقال بار از ساختمان به زمین را دارد گفته می شود. به طور کلی وظیفه یک شالوده (پی) آن است که وزن ساختمان را به گونه ای به زمین انتقال دهد که:
- از نشست بیجا و زیاد ساختمان جلوگیری شود.
- در صورت نشست این میزان یکسان باشد و هر بخش به شکل مختلف درگیر نشست نشود.
- باری که از سمت ساختمان به زیر ساز وارد میشود باعث بوجود آوردن شکستی در قسمت زیر ساختمان نشود.
- شالوده ساختمان باید زمانی که نیرو جانبی به سازه وارد میشود از واژگون شدن کلی سازه جلوگیری کند.
شالوده در ساختمان چیست؟
به پایین ترین بخش از سازه که وظیفه آن انتقال بارهای مرده یا زنده سازه به خاک یا پی می باشد، شالوده یا فونداسیون ساختمان می گویند.
عمده ترین بارهای وارده بر سازه ساختمان
بارهای ناشی از وزن سازه (بارهای مرده)
بارهای ناشی از اجزای متحرک (بار زنده)
بارهای زلزله، باد (بارهای جانبی)
مراحل اجرای شالوده (فونداسیون)
- پی کنی و گودبرداری
- اجرای بتن مگر
- آرماتوربندی
- قالب بندی
- بتن ریزی
عوامل موثر در خوردگي و نكات اجرائي براي پيشگيري از خوردگي زودرس ميلگردها
همان طوركه مي دانيم زمان شروع خوردگي، شدت خوردگي و سن تخريب بتن ناشي از خوردگي ميلگردها به عوامل مختلفي بستگي دارد كه اهم آن ها در زير ملاحظه مي گردد.
1- نفوذ پذيري بتن در برابر يون كلر (به ويژه بتن سطحي در منطقه پوشش روي ميلگردها)
2- ضخامت بتن روي ميلگردها
3- وجود درزها و ترك ها در پوشش بتن روي ميلگردها
4- نوع ميلگردها و شرايط سطحي آن
5- پوشش سطحي روي بتن
6- پوشش حفاظتي روي ميلگردها
7- شرايط محيطي (دما، اكسيژن، رطوبت، ميزان يون كلر، وزش باد، تري و خشكي مكرر و…)
8- وجود يون كلر در بتن اوليه و مصالح مصرفي
9- تدابير حفاظت كاتديك
سازه های بتنی زمانی خراب می شوند که بار محیطی بر سازه از توانایی سازه برای مقاومت در برابر بارهای محیطی فراتر رود. از خوردگی می توان با افزایش توانایی سازه برای مقاومت در برابر محیط و یا با کاهش شدت محیط جلوگیری کرد. خوردگی صرفاً با محیط مرتبط نیست، زیرا عوامل دیگری مانند خستگی، چرخه های انجماد و ذوب و … وجود دارد که می تواند باعث خوردگی شود.
در مورد خوردگی بتن و فولاد در واقع یکسری شرایط وجود دارد که می تواند به یکپارچگی سازه های بتنی آسیب جدی وارد کند. با این حال، اگر اثرات خوردگی در مرحله طراحی در نظر گرفته شود و تصمیمات درست قبل از ساخت و ساز گرفته شود، میتوان ساختمان ها را برای ماندگاری تا زمان های طولانی محافظت نمود.
خوردگی فولاد در بتن در محیطهای خورنده، بهویژه هتلها و استراحتگاههای ساحلی، استوایی یا بیابانی که سطوح بالای نمک یا دمای شدید میتواند سرعت پوسیدگی را بیشتر کند، تسریع میشود.
خوردگی فولاد تقویتکننده ناشی از نمک در سازههای بتنی، یکی از دلایل عمدهای است که سازمانهای ساختوساز و حملونقل مجبورند هر ساله میلیاردها دلار برای بازسازی زیرساختهای بتنی در حال خوردگی هزینه کنند.
زوال ناشی از خوردگی منجر به ترک خوردگی بتن می شود که نفوذ آب و سایر عناصر را آسان می کند و با میلگردهای تقویت کننده تماس برقرار می کند. متأسفانه میلههای تقویتکننده فولادی در برابر عوامل خورنده محافظت نمیکنند و بتن در برابر فرسودگی آسیبپذیر میشود. ترکیبی از عوامل مانند دما، مقاومت بتن، کلریدها، رطوبت و غیره وجود دارد که بر خوردگی میلگردهای تقویت کننده فولادی تأثیر می گذارد. با کنترل این عوامل می توان خوردگی را کنترل کرد.
