انواع آسیب دیدگی در سازه های بتنی

سازه‌های بتنی به دلیل مقاومت بالا، دوام زیاد و اجرای آسان، از پرکاربردترین سیستم‌های سازه‌ای در پروژه‌های عمرانی محسوب می‌شوند. اما با گذر زمان و تحت تأثیر عوامل مختلف، این سازه‌ها ممکن است دچار آسیب‌دیدگی شوند که در صورت عدم تشخیص و ترمیم به‌موقع، باعث کاهش عمر مفید، افت عملکرد سازه و حتی خطرات جانی می‌شود.

در این مقاله، به بررسی مهم‌ترین انواع آسیب‌دیدگی در سازه‌های بتنی، دلایل بروز آن‌ها و راهکارهای پیشگیری می‌پردازیم.

۱. ترک خوردگی (Cracking)

دلایل:

• جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن بتن (shrinkage)

• بارگذاری بیش از حد

• خطا در طراحی یا اجرای سازه

• زلزله یا ارتعاشات شدید

• انبساط حرارتی یا یخبندان

انواع ترک‌ها:

• ترک‌های مویی (Hairline Cracks)

• ترک‌های سازه‌ای (Structural Cracks)

• ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی پلاستیک یا خشک شدن

• ترک‌های ناشی از خوردگی میلگرد

راهکارها:

• استفاده از بتن با کیفیت و نسبت آب به سیمان مناسب

• استفاده از آرماتوربندی صحیح

• کنترل دمای بتن در هنگام عمل‌آوری

۲. خوردگی آرماتورها (Rebar Corrosion)

دلایل:

• نفوذ آب، کلریدها یا سولفات‌ها به داخل بتن

• کربناته شدن بتن و کاهش قلیائیت

• شکست پوشش بتنی روی میلگرد

پیامدها:

• تورم میلگردها

• ایجاد ترک در اطراف میلگرد

• کاهش سطح مؤثر مقطع آرماتور و کاهش ظرفیت باربری

راهکارها:

• استفاده از پوشش‌های ضدزنگ

• استفاده از بتن نفوذناپذیر

• کنترل ضخامت پوشش بتن بر روی آرماتورها

انواع آسیب دیدگی در سازه های بتنی

۳. پوسته شدن یا طبله کردن (Spalling)

توضیح:

جدا شدن بخش‌هایی از سطح بتن در اثر ترک، انجماد-ذوب یا خوردگی میلگرد

دلایل:

• یخ‌زدگی و ذوب مکرر آب داخل ترک‌ها

• افزایش حجم آرماتور در اثر زنگ‌زدگی

• واکنش‌های شیمیایی داخل بتن (مانند واکنش قلیایی-سیلیسی)

راهکارها:

• اجرای مناسب عمل‌آوری اولیه

• جلوگیری از نفوذ رطوبت و آب

• استفاده از افزودنی‌های ضدیخ و ضدسولفات

۴. جداشدگی و لایه‌لایه شدن (Delamination)

توضیح:

جدا شدن لایه‌های داخلی و سطحی بتن، به‌ویژه در کف‌ها یا سقف‌های بتنی

دلایل:

• عدم پیوستگی مناسب بین لایه‌ها

• گیرش سریع یا ناقص بتن

• استفاده از ملات ناهمگن

راهکارها:

• اجرای صحیح بتن‌ریزی در چند لایه

• استفاده از ویبره مناسب برای حذف هوا

• اجتناب از افزودن آب اضافی در سطح

۵. تغییر شکل بیش از حد (Excessive Deformation)

دلایل:

• بارگذاری بیش از حد طراحی

• خطا در طراحی سازه‌ای

• خرابی در اعضای باربر

پیامدها:

• افت عملکرد سازه

• ترک در اتصالات و دیوارها

• ناایمنی سازه در برابر بارهای لرزه‌ای

راهکارها:

• طراحی اصولی بر اساس آیین‌نامه‌های روز

• استفاده از مصالح با کیفیت

• بررسی دوره‌ای و مانیتورینگ تغییر شکل

۶. تخریب شیمیایی (Chemical Attack)

انواع:

• حمله سولفاتی

• کربناته شدن

• واکنش قلیایی-سیلیسی (ASR)

دلایل:

• نفوذ مواد شیمیایی خورنده از محیط اطراف

• استفاده از سنگدانه‌های واکنش‌پذیر

• بتن با کیفیت پایین یا نفوذپذیری بالا

راهکارها:

• استفاده از سیمان ضدسولفات

• کاهش نسبت آب به سیمان

• استفاده از مواد افزودنی معدنی مثل میکروسیلیس

نتیجه‌گیری

آسیب‌دیدگی در سازه‌های بتنی مسئله‌ای اجتناب‌ناپذیر ولی قابل کنترل است. شناخت علائم آسیب، تشخیص علت، و اقدام به‌موقع جهت ترمیم یا مقاوم‌سازی می‌تواند عمر مفید سازه را تا چند دهه افزایش دهد. اجرای صحیح، استفاده از مصالح مرغوب و پایش مستمر، سه رکن اساسی در کاهش آسیب‌های سازه‌ای هستند.