با عوامل موثر در ترک های بتن آشنا شوید

ترک های بتن چیزی نیست که براحتی بتوان از آن گذشت.در ادامه مطلب زیر با ترک های بتن و عوامل موثر بر آن آشنا شوید.

عوامل موثر در ترک های حرارتی بتن عبارتند از:
– نوع مصالح

بتن های ساخته شده با سنگ آهک و مصالح سنگی گرانیت نسبت به بتن های با مصالح متراکم تر از ضریب انبساط حرارتی پایین تری برخوردارند و ترک های کوچکتری را تشکیل خواهند داد.
– فاصله میلگرد گذاری

عرض ترک را می توان با کاهش فاصله میلگردها کاهش داد. برای یک درصد مشخص آرماتور، عرض ترک را می توان با 1)- استفاده از میلگرد با قطر کمتر 2)- استفاده از میلگرد آجدار در مقایسه با ساده 3) – کاهش پوشش بتن در حد مجاز کاهش داد.
– قیود خارجی

این قیود را معمولا می توان با استفاده از درزهای انبساط کنترل کرد. البته هنگامی که دو قسمت بتن ریزی شده را نمی توان از یکدیگر جدا نمود، تایر این قیود را می توان با کاهش زمان وقفه بین دو قسمت بتن ریزی به حداقل رساند.
– قیود داخلی

این قیود هنگامی که سطح خارجی قسمتی از بتن نسبت به هسته آن زودتر خنک شود، وارد عمل می شوند. این موضوع در مقاطع ضخیم معمولا وجود دارد و می توان تاثیر آن را با به تاخیر انداختن زمان قالب برداری، استفاده از عایق و پوشش مرطوب با استفاده از آب سرد و بتن خنک کاهش داد. روش رایج در محدود کردن این قبیل ترک ها در مقاطع بزرگ (با ابعاد بالای 2 متر) کاهش مقدار سیمان مصرفی، عمل آوردن کافی بتن، استفاده از درزهای انبساط در طول جهت حرکت و استفاده از آب سرد و بتن خنک می باشد. اگر حداکثر تفاوت درجه حرارت بین هسته و سطح بتن محدود به حدود 20 درجه باشد این ترک ها کمتر شکل می گیرند.

اختلاف درجه حرارت با محافظت کل مقطع بتنی از خنک شدن کاهش می یابد. در غیر این صورت با محافظت از سطح بتن گرم بوسیله ی ایق بندی می توان آن را محدود نمود. عایق بندی در کنترل درجه حرارت هسته کمترین اثر را خواهد داشت اما به اندازه کافی درجه حرارت را بالا خواهد برد. بنابراین این اختلاف درجه حرارت را کاهش می دهد. معمولا لازم است که نمایش درجه حرارت توسط ترموکوپل انجام گیرد تا زمانی که تجربه کافی بدست آید و بدانیم چه موقع عایق بندی را می توان حذف نمود. روش های پیشرفته دیگری نیز وجود دارند که به دانش خواص مخلوط های بتن مربوط هستند و احتمالا فقط در کارهای مهندسی عمده و مهم مهندسی عمران مورد استفاده قرار می گیرند. دال های بتنی واقع در معرض دید (Expose) و وجوه جان های در معرض تغییرات شدید تفاوت درجه حرارت نظیر سطوح واقع در نما در مقابل تغییرات روزانه درجه حرارت سریعا واکنش نشان می دهند.
توصیه هایی برای کنترل ترک های حرارتی اولیه

هیچ توصیه ساده ای برای کاهش این ترک ها وجود ندارد زیرا این ترک ها را فقط می توان با دثت کافی در هماهنگی طرح با طراح (مشاور) و پیمانکار کنترل نمود.

پارامترهای اساسی که می توانند بطور مشخص مورد بررسی قرار گیرند عبارتند از:
الف) طراحی و مشخصات صحیح

قید (فاصله درزهای انبساط و …)
توزیع فولاد (طراحی شده براساس تمام وامل مخصوصا قیود)
توسعه گرما (ضخامت مقاطع، نوع و میزان سیمان)
نوع مصالح

ب) قیود صحیح

قید (محدود کردن و رعایت فاصله زمانی بین بتن ریزی ها، درزهای انبساط اضافی)
توسعه گرما (انتخاب مصالح، بستن و نوع قالب)
خنک کردن (قالب های موثر، عمل آوری، عایق گذاری)

اندازه گیری های کمکی برای کاهش ترک های حرارتی اولیه

ترک های حرارتی معمولا در مقاطع نسبتا نازک ایجاد و از کل مقطع بتنی عبور می کنند. این ترک ها را باید برای مدت حداقل یک سال جزو ترک های زنده (فعال) دانست و مطابق دستورالعمل مخصوص آنها تعمیر نمود. همچنین ترک های حرکتی مشابه در بتن حجیم به همین صورت است.

ترک های واقع در بتن ریزی های زیاد نیز معمولا از کل مقطع بتنی عبور کرده و تعمیر آنها ممکن است بیشتر مربوط به دوام و نگهداری توسط آب باشد.

ترک های پیچ خورده (تابیده) ناشی از اختلاف درجه حرارت دقیقا مطابق ترک های بلند مدت افت خشک شدن می باشند. اختلاف درجه حرارت در بتن ممکن است بدلیل هیدراسیون سیمان یا تغییر در شرایط محیطی یا هر دو باشد. تغییر درجه حرارت، در شکل و حجم بتن تاثیر خواهد داشت. هنگام آزاد شدن قیدی که حاصل آن تغییراتی در حجم و شکل مقطع بوده است، تنش های کششی ممکن است از مقادیر مجاز تجاوز کرده و بنابراین ترک حاصل گردد.
ترک های ناشی از وجود قید در برابر انقباض (افت) خشک شدن اولیه و بلند مدت

هنگامی که فرآند انقباض بتن توسط قسمت های دیگری از سازه یا توسط مصالح بتن مقید می شود تنش های کششی ایجاد خواهند شد و هنگام یکه این تنش ها از مقاومت کششی بتن تجاوز کنند ترک ایجاد می شود. همچنین د رعناصر بتنی عظیم، تنش های کششی مضاعفی ناشی از اختلاف انقباض سطح و مرکز بتن ایجاد می شوند. انقباض بیشتر در سطح باعث رشد ترک شده که ممکن است به مرور زمان در بتن بصورت عمیق تری نفوذ نماید.

افت یا انقباض ناشی از خشک شدن ممکن است بصورت کاهش در حجم بتن ناشی از دست دادن فیزیکی و شیمیایی آب در طی مراحل سخت شدن و در معرض هوای غیر اشباع رخ دهد. انقباض زمانی رخ می دهد که قسمتی از آب خمیر سیمان در اثر تبخیر و قسمتی دیگر در اثر ترکیب شیمیایی هیدراسیون سیمان از بین رود و بواسطه ی کاهش حجم، ترک هایی در بتن ایجاد می شود و در صورتی که بتن در یک جهت مقید باشد، از مقاومت کششی بتن تجاوز می کند.