مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل دارای ۳۲ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل :

تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل )

تعمیر و نگهداری سازه های بتنی ( پل )
مقدمه:
ضرورت تحقیق در خصوص مصالح ساختمانی بویژه بتن به عنوان عنصر شاخص در ساخت و ساز، از چند دهه گذشته در کانون توجه موسسه های تحقیقاتی در کشورهای مختلف بوده است. در کشور ما با توجه به حجم انبوه ساخت و سازها در بخش عمومی و در بخش خصوصی و همچنین سرمایه گذاری های عظیم برای ساخت فرا سازه ها، که بخش بزرگتر آنها را سازه های بتنی تشکیل می دهند، پرداختن به موضوع پژوهش در زمینه مصالح ساختمانی و خصوصا بتن از اهمیت زیادی برخوردار است. در کشورهای پیشرفته، امروزه بخش قابل ملاحظه ای از بتن های مصرفی را بتن های خاص تشکیل می دهد؛ و با توجه به قابلیت های شگرف این مصالح ساختمانی ، تحول های اساسی در تکنیک ها و روش های ساخت و سازه ها ایجاد شده است.

آزمایشگاه مصالح ساختمانی دانشکده ی فنی دانشگاه تهران از بدو تاسیس به عنوان یکی از مراکز معتبر آزمایشگاهی مصالح ساختمانی در کشور محسوب می شده و هم اکنون به عنوان آزمایشگاه مرجع مورد قبول سازمانها و رسمی است . موسسه ی مصالح ساختمانی دانشکده فنی دانشگاه تهران در همکاری با آزمایشگاه مصالح ساختمانی با هدف ارتباط با صنعت ساختمان و انجام پروژه های علمی، تحقیقاتی، مشاوره ای، مدیریتی و اجرایی به منظورارتقای کیفی و کمی دانش مربوط به مصالح و فراورده های ساختمانی و نیز کاربرد آنها شامل : مطالعات رفتاری، فن

آوری تولید، کاربرد مصالح و فرآورده های بتنی، ترمیم و نگهداری سازه ها و طراحی سازه های بتنی محافظ شروع به کار کرده است. این مرکز تاکنون توانسته است بیش از۲۰ نفر از نخبگان )دانشجویان افتخار آفرین در مسابقات بین المللی انجمن بتن آمریکا در سه سال اخیر) و فارغ التحصیلان دانشکده فنی را جذب کند.
موسسه ی مصالح ساختمانی با بهره گیری از تجهیزات کامل آزمایشگاه مصالح ساختمانی ،

مسوولان مجرب، نخبگان و فارغ التحصیلان دانشکده ی فنی آماده ارائه خدمات گسترده به صنعت ساختمان کشور می باشد و هم اکنون مورد توجه صاحبان صنایع ساختمانی در زمینه های مختلف قرار گرفته و قراردادهای پژوهشی و تحقیقاتی متعددی را منعقد نموده است.
موسسه ی مصالح ساختمانی دانشکده ی فنی با همکاری آزمایشگاه مصالح ساختمانی با توجه به ظرفیت قابل ملاحظه ی خود توانایی ارایه ی خدمات مشاوره ای_ پژوهشی و آزمایشگاهی وسیعی در زمینه های مختلف صنایع ساختمانی را داراست.
حفاظت کاتدیک فولاد در سازه‌های فولادی و نیز میلگردهای فولادی در سازه‌های بتنی
اگرچه حفاظت کاتدیک فولاد از دیرباز در دنیا مطرح بوده است؛ در ایران و به خصوص در سازه‌های دریایی و ساحلی خلیج‌فارس این مسئله کمتر مورد توجه قرار گرفته است. عمده‌ترین حفاظت به کار گرفته شده در ایران معمولاً‌ استفاده از رنگ‌های مخصوص بوده که این مساله در مورد میلگردهای به کار رفته در سازه‌های بتن مسلح قابل استفاده نیست. به همین جهت در سازه‌های بتن مسلح ساحلی و دریایی خلیج‌فارس، بزرگترین مساله، خوردگی میلگردها و مترادف با آن زوال و خردشدگی بتن بوده است؛ به طوری که گاه عمر سازه ی بتن مسلح را به کمتر از ۵ سال نیزکاهش داده است. بررسی های مناسب در این ارتباط و تنظیم توصیه‌نامه و دستورالعمل مناسب در جهت حفاظت کاتدیک فولاد به خصوص در سازه‌های بتن مسلح، می‌تواند در این راستا بسیار راهگشا باشد. اجباری کردن رعایت چنین دستورعمل‌هایی در سازه‌های بتن‌ مسلح ساحلی و دریایی جنوب توسط مقام های ذیصلاح، به صرفه‌جویی کلانی در سرمایه‌های کشور منجر خواهد شد.