معمولاً عناصری که بیشتر در معرض دید قرار می گیرند ابتدا خراب می شوند، اما چون خوردگی فعال ممکن است ۵ تا ۱۵ سال طول بکشد تا ترک در بتن ایجاد شود، بسیاری از آرماتورهای خورده شده واقعی قابل مشاهده نیستند. مهم است که صاحبان دارایی های با ارزش مانند هتل ها، پیامدهای هزینه نادیده گرفتن اثرات خوردگی بر ساختمان ها و سازه های بتنی را درک کنند
برنامه ریزی برای کنترل و کاهش خوردگی مزایای زیادی دارد. دو مورد اصلی این است که عمر سازه افزایش می یابد و زمان نگهداری و هزینه ها کاهش می یابد. علاوه بر این، کاهش نیازهای تعمیر و نگهداری، استفاده کلی سازه را افزایش می دهد و می تواند پایداری زیست محیطی آن را بهبود بخشد. بنابراین کلید جلوگیری از خوردگی در بتن، جلوگیری از زنگ زدگی فولاد است
از لحاظ واکنش شیمیایی می توان بیان کرد که خوردگی زمانی رخ می دهد که لایه محافظ در آرماتورهای فولادی بتن از بین برود. فولاد در بتن معمولاً توسط pH بالای خمیر سیمان پرتلند (شرایط قلیایی) اطراف در برابر خوردگی محافظت می شود. خمیر سیمان دارای حداقل pH 12.5 است و فولاد در آن pH خورده نمی شود. اگر pH کاهش یابد (مثلاً به pH 10 یا کمتر)، در صورت وجود رطوبت، اکسیژن و یون های کلرید ممکن است خوردگی رخ دهد.
یون های کلرید لایه محافظ روی آرماتور فولادی را از بین می برد و آن را مستعد خوردگی میکند. همچنین میتوان گفت یک ولتاژ تقریباً 0.5 ولت بین محل های خوردگی (آندی) و مکان های غیرفعال (کاتدی) ایجاد میشود که منجر به یک سلول خوردگی میشود که در آن الکترون ها از فولاد از آند به کاتد حرکت میکنند. سرعت واکنش تا حد زیادی توسط مقاومت بتن کنترل میشود. اسید در محل آندی (خورنده) تشکیل میشود که pH را کاهش میدهد و باعث خوردگی فولاد می شود.
محصول خوردگی (زنگ) حجم بیشتری نسبت به فولاد اشغال می کند و تنش های مخربی بر بتن اطراف وارد می کند. حجم محصولات زنگ زده می تواند تا شش برابر فولاد اصلی افزایش یابد، بنابراین فشار روی مواد اطراف افزایش می یابد که به آرامی ایجاد ترک می کند. در طی سالیان متمادی، در نهایت ترک ها روی سطح ظاهر می شوند و بتن شروع به پوسته پوسته شدن یا ریزش می کند و این یکی از دلایل اصلی زوال بتن است .
از آنجایی که تخریب فولاد و ضعیف شدن بتن از داخل اتفاق میافتد و ممکن است سالها دیده نشود، اغلب به عنوان سرطان بتن شناخته میشود و ممکن است ۱۵ سال طول بکشد تا هر گونه شکستگی قابل مشاهده باشد.
علل خوردگی در بتن
دلایل زیادی وجود دارد که چرا خوردگی در بتن، کربناته شدن، الکترولیز، واکنشهای قلیایی – سنگدانهها، نفوذ رطوبت بیش از حد، آلودگی شیمیایی و ترکیب واقعی سیمان پرتلند اطراف رخ میدهد. در زیر به برخی از این عوامل اشاره میشود:
- نشت آب به داخل بتن
اگر بتن نفوذپذیری بالایی داشته باشد، آب اضافی موجود در محیط از لوله های نشتی، طبیعت یا محیط های با رطوبت بالا میتواند منجر به نشت آب به داخل بتن شود که به عنوان یک الکترولیت در بتن عمل میکند و خوردگی را تسریع میکند.
