انواع ترک در بتن از 0 تا 100 + روش ترمیم و پیشگیری

انواع ترک در بتن و روش های ترمیم و پیشگیری

بتن یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که توسط ترکیبی از سیمان، ماسه، آب و سایر مواد افزودنی تهیه می‌شود. این ترکیب یک ماده سخت و مقاوم را ایجاد می کند و به عنوان یک ماده سازه‌ای در ساختمان‌ها و سازه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، بتن مانند هر ماده دیگری از ترک در امان نیست. در واقع ترک‌خوردگی یکی از ویژگی‌های اجتناب‌ناپذیر سازه‌های بتنی است و می‌تواند به دلایل مختلفی رخ دهد و شدت آن‌ها متفاوت باشد. با توجه به اینکه امروزه بتن به عنوان یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی در صنایع مختلف می باشد، ترک خوردگی بتن یکی از نگرانی‌های مهم در طول عمر سازه‌های بتنی است. ترک‌ها می‌توانند از عوامل مختلفی نظیر تغییرات دما، تغییر حجم بتن، اعمال بارها، نفوذ آب و مواد شیمیایی، خشک شدن ناهمگن و تغییرات شیمیایی در محیط ایجاد شوند. بنابراین شناخت انواع ترک در بتن و روش های ترمیم و پیشگیری از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل ما تصمیم گرفتیم در این مقاله علت ترک خوردگی بتن را بررسی کرده و شما را با انواع ترک در بتن آشنا کنیم و به راهکارهای ترمیم و پیشگیری از ترک خوردگی بتن بپردازیم پس تا انتهای این مقاله همراه ما باشید.

ترک در بتن چیست ؟

ترک‌ها در بتن به معنای جدا شدن بخش‌های مختلف آن به دو یا چند قسمت به علت شکستگی یا شکاف است. این ترک‌ها تأثیر قابل مشاهده‌ای بر روی ظاهر بتن دارند و در شرایط بحرانی می‌توانند رفتار سازه در برابر بارهای وارده را تحت تأثیر قرار دهند. ترک‌ها می‌توانند نشانه‌های گسترش آسیب به بتن را نشان دهند و در برخی موارد نشانگر وجود مشکلات جدی‌تر باشند. عوامل مختلفی می‌توانند به ترک‌خوردگی بتن منجر شوند، از جمله جمع‌شدگی پلاستیک، نشست، جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن، تنش‌های حرارتی، واکنش شیمیایی، خوردگی میلگردها به دلیل هوازدگی، اجرای ناکارآمد عملیات ساخت و ساز، اعمال بارهای اضافی، خطای طراحی و دیتیلینگ، و اعمال بارهای بیش از حد از دلایل ایجاد ترک در بتن است.

عوامل موثر بر ایجاد انواع ترک در بتن

انواع ترک در بتن می‌توانند به عوامل مختلفی بستگی داشته باشند. برخی از عوامل موثر بر ایجاد ترک در بتن عبارتند از:
1. جمع‌شدگی پلاستیک
2. نشست
3. جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن
4. تنش‌های حرارتی
5. واکنش شیمیایی
6. خوردگی میلگردها بر اثر هوازدگی
7. اجرای ناکارآمد عملیات ساخت و ساز
8. اعمال بارهای اضافی
9. طراحی نامناسب سازه یا اشتباهات در جزئیات اجرایی
10. شیوه‌های نامناسب درزبندی و بدون احتساب درزهای جداسازی و ساختمانی
11. اضافه کردن بیش از حد آب در بتن یا استفاده از اسلامپ زیاد
12. پخت ناکافی، نامناسب یا حتی نپختن بتن
13. تراکم نامناسب آماده سازی خاک یا بستر
14. پرداخت نامناسب بتن

مقاله پیشنهادی: بررسی انواع سیستم های سازه ای

انواع ترک در بتن

ترک‌های بتن می‌توانند به صورت مختلفی شکل بگیرند و به عواملی که آنها را تحت تأثیر قرار می‌دهند، تقسیم بندی شوند. برخی از انواع ترک‌های بتن عبارتند از:

ترک ناشی از جمع شدگی پلاستیک 

وقتی بتن ریخته می‌شود و پس از تراکم، ذرات جامد در سطح بتن ته‌نشین می‌شوند و یک لایه آب بر روی سطح بتن تشکیل می‌دهند. این فرآیند را "آب انداختن" می‌نامند. در شرایط خشک شدن سریع، آب سطحی بسیار سریع تبخیر می‌شود و در نتیجه سطح بتن خشک می‌شود. این باعث می‌شود که آب داخل بتن به سمت سطح خشک باقیمانده حرکت کند. با تبخیر مجدد آب سطحی، تنش‌های انقباضی ناشی از خشک شدن بتن ایجاد می‌شود و ممکن است به تشکیل ترک‌ها در سطح بتن منجر شود. بادهای شدید، دمای بالا و رطوبت پایین از عوامل اصلی هستند که ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی پلاستیک را در بتن ایجاد می‌کنند. ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی پلاستیک معمولاً در سه الگو زیر ظاهر می‌شوند:
1. ترک‌های مورب با طول 300 میلی‌متر تا 1 متر: این ترک‌ها معمولاً در دال‌هایی که میلگردهای سازه‌ای دارند یا با میلگردگذاری کم اجرا می‌شوند، به وجود می‌آیند.
2. ترک‌های بسیار پراکنده: این ترک‌ها در دال‌هایی که میلگردهای سازه‌ای دارند و در سراسر سازه پراکنده شده‌اند، ایجاد می‌شوند.
3. ترک‌های نزدیک به عوامل محدودکننده: این ترک‌ها نزدیک به میلگردهای سطحی یا تغییرات عمقی در بتن ایجاد می‌شوند و به عنوان عوامل محدودکننده عمل می‌کنند.
این ترک‌ها معمولاً مستقیم هستند و طول آن‌ها میان 300 میلی‌متر تا 1 متر است. البته، طول و عرض ترک‌ها ممکن است در بازه‌های دیگر نیز متغیر باشد.

روش های پیش‌گیری ترک ناشی از جمع شدگی پلاستیک 

روش‌های پیش‌گیری از ترک‌های ناشی از جمع شدگی پلاستیک در بتن عبارتند از:
•    نصب بادشکن بر روی سطح بتن برای کاهش سرعت باد
•    مرطوب کردن بستر یا قالب قبل از بتن‌ریزی برای جلوگیری از کاهش آب درون بتن
•    محافظت از سطح بتن تازه با اسپری آب
•    اسپری کردن الکل آلیفاتیک بر روی سطح بتن برای محافظت بهتر
•    پوشاندن سطح بتن تازه با پوشش نفوذناپذیر و ثابت نگه داشتن آن در هنگام وزش باد
•    بستن ترک‌ها به موقع با ابزار چوبی و پرداخت اولیه مناسب با ابزار فولادی