تعمیر بتن در مناطق دریایی
در مناطق گرمسیری و دریایی، به سبب وجود شرایط محیطی حاد و خورنده، سازه‌های بتن
مسلح در معرض ابتلا به انواع خرابی‌ها قرار دارند. در حال حاضر سالانه برای ترمیم خرابی‌های آرماتور و خسارت ناشی از آن، میلیاردها دلار در سراسر دنیا هزینه می‌شود. تعمیر بتن در مناطق دریایی شامل تعمیر بتن در خارج از آب و تعمیر آن در داخل آب می‌گردد. در خارج از آب عمده‌ترین خرابی‌ها ناشی از خوردگی میلگرد در بتن، خرابی سولفاتی، واکنش قلیایی سنگدانه‌ها و کربناتی‌ شدن بتن می‌باشد که سبب خوردگی فولاد می‌گردد. تعمیر سازه‌های بتنی در زیر آب مسائل

پیچیده و مشکلی را در بردارد. هر چند که روش‌های تعمیر و نوع مصالحی که به کار می‌رود شبیه به حالت‌های تعمیر بتن در خارج از آب است، ولی شرایط سخت محیطی و مشکلاتی که کار در زیر آب و یا در ناحیه ی پاشش آب به همراه دارد، تفاوت‌های عمده‌ای را ایجاد می‌کند. فرسایش و تخریب بتن در نواحی جزر و مد و یا در ناحیه ی پاشش آب نیز یک مساله ی جدی از نقطه ‌نظر اقتصادی می‌باشد. موج آب که حاوی اکسیژن و املاح متعددی می‌باشد، اثر تخریبی مؤثری بر سنگدانه‌های بتن دارد.

ساختمانهای بتنی
یک مد خرابی معمول در سازه های بتنی بهنگام زلزله، فرو افتادن دال کف، تقریبا بدون شکست، بر روی کف زیرین خود میباشد. در این نوع خرابی که تحت عنوان ” پن کیک ” از آن یاد میشود، دالهای کف فرو افتاده از دسترسی و رهایی مصدومان جلوگیری می کند و لذا مشکلات زیادی را بخصوص درصورتی که موقعیت و وضعیت قربانی نا معلوم باشد ایجاد می نماید. دال بتنی هر طبقه به ابعاد ۳۰ متر در ۳۰ متر و به ضخامت ۱۰ سانتیمتر وزنی بالغ بر ۲۵۰ تن دارد که از ظرفیت جرثقیل های معمول فراتر است. لذا باید این دالهای بتنی به قطعات کوچکتر بریده شوند تا قابل حمل و جابجائی بوسیله جرثقیل های عادی شوند.

عملیات ترمیمی
( آماده سازی سطوح – تمیز نمودن با اسید – برس زدن;)
در این بخش از کتاب عملیات بهسازی که عبارت از آماده سازی سطوح و اجرای روشهای مناسب تعمیر و مرمت و تقویت می با شد، شرح داده شده است.
– عملیات ترمیمی
(REMEDIAL- ACTION)
پس از اینکه عامل یا عوامل سازه دقیقاً مشخص شد، مهندسین مسؤول با در نظر گرفتن هزینه اقدامات لازم، عملیاتی را که برای استفاده و ادامه بهره برداری از سازه برای مدت مورد نظر ضروری است، به کارفرما

ارائه می دهند. این عملیات ممکن است شامل خراب کردن و از بین بردن کامل سازه و ساخت مجدد آن باشد یا اینکه تعمیرات اساسی صورت گیرد و یا اینکه روشهایی اتخاذ شود تا پیشروی خرابی و فرسودگی را در سازه کاهش دهد. البته این امر یعنی کاستن از سرعت پیشرفت خرابی در سازه، در مواقعی ضرورت می یابد که امکان تعمیرات اساسی پیشگیری کننده وجود نداشته باشد، مانند تخریبی که علت اصلی آن عکس العمل واکنش قلیایی- سیلیکا(ALKALI- SILICA) می باشد. در هر حال اگر در مراحل تشخیص و ارائه راه حل، تعمیر سازه به عنوان تصمیم مقتضی، اتخاذ شده باشد، با در نظر گرفتن نوع سازه بتنی، طرق متعددی برای اجرای این تعمیرات موجود می باشد که اعم آنها عبارتند از:
(الف) جایگزین نمودن تمام یا قسمتی از المانهای سازه
(ب) تزریق و تلقیح ترکها
(پ) چسباندن المانهای فلزی کمکی (مانند آرماتور، صفحات فلزی، بخیه و …)
(ث) پوششها
از آنجا که با توجه به موقعیت و موضع مناطق تحت تعمیر سازه، ممکن است عمل تعمیر در شرایط کاملاً خشک، نیمه خشک، و داخل آب (مغروق) انجام گیرد، مطالبی که در پی خواهد آمد، شامل تمامی روشهای مرتبط و معمول در صنعت بتن می باشد.