با گذشت زمان، هیدروکسید آزاد داخل بتن با دی اکسید کربن اتمسفر واکنش داده و کربنات کلسیم را تشکیل میدهد که منجر به ترکهای انقباض میشود. این ترکهای انقباض، بتن را در معرض رطوبت قرار میدهند و قلیایی بودن بتن را تغییر میدهد و آن را به سطحی می رساند که امکان خوردگی آرماتورهای فولادی را فراهم میکند
- ناخالصی در اختلاط
زمانی که آبی که برای اختلاط بتن استفاده می شود دارای ناخالصی باشد، میتواند نتیجه را تحت تأثیر قرار دهد. طبق استاندارد IS:456، اگر مجموع ترکیبات آلی بیش از 3000 میلی گرم در لیتر، سولفاتها بیش از 500 میلی گرم در لیتر و یا کلریدها بیش از 1000 میلی گرم در لیتر باشند، منجر به خوردگی فولاد در بتن میشود.
- قرار گرفتن در معرض آب دریا
هنگامی که بتن در معرض آب دریا قرار میگیرد، اگر نفوذپذیری بتن بالا باشد، تأثیرات آن تعیین کننده است. آب دریا حاوی سطوح بالای کلرید است که باعث تسریع خوردگی در بتن میشود.
- واکنش قلیایی – سنگدانه
مواد قلیایی مانند اکسید سدیم و اکسید پتاسیم در سیمان وجود دارند که با ترکیبات سیلیسی سنگدانه واکنش داده و باعث ایجاد ترک در بتن میشوند. از این رو، کاهش قلیاییت باعث افزایش خوردگی فولاد در حضور رطوبت میشود.
- خوردگی بتن توسط نمک های ضدیخ
پخش گسترده نمک در جاده ها، روسازی فرودگاه ها و سایر سازه های بتنی حمل و نقل یکی از دلایل فرسودگی بتن است. این نمک ها رطوبت هوا را جذب می کنند و پس از رسیدن به سطح معینی از رطوبت و درجه حرارت، به شدت خورنده می شوند و موجب خوردگی فولاد می گردد.
- چرخه های ذوب و انجماد و خوردگی بتن
سازه های بتن مسلح به طور همزمان در معرض حملات مختلف فیزیکی و شیمیایی قرار می گیرند. زوال ناشی از یخ زدگی نیز یکی از دلایل ترک خوردگی بتن و از دست دادن مقاومت خود است. هنگامی که آب یخ می زند، منبسط می شود و آب منجمد متمرکز در داخل بتن باعث ایجاد فشار در منافذ و مویرگ ها می شود. هنگامی که فشار از مقاومت کششی بتن بیشتر شود، حفره پاره می شود و منبسط می شود. اثر تجمعی سیکل های متوالی انجماد و ذوب در نهایت منجر به انبساط و خرد شدن بتن می شود.
روش های پیشگیری از خوردگی بتن
اگر در هنگام بتن ریزی به ازای هر متر معکب بتن 10 لیتر نانو افزودنی زیمابان و 10 لیتر ژل نانو سیلیس زیمابان اضافه گردد و بتن ویبره مناسب بخورد باعث مقاومت بالای خمشی ،کششی بتن،مقاوم در برابر انواع خورندگی ها محیطی و مقاوم در برابر و نم ورطوبت می شود .
به علت نانو سیلیس و پلیمر بودن محصول زیمابان مقاومت الکتریکی حجمی و سطحی بالایی دارد و باعث می شود که اختلاف ولتاژ بین آن و کاتد میلگردها پیش نیاید و در برابر خورندگی هم محافظت نماید
مقاومت در برابر زلزله:
اگر در ساختمان سازی فونداسیون و ستون ها و اجزای ساختمان ساختمان به صورت مهندسی و اصولی ساخته شود در برابر زلزله ها مقاوم خواهد بود اما نیاز است که در طول زمان بتن مقاومت خودش را از دست ندهد و دچار فروپاشی و خوردگی نشود که بهترین کار این است در زمان بتن ریزی از محصول ژل نانو سیلیس زیمابان و نانو افزودنی زیمابان استفاده شود تا بتن را در برابر خوردگی محافظت نماید