مقاله پیشنهادی: معرفی انواع بارهای وارده بر ساختمان

ترک ناشی از نشت پلاستیک در بتن 

ترک ناشی از نشست پلاستیک در بتن زمانی به وجود می‌آید که بتن بعد از بتن‌ریزی و تراکم، در نقاطی که نشست غیر یکنواخت دارد، بر روی میلگردها، داکت‌ها یا دندانه‌های قالب نشست کند. این نشست غیر یکنواخت باعث ایجاد نواحی توخالی در زیر میلگردها می‌شود که منجر به تشکیل ترک‌های ناشی از نشست پلاستیک می‌شود. این نوع ترک‌ها معمولاً در لایه‌های زیرین سطح بتن و در مقاطع ضخیم‌تر اتفاق می‌افتد. برخلاف ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی پلاستیک، ترک ناشی از نشست پلاستیک به دلیل خشک شدن سریع بتن اتفاق نمی‌افتد. عوامل موثر بر ترک جمع شدگی ناشی از خشک شدن در بتن شامل موارد زیر می‌شوند:
1. محتوای آب: میزان آب موجود در مخلوط بتن بر ترک جمع شدگی تأثیر دارد. محتوای آب بیش از حد، منجر به افزایش تراکم سیستم سیمانی در فرآیند خشک شدن می‌شود و ترک‌های جمع شدگی را افزایش می‌دهد.
2. ابعاد و مشخصات فیزیکی سنگدانه‌ها: اندازه و شکل سنگدانه‌های مورد استفاده در بتن نیز بر ترک جمع شدگی تأثیر می‌گذارد. سنگدانه‌های دارای شکل‌های نامنظم و ضخامت‌های متفاوت می‌توانند باعث ترک‌های جمع شدگی شوند.
3. رطوبت نسبی: رطوبت نسبی محیط اطراف بتن در طول فرآیند خشک شدن نیز بر ترک جمع شدگی تأثیر دارد. در شرایط کم رطوبت، آب موجود در بتن به سمت محیط خارجی حرکت می‌کند و باعث ترک‌های جمع شدگی می‌شود.
4. افزودنی‌ها: استفاده از افزودی‌های خاص مانند کلسیم کلرید می‌تواند ترک‌های جمع شدگی را افزایش دهد. این افزودی‌ها ممکن است تأثیر مبادله‌ای با آب و سیمان داشته باشند و فرآیند خشک شدن را تسریع کنند.
5. شرایط عمل‌آوری: عواملی مانند دمای محیط، رطوبت نسبی هوا، سرعت هوا، زمان خشک شدن و شرایط مرطوب‌سازی بتن نیز بر ترک جمع شدگی تأثیر دارند. عملیات صحیح بتن‌ریزی و مراقبت از بتن در طول فرآیند خشک شدن می‌تواند ترک‌های جمع شدگی را کاهش دهد.
تاثیر آب و سیمان بر ترک جمع شدگی ناشی از خشک شدن، تقریباً برابر است، یعنی هر دو عامل آب و سیمان در فرآیند خشک شدن بتن بر ترک‌های جمع شدگی تأثیر دارند.

پیشگیری از ترک جمع شدگی

برای پیشگیری از ترک جمع شدگی ناشی از خشک شدن در بتن، می‌توانید از روش‌ها و اقدامات زیر استفاده کنید:
1کاهش محتوای آب: محتوای آب بتن باید به حداقل ممکن رسیده و با الزامات بتن‌ریزی و پرداخت مطابقت داشته باشد.
استفاده از نرمه‌های مصالح بسیار ریز: استفاده از نرمه‌های با ذرات بسیار ریز می‌تواند کمک کند تا جمع‌شدگی بتن کاهش یابد. این نرمه‌ها باعث پرکنندگی خوب در فضاهای میان ذرات سنگدانه‌ها شده و فشار جمع‌شدگی را کاهش می‌دهند.
استفاده از سنگدانه‌های مصرفی با حداکثر دانه‌بندی: سنگدانه‌هایی با حداکثر دانه‌بندی مناسب و یکنواخت برای بتن استفاده کنید. این کار موجب کاهش ترک‌های جمع شدگی ناشی از خشک شدن می‌شود.
استفاده از بهترین روش‌های عمل‌آوری: در عمل‌آوری بتن، روش‌های مناسبی را انتخاب کنید تا ترک‌های جمع شدگی کمتری ایجاد شود. به عنوان مثال، استفاده از مراقبت مناسب از بتن در طول فرآیند خشک شدن، مراقبت از دما و رطوبت محیط، و استفاده از روش‌های مرطوب‌سازی مناسب می‌تواند موثر باشد.
رعایت طراحی و هندسه صحیح: در طراحی سازه و هندسه بتن، از روش‌ها و جزئیات مناسب برای کاهش ترک‌های جمع شدگی استفاده کنید. ملاحظاتی مانند استفاده از ترک‌های خشک مفصل، کنترل ضخامت بتن در مناطق حساس، استفاده از الیاف در بتن، و غیره می‌تواند به کاهش ترک‌های جمع شدگی کمک کند.