۲-۱- آماده سازی سطوح

(SURFACE PREPARATION)
قبل از انجام و اعمال سیستم تعمیری، سطوح بتن مادر (قدیم) بایستی کاملاً آماده گردد. از جمله اهداف اصلی آماده سازی سطوح را می توان موارد زیر ذکر نمود:
(الف) بر طرف نمودن تمامی تکه ها و قطعه های نا مناسب و نرم و جدا شدهء بتنی جهت ایجاد سطحی مناسب با مقاومت کافی.
(ب) تمیز نمودن تمامی سطوح از آلودگیها. این آلودگیها مانع از ایجاد چسبندگی لازم بین لایه تعمیری و بتن مادر می گردند.
(پ) آشکار نمودن و در دسترس قرار دادن طول و یا عمق آرماتورها برای تمیز کردن، تقویت، پوشش و…

(ت) ازدیاد درجه زبری سطوح بتنی جهت ایجاد سطح تماس بیشتر بین بتن مادر و لایه تعمیری و همچنین ازدیاد قفل و بست مکانیکی.
۲-۱-۱ تمیز نمودن با اسید، شستن با اسید، اسید خراشی
(ACID ETCHING)
این روش، علاوه بر تمیز نمودن، درجه زبری سطح را نیز افزایش می دهد. با توجه به اهداف تعمیرات مورد نظر، اسید هیدروکلریک رقیق شده را روی سطح بتنی ریخته و سپس با برس زبر سطح مذکور را با شدت می سایند، تا زمانی که عمل ایجاد حباب متوقف گردد. پس از کاربرد اسید مذکور،

سطوح بتنی سریعاً با آب شستشوی کامل داده شده، به طریقی که آب بر روی سطح جاری گردد و آلودگیهای اسیدی را از بین ببرد. درجه زبری سطح بتن بستگی خواهد داشت به قدرت اسید و عمل برس زدن. از آنجا که اسید مذکور برای پوست ضرر دارد، لازم است که اقدامات ایمنی مناسبی جهت اجتناب از آلودگی به اسید و همچنین تهویه مناسب صورت گیرد. لازم به یادآوری است که علاوه بر اسید هیدروکلریک، اسید ارتوفسفریک نیز برای تمیز کردن سطوح بتنی به کار گرفته شده است.

۲-۱-۲ برس زدن
(WIRE BRUSHING)
در نقاطی که قطعات و تکه های شل روی سطوح بتنی چسبیده است، استفاده از برس زدن جهت تمیز نمودن سطوح، از معمولترین روشها می باشد. مثلاً در مناطقی که جلبکها و گیاهان دریایی روییده اند این روش به کار می رود. نقطه ضعف این روش کند بودن آن می باشد و عملاً وقت زیادی جهت حصول نتایج مطلوب صرف می شود.

۲-۱-۳ چکش زدن

(JACKHAMMERING)
این روش در مواقعی مورد استفاده قرار می گیرد که علاوه بر برطرف نمودن تکه ها و قطعات شل، ایجاد زبری لازم بر روی سطوح از اهداف آماده سازی باشد.

۲-۱-۴ سند بلاست و گریت بلاست (شن و ساچمه پاشی)
(SAND OF GRIT BLASTING)
این روش یکی از روشهای بسیار مناسب است، چرا که علاوه بر تمیز نمودن سطوح بتنی، طریقه ایده آلی نیز جهت تمیز نمودن سطوح آرماتورها سایر فلزات از زنگ زدگی و سایر آلودگیها به شمار می آید. این روش علاوه بر تمیز نمودن سطح، درجه زبری سطوح را نیز افزایش می دهد. بایستی توجه داشت که گرد خاک حاصله در این روش آن را بر جاهای بسته مناسب نمی سازد.

۲-۱-۵ وترجت (آب فشاری) با مواد ساینده و بدون آن
(WATER JETTING WITH OR WITHOUT ABRASIVE)
این روش که وترجت با فشار بسیار بالا می باشد، هم می تواند به همراه مواد ساینده از قبیل شن و ساچمه به کار کرفته شود و هم بدون مواد ساینده. از امتیازات این روش آن است که بدون تولید گرد و خاک، سطوح بسیار تمیزی ایجاد می کند که علت این امر وجود آب می باشد. بایستی توجه داشت که در این روش رعایت موارد ایمنی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

۲-۱-۶ روشهای دیگر
(OTHER MTHODS)
علاوه بر روشهایی که شرح آنها گذشت، روشهایی نیز از قبیل جت آتش (فواره آتش)، عمل آوری توسط تفنگهای سوزنی، سائیدن، اسکراپر دستی و دستگاههای دوار برقی، موجود می باشد که بسته به شرایط محیط، سطح بتن تعمیری و انتظاراتی که از تعمیرات می رود، مورد استفاده واقع می شوند.

۲-۲ طرق مختلف ترمیم
(REPAIR TECHNIQUES)
در این قسمت، روشهای مختلف ترمیمی که در صنعت بتن معمول هستند، شرح داده می شوند. این روشها شامل پر کردن ترکها، جایگزین نمودن قسمتهایی از سازه که از دست رفته اند، اضافه نمودن قطعات جدیدی برای سازه موجود، اعمال حفاظهای سطحی و همچنین تعمیراتی است که صرفاً جنبه زیباسازی دارند.

۲-۲-۱ تزریق ترکها
(CRACK INJECTION)
ترکهای باریکی را می توان به طریقه تزریق رزینهای اپوکسی پر نمود. در این روش، نقاط تزریق متناوباً با فواصل کوتاهی در طول ترک قرار داده شده و سپس سطح ترک کاملاً آب بند(SEAL) می شود تا از فرار و نشست رزین در مدت تزریق جلوگیری گردد. روش تزریق به این صورت است که رزین از یک نقطه تزریق شده و سپس اطمینان حاصل می گردد که عمل تزریق تا نقطه بعدی کاملاً صورت گرفته و خلل و فرجهای اطراف پر شده است. در این روش، مواد تزریقی به صورت مداوم (لاینقطع) به ترتیب از نقاط مختلف تزریق، پمپ می شود تا اطمینان حاصل گردد که علاوه بر مسیر اصلی ترک، کلیه خلل و فرجها نیز کاملاً پر شده اند.
در صورتی که که ابتدا و انتهای ترک در یک سطح (از جهت ارتفاع) نباشد تزریق بایستی از پایین ترین نقطه آغاز و به بالاترین نقطه ختم گردد؛ و همچنین برای حصول اطمینان از پر شدن مطلوب ترک از مواد تزریقی، از لوله های شفاف استفاده می شود.

۲-۲-۲ قنداق کردن
(JACKETING)
برای اینکه مقاومت بتن را در مقابل عوامل مخرب و مزاحمی که باعث خرابی و خرد شدن آن می شود، بالا بریم، می توانیم از مواردی از قبیل فلزات، لاستیک، پلاستیک و یا بتن با مقاومت بالا، جهت پوشش دادن سطح بتنی مورد نظر استفاده کنیم. عامل پوششی (حفاظتی) را می توان با استفاده از میخ، پیچ، پرچ، چسب، مواد و یا عمل ثقلی روی سطح بتن مورد نظر تثبیت نمود. معمولترین بخشهایی که در آنها از سیستمJACKETING استفاده می شود، عبارتند از: تانکها و مخازن، لوله ها، سرریزها، شمعها و غیره که در معرض عوامل ساینده و یا خورنده قرار دارند.

۲-۲-۳ بتن با سنگدانه از پیش آکنده
(PREPLACED AGGREGATE CONCRETE)
در این روش، سنگدانه هایی که از نظر دانه بندی دارای شکاف هستند (GAP- GRADED) در داخل حفره ها و یا کانالهایی قرار داده می شوند و سپس با استفاده از آب، این سنگدانه ها را کاملاً اشباع می نمایند (در بعضی اوقات خود کانال و یا حفره از قبل پر از آب می باشد). سپس ملات و یا دوغاب از پایین ترین نقطه به وسیله پمپ وارد سیستم می شود، به گونه ای که آب موجود را جا به جا می نماید. این روش برای محلهایی که در دسترس نیستند مانند بتنهای مغروق، بسیار مناسب می باشد. در مواقعی این روش به همراه روش قنداق کردن JACKETING نیز مورد استفاده قرار می گیرد. از این روش در موارد تعمیر شمعها، پایه ها، ستونها، دیوارهای حائل ABUTMENTS, RETAINING WALLS BASEPLATES, (کف ستون)، تونلها و DAWS استفاده می گردد.
اگرچه چسبندگی خوب و جمع شدگی کم (LOW SHRINKAGE) از جمله خصوصیات این روش می باشد، معذالک خلل و فرجهایی در داخل ین بتن یافت می شود. با توجه به مهارت و تجهیزات فنی پیشرفته که از ضرورتهای به کارگیری این روش می باشد؛ کار بایستی حتماً به وسیله یا تحت نظر پیمانکاران متخصص انجام گیرد.

۲-۲-۴ لایه های سطحی
(THIN OR REGULAR RESURFACING)
در این روش یک لایه یکنواخت (UNIFORM) از مواد تعمیری بر روی سطح گسترده ای از بتن اعمال می شود. این شیوه بیشتر در تعمیرات سطحی کفها و محلهای عبوری که از نظر سازه ای یعنی استحکام، دارای مقاومت کافی بوده ولی سطح بتن دچار فساد و خرابی و خردشدگی شده است، به کار می رود.
اعمال یک لایه نازک روی سطح (THIN RESURFACING) را اغلب TOPPING (لایهء رویی) می نامند که در این صورت ضخامت لایه کمتر از پنج سانتیمتر می باشد. همچنین لایه های تعمیری که ضخامت آنها بیش از ۵cm باشد، لایه منظم سطحی (REGULAR RESURFACING) نامیده می شوند.

۲-۲-۵ بتن پاشی
(SHOTCRETING)
به روش شاتکریت یا بتن پاشی، روش اعمال بتن یا ملات به طریقه هوایی یا پنوماتیک (PNEUMATIC) نیز اطلاق می گردد. در این روش بتن یا ملات با استفاده از فشار هوا به داخل حفره ها، کانالها، قالبها … و سطوحی که بایستی تعمیر گردند، پرتاپ می شود. اگر اندازه سنگدانه مخلوط کوچکتر از ۶ میلیمتر باشد، روش را گانیت (GUNITING) می خوانند.
اصولاً روش بتن پاشی و یا شاتکریت به دو گروه «تر» و «خشک» تقسیم می شود. در روش «تر»، عمل مخلوط شدن آب، سیمان و سنگدانه قبلاً مخلوط شده و سپس مواد مخلوط شده با فشار پرتاپ می گردند. ولی در روش «خشک»، پس از اینکه سیمان و سنگدانه مخلوط شدند، این مخلوط با فشار پرتاپ شده و در سر نازل (شیلنگ) آب به مخلوط اضافه می گردد. معمولاً این سیستم در جاهایی به کار گرفته می شود که سطح تعمیری وسیع بوده و عمق تعمیر در حدود ۱۰ سانتیمتر باشد. همچنین در جاهایی که عمل آوری لایه تعمیری مشکل بوده و یا روشهای عمل آوری معمول در صنعت بتن، اثر مطلوب را نداشته باشند، می توان از این سیستم بهره جست.
نکته ای را که بایستی در این روش به خاطر داشت، آن است که سطح نهایی تعمی

رات صاف نبوده و بسته به اندازه سنگدانهء مخلوط، دارای زبری و ناهمواری است.

۳-۶ بتن، ملات، و دوغابهای منبسط شونده
(EXPANDING MORTARS, GROUTS & CONCRETES)
دلیل عمده استفاده از بتن، ملات و دوغابهای منبسط شونده آن است که بتوان بر مشکلات انقباض (جمع شدگی) که معمولاً در به کارگیری مواد با سیمان معمولی مشاهده می شود فائق آمد. مکانیزم عمل به نحوی است که باعث می شود مواد تعمیری به هنگام گیرش و سخت شدن (عمل آوری (CURINGانبساط پیدا کرده و با عمل انقباض مخالفت و آن را خنثی نماید.
۳-۷ بتن و ملات دارای الیاف مصنوعی
(FIBRE REINFORCED CONCRETE & MORTAR)
اساساً افزودن الیاف مصنوعی به بتن یا ملات به سه منظور اصلی افزایش مقاومت کششی، افزایش مقاومت خمشی و افزایش در مقابل ضربات ناگهانی (IMPACT RESISTANCE) صورت می گیرد.
به طور کلی دو گروه اصلی از الیاف مصنوعی وجود دارند که برای منظورهای فوق مورد استفاده قرار می گیرند. مدلهای گروهی از این الیاف مصنوعی پایینتر از مدلهای بتن یا ملات می باشد؛ مانند نایلون (NYLON) و پلی پروپیلن (POLYPROPYLENE). در حالیکه مدولهای گروه دوم بالاتر از مدولهای بتن یا ملات هستند؛ مانند شیشه (GLASS)، استیل و کربن. از بتن یا ملات مسلح به الیاف مصنوعی به طور موفقیت آمیزی به عنوان لایه های نازک روکشی (OVERLAYS) روی جاده ها، خیابانها و باندهای فرودگاه (RUNWAYS) استفاده شده است. همچنین از این سیستم می توان در مکانهایی که خلأزایی(CAVITATION) و فرسایش (EROSION) مشکلاتی را باعث شده است (مانند روی سرریزهای سدها) و سایر مراحل خاص کمک گرفت. روشهایی نیز ابداع شده است که با به کارگیری آنها می توان از مخلوطهای واجد الیاف مصنوعی، در سیستمهای بتن پاشی استفاده نمود.
اخیراً گزارش شده است که افزایش الیاف مصنوعی در سیستمهای باعث ازدیاد قدرت چسبندگی لایه های تعمیری به بتن مادر می گردد. البته سیستمهای انحصاری نیز وجود دارند که برای تعمیرات بتن به کار می روند و در آنها علاوه بر پلیمرها، الیاف مصنوعی نیز دیده می شود. علیرغم موفقیتهایی که تا امروز به دست آمده، ممکن است پیشنهاد این سیستم به عنوان یک ما

ده تعمیری، ناپخته به نظر برسد چرا که مسأله دوام و پایداری آن در دراز مدت، در مرحله آزمون و بررسی و مطالعه قرار دارد. نکته ای که باید مورد توجه خاص قرار گیرد، نحوه مخلوط و پخش شدن (DISPERSION) الیاف مصنوعی در سیستم است. بارها مشاهده گردیده که به هنگام مخلوط نمودن الیاف با سایر مواد بتنی یا ملات (سیمان- سنگدانه- آب و…)، الیاف مصنوعی تمایل به جمع شدن در یک جا داشته یا در جهات مشخصی قرار می گیرند. که این امر توزیع برابر و یکنواخت الیاف را با اشکال مواجه می سازد.
۳-۸ لاتکس