مقاله پیشنهادی: قاب خمشی چیست و مقایسه آن با سیستم مهاربندی

ترک ناشی از جابجایی حرارتی بتن

ترک‌های ناشی از جابجایی حرارتی در بتن به دلیل تغییر دما و انقباض بتن در اثر تغییر شرایط محیطی یا هیدراتاسیون رخ می‌دهند. این ترک‌ها می‌توانند در دو مرحله اتفاق بیافتند. در مرحله اول، هنگامی که بتن تازه ریخته شده است، دمای آن به دلیل تفاوت با دمای محیط اطراف، افزایش می‌یابد. این افزایش دما باعث انبساط حرارتی بتن می‌شود و در صورتی که بتن توسط المان‌های مجاور محدود شده باشد، نرخ افزایش دما از نرخ کاهش دما پیشی می‌گیرد. به عبارت دیگر، بتن به میزان قابل توجهی گرم می‌شود. در مرحله دوم، پس از گذشت مدتی (معمولاً چند روز)، نرخ افزایش دما کمتر می‌شود و در نهایت دمای بتن شروع به کاهش می‌کند. این کاهش دما باعث انقباض بتن می‌شود که به همراه آن ترک‌ها در بتن شکل می‌گیرند. این ترک‌ها ناشی از انقباض حرارتی هستند. به طور کلی، در صورت عدم وجود محدودیت‌های خارجی و داخلی، ترک‌های ناشی از انقباض حرارتی بتن در نظر گرفته نمی‌شوند. با این حال، در عمل ممکن است محدودیت‌هایی در بتن وجود داشته باشد که می‌توانند ترک‌های ناشی از انقباض حرارتی را تسهیل کنند. این محدودیت‌ها می‌توانند به دو دسته محدودیت خارجی و داخلی تقسیم شوند.
•    محدودیت خارجی به مواردی اشاره دارد که بتن در مجاورت المان‌های مشابه بدون درز جابجایی قرار می‌گیرد، مانند بتن‌ریزی در لایه‌های عمودی. در این حالت، بتن محدودیت قابل توجهی را تجربه می‌کند که ممکن است منجر به تشکیل ترک‌های ناشی از انقباض حرارتی شود. با این حال، بتن‌ریزی در قالب‌هایی که جابجایی بتن را محدود می‌کنند، محدودیت‌های خارجی را تا حدی کاهش می‌دهد.
•    محدودیت داخلی به مواردی اشاره دارد که سطح بتن سریعتر از داخل آن سرد می‌شود، به عبارت دیگر، سطح بتن سردتر می‌شود و ممکن است به علت اختلاف کرنش و توسعه ترک‌ها در سطح، ترک‌هایی شکل بگیرد. این محدودیت‌ها در بتن‌های ضخیمتر به طور واضح‌تر دیده می‌شوند و قابل کنترل هستند.
در عمل، محدودیت‌های بتن توسط عواملی مانند هندسه المان بتنی، روش قالب‌بندی و زمان باز کردن قالب تعیین می‌شوند. بنابراین، در تشخیص منشا ترک‌ها بین انقباض حرارتی و جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن طولانی مدت، زمان تشکیل ترک مهم است. اگر ترک‌ها در هفته اول بعد از بتن‌ریزی شکل بگیرند، احتمال جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن طولانی مدت کاهش می‌یابد، مگر اینکه ضخامت بتن کم باشد و شرایط خشک شدن سریع فراهم باشند. از طرف دیگر، اگر ترک‌ها پس از چند هفته شکل بگیرند، احتمال ترک‌های ناشی از انقباض حرارتی کاهش می‌یابد. 

پیشگیری و کاهش ترک‌های ناشی از جابجایی حرارتی

برای پیشگیری و کاهش ترک‌های ناشی از جابجایی حرارتی در بتن، لازم است مهندسان طراح و پیمانکاران اقداماتی را در نظر بگیرند. در طراحی باید به موارد زیر توجه شود: محدودکننده‌ها (ابعاد بتن‌ریزی و فاصله درزهای جابجایی)، توزیع میلگردهای فولادی، و توسعه حرارت. همچنین، در اجرا، مهم است که توالی و زمان بتن‌ریزی، درزهای جابجایی اضافی، انتخاب مصالح بتن و نوع قالب، و روش خنک شدن (باز کردن قالب، عمل‌آوری و عایق) در نظر گرفته شوند.

مقاله پیشنهادی: مقایسه اسکلت فلزی و بتنی 

ترک ناشی از خوردگی میلگرد در بتن 

ترک ناشی از خوردگی میلگرد در بتن زمانی به وقوع می‌پیوندد که در آن لایه محافظ میلگرد از بین می‌رود و میلگرد در معرض خوردگی و زنگ زدن قرار می