(LATICES)
در حال حاضر باور بر این است که بتن یا ملاتی که دارای افزودنیهای لاتکسی (LATEX) می باشد، برای مرمت سازه های بتنی آسیب دیده بسیار مفید واقع می شود. اصطلاحاتی که برای این گونه مواد تعمیری به کار برده می شود، به شرح زیر است:
بتن لاتکسی (LATEX CONCRETE)
بتن اصلاح شده لاتکسی (LATEX MODIFIED CONCRETE)
و اخیراً بتن اصلاح شده پلیمری (POLYMER MODIFIED CONCRETE)
توضیح ضروری این است که نباید سیستمهای یاد شده را با بتن پلیمری (POLY. CONC.) اشتباه نمود. چون در بتن پلیمری تنها عامل گیرش (BINDER) خود پلیمر می باشد در صورتی که در بتن اصلاح شده پلیمری، سیمان که دارای خاصیت چسبندگی و گیرش می باشد نیز به کار رفته است.
به طور کلی، در مقایسه با بتن و ملات ساخته شده از سیمان پرتلند معمولی، بتن و ملات اصلاح شده پلیمری دارای خواص و مشخصات ویژه ای می باشند. این مشخصات را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:
(الف) در صورت نیاز می توان آن را به صورت لایه های نازک و لبه پری (FEATHER- EDGED) به کار برد.
(ب) از قدرت چسبندگی بیشتر به بتن مادری که دارای مقاومت و مرغوبیت کافی باشد، برخوردار است.
(پ) به علت اینکه این گونه مواد خود حالت نگهدارندهء آب (WATER RETENTIVE) دارند، عامل عمل آورنده و یا پوششهای عمل آورنده از اهمیت چندانی برخوردار نیستند، البته بایستی از خشک شدن در شرایط تابش مستقیم آفتاب و باد اجتناب گردد.

(ت) دارای مقاومت کششی بیشتری می باشند.
(ث) دارای حالت ارتجاعی و نرمش بیشتری می باشند.
(ج) از دوام و پایایی بهتری برخوردارند.
با اینکه قیمت بتن و ملات اصلاح شده پلیمری از قیمت بتن و ملات با سیمان معمولی، بیشتر است ولی آنها بسیار ارزانتر از مواد اپوکسی به شمار می آیند. باید توجه داشت که وقتی پلیمر به مخلوط بتن یا ملات افزوده می گردد، به کارگیری افزودنیهای دیگر بایستی با دقت بیشتری صورت گیرد. چرا که ممکن است سازگاری (COMPATIBILITY) لازم بین آنها موجود نبوده و اختلالاتی را شاهد باشیم. نکته قابل ذکر اینکه جا به جا کردن و پرداخت سطح نهایی بتن و ملات اصلاح شده پلیمری مشکلتر از مواردی است که در آنها از بتن و ملات با سیمان معمولی استفاده شده است.
از جمله پلیمرهای لاتکسی که در صنعت بتن کاربرد بیشتری دارند، می توان استیرن بوتادین(STYRENE BUTADIENE)، ساران(SARAN) اکلریک (ACRYLIC) و پلی وینیل استات (POLYVINYL ACETATE) را نام برد. این پلیمرها به صورت پودر و یا مایع به مخلوط بتن یا ملات

اضافه می گردند. گفته می شود که نتایج بهینه موقعی حاصل می گردد که سیستم به مدت ۳-۱ روز به صورت خیس، عمل آمده و سپس در هوای آزاد قرار گیرد. صاحبنظران بر این عقیده هستند که حداقل بخشی از بهبود مکانیکی و پایایی یا دوام حاصل از به کارگیری این گونه سیستمها، به دلیل کاستن از درجه تخلخلی است که در نتیجهء وجود پلیمر در سیستم پدید می آید. همچنین ادعا بر این است که یکی از مهمترین مشخصه های بتن یا ملات اصلاح شده پلیمری، به عنوان دو مادهء تعمیری در سازه های بتنی، قدرت چسبندگی خوب آنها به بتن قدیم (مادر) می باشد.

۳-۹ سایر مواد پوششی

(OTHER COATING MATERIALS)
علاوه بر موادی که مانند بنتونیت، سیستمهای قیری و رزینی به عنوان مادهء پوششی مورد استفاده قرار می گیرند، مواد دیگری نیز از قبیل روغنLINSEED ، سیلیکونها (SILICONES) سیلانها (SILANES) موجود می باشند.

۳-۱۰ سیمانهای مخصوص
(SPECIAL CEMENTS)
سیمانهای مخصوصی از قبیل سیمان با آلومینای بالا (HIGH ALUMINA) و سیمانهای فسفات منیزیوم (MAGNESIUM PHOSPHATE) وجود دارند که می توان از آنها برای کارهای تعمیرات بتنی استفاده نمود. عمده ترین امتیازات این سیمانها، گیرش سریع و مقاومت بالای آنها در زمان کوتاه می باشد. همچنین این سیمانها در مقابل بعضی از اسیدها، روغنها و چربیها، آب دریا، مواد شکری و سولفاتها از خود مقاومت و پایایی بالایی نشان می دهند.

۳ – ۱۱ مواد تعمیری زیر آبی
(UNDER WATER REPAIR MATERIALS)
به طور کلی می توان موادی را که برای تعمیرات زیر آبی به کار می روند، به دو گروه سیمانی (CEMENTITIOUS) و رزینی (RESINOUS) تقسیم نمود. با توجه به اندازه و وسعت محل تعمیر، ممکن است این طبقه بندی به چند گروه دیگر از قبیل تعمیرات ترکها (CRACK REPAIRS) و تعمیرات قطعه ای یا سطحی (PATCH REPAIRS) نیز تقسیم گردد. بررسی مدارک موجود نشان می دهد با وجود آن که از سیستهای رزینی هم برای تعمیر و تزریق ترکها وهم برای تعمیرات سطحی (PATCH) استفاده شده است، سیستهای سیمانی هنوز برای تزریق ترکها به کار گرفته نشده اند.

در میان سیستمهای رزینی به نظر می رسد که اکثراً اپوکسیها برای انجام تعمیرات بتنی زیر آبی مورد استفاده قرار گرفته اند و دلیل این امر را می توان عملکرد و ویژگیهای بهتر سیستمهای اپوکسی، در مقایسه با سایر سیتمهای موجود دانست. از جلمه ویژگیهای اپوکسیها که باعث می گردد آنها برای تعمیرات زیر آبی مورد توجه و درخواست قرار گیرند می توان مقاومت بالا، قدرت جمع شدگی (SHRINKAGE) کم در مقابل رطوبت را نام برد. از آنجا که شرح سیستمهای رزینی در بخش ۳-۵ (رزینها-RESINS ) آمده است، فقط به شرح و بررسی کامل سیستهای سیمانی که برای تعمیرات بتنی در زیر آب به کار گرفته می شوند، می پردازیم.

۳-۱۱-۱ مواد سیمانی برای تعمیرات زیر آبی
(CEMENTITIOUS MATERIALS FOR UNDER WATER REPAIRS)
بر عکس دوغابهای (GROUTS) رزینی، دوغابهای سیمانی کاملاً برای مهندسین و دست اندر کاران آشنا و شناخته شده می باشند. ماده چسباننده و گیرش (BINDER) دوغابهای سیمانی، سیمان پرتلند معمولی است که به دلیل در دسترس بودن، قیمت پایین، سهولت مصرف و همچنین به واسطهء شناخته شدن آن در صنعت بتن، ملات و دوغاب ساخته شده با سیمان پرتلند معمولی برای تعمیرات داخل آب چندان مناسب نیستند. دلایل آن و اقداماتی که می توان برای غلبه بر این نارساییها و همچنین سیستمهای تعمیراتی ساخته شده با سیمان معمولی به کار برد، در این بخش به تفصیل شرح داده شده اند.

۳-۱۱-۱-۱ ویژگیهای آب اندازی
(HIGH BLEED CHARACTERISTICS)
پس از قرار گرفتن مخلوط بتن یا ملات، آب آن به خاطر پایین بودن وزن مخصوصش، از دانه ها جدا شده و نزدیک سطح جمع می گردد. این فرآیند (PROCESS) که نوعی جداشدگی (SEGREGATION) است به نام آب انداختن (BLEEDING) خوانده می شود. از آنجا که آب انداختن (BLEEDING) برای تعمیرات بتنی مخرب می باشد، بایستی آن را کنترل نمود. یک راه حل آن است که آب مخلوط را کم می کنیم که در این صورت روانی مخلوط تحت تأثیر قرار می گیرد. راه دیگر آن است که از افزودنیها کمک گرفته شود.
ماده افزودنی که مورد استفاده قرار می گیرد بایستی طوری انتخاب شود که ضمن کم نمودن آب مورد نیاز مخلوط، روانی آن را حفظ نماید. برای این منظور از روان کننده ها (PLASTICIZERS) استفاده می شود که به واسطهء وارد نمودن هوا به درون مخلوط، روانی مخلوط را بهبود می بخشد بدون آنکه نیازی به آب بیشتر باشد. همچنین می توان آب انداختن (BLEEDING) را با به کارگیری پودر آلومینیوم، یک ماده منبسط شونده، کلرید کلسیم (cac12)، یک ماده شتاب دهنده با C3A (تری کلسیم آلومینات) بالا و ذرات ریزتر سیمان کم نمود.

۳-۱۱-۱-۲ زمان گیرش طولانی
(PROLONGED SETTING TIME)
زمان لازم برای سخت شدن و گیرش مخلوط سیمان پرتلند معمولی، خصوصاً در حرارتهای پایین بسیار طولانی بوده و حدود چند روز به طول می انجامد. گرچه ممکن است این خاصیت، موقع انجام تعمیرات، مزیتی به شمار آید، ولی پس از اینکه بتن در جای خود قرار گرفت این مزیت تبدیل به یک عیب می شود. از انجا که زمان گیرش به حرارت وابسته است، اهل فن دریافته اند که می توان با انجام اقداماتی حتی در دماهای زیر ۵۰ درجه سانتیگراد نیز به محض قرار دادن بتن، عمل گیرش آغاز گردد.

۳-۱۱-۱-۳ شسته شدن
(WASHOUT)
اگر سیمان پرتلند معمولی در تماس با آب قرار گیرد (مثلاً آب دریا)، به علت تمایل آن برای مخلوط شدن با آب بیشتر، در آب پخش و در نتیجه مواد متشکله (CONSTITUENTS) خود را از دست می دهد. از آنجا که در تعمیرات بتنی زیر آب، بایستی مواد تعمیری با آب تماس پیدا کرده و آن را جا به جا نماید، عمل شسته شدن (WASHOUT) می تواند اثرات منفی بسیار جدی بر جای بگذارد.

جهت غلبه براین مشکل، از افزودنیهایی با مواد شیمیایی با بنیان (BASE) سلولزی (CELLULOSE) و یا پلی اتیلنی (POLYETHYLENE) که به آب مخلوط اضافه می گردد، کمک گرفته می شود. در واقع ماده افزودنی، تولید محلول کلوئیدی (COLLOID) می نماید که با تشکیل مانع یا پوسته ای با جریان الکتریکی ELECTRO STATIC، در روی سطح، از مخلوط شدن بیشتر آب جلوگیری می کند.

۳-۱۱-۱-۴ آسیب پذیری در مقابل مواد شیمیایی
(SUSCEPTIBILITY TO CHEMICAL ATTACK)
گفته می شود که تری کلسیم آلومینات (C3A) موجود در مخلوط سیمان پرتلند معمولی، در مقابل عوامل شیمیایی چون کلریدها و سولفاتها، آسیب پذیر می باشد. برای بهبود بخشیدن به مقاومت مخلوط سیمان پرتلند معمولی در قبال مواد شیمیایی موجود در آب، از افزودنیهای آب گریز (HYDROPHOBIC) کمک گرفته می شود. رفتار این افزودنیها مانند عمل آب بند کننده ها (WATER PROOFERS) بوده و برای پایین آوردن نفوذ پذیری بتن به کار می روند. راه دیگر آن است که از سیمانی استفاده شود که دارای تری کلسیم آلومینات کمتری باشد.

۳-۱۱-۱-۵ روانی ضعیف
(POOR FLOWABILITY)
تا آنجا که به روانی یک مخلوط (بتن، ملات، دوغاب) مربوط می شود، به کارگیری روشها و تجهیزات مورد نیاز از اهمیت شایانی برخوردار است. زیرا اعمالی چون هم زدن، جا به جا کردن (HANDLING)، حمل و نقل و قرار دادن (PLACING) یک مخلوط بستگی به حد روانی (FLOWABILITY) یا کارآیی (WORKABILITY) دارد.
هچنین به این نکته نیز باید توجه داشت که موقعیت مکانی محل تعمیر و قابل دسترس بودن آن، در میزان روانی و جریان مخلوط نقش تعیین کننده دارد.
یک روش برای بهبود بخشیدن به حد روانی (FLOWABILITY)، این است که موقع هم زدن مخلوط، آب بیشتری به آن اضافه گردد. اما این عمل نتایج منفی در پی خواهد داشت. بنابراین به نظر می رسد که راه حل در کمک گرفتن از روان کننده ها (PLASTICIZERS) و سایر افزودنیهایی که باعث کاهش آب مخلوط می گردد، باشد. با علم به اینکه وظیفه آب موجود در مخلوط، فراهم آوردن روانی لازمه و نیز امکان انجام ترکیبات شیمیایی با دانه های سیمان می باشد، لذا انتخاب روان کننده (PLASTICIZERS)و سایر مواد کاهندهء آب باید به طریقی انجام پذیرد که به وظیفه دوم آب مخلوط یعنی فراهم آوردن امکان انجام ترکیبات سیمان در مخلوط نه تنها آسیب نرساند بلکه آن را تسهیل نماید.
باور این است که روان کننده ها (PLASTICIZERS) دارای خواصی هستند که باعث کاهش کشش سطحی (SURFACE TENSION) آب مخلوط شده و با پخش نمودن ذرات سیمان در تمامی فاز AQUEOUS، این ذرات توسط آب مخلوط کاملاً احاطه شده به نوبه خود باعث بهبود انجام ترکیبات شیمیایی در درون مخلوط می شوند.

۳-۱۱-۱-۶ جمع شدگی یا انقباض
(SHRINKAGE)
موضوع انقباض یا جمع شدگی (SHRINKAGE) از خصوصیات بسیار مهم یک سیستم تعمیری است. اگر این جمع شدگی بیش از حد مجاز باشد، باعث ترک خوردگی، جدا شدن لایه تعمیری و در نتیجه کاهش استحمام و پایایی می گردد.
عمل جداشدن لایه تعمیری به دلیل ایجاد تنشهای موجود (RESIDUAL) در مرز بین لایه تعمیری و بتن قدیمی، که حاصل انقباض سیستم تعمیری است، بسیار بحرانی بوده و خستگی (FATIGUE) و گسیختگیهای چسبندگی در طول مرز دو لایه را باعث می گردد. به طور کلی، بسته به مقدار آب مخلوط، انقباض سیمان پرتلند معمولی بالاست. گفته می شود که این موضوع اساساً به دلیل کاهش حجم مخلوط به هنگام گیرش است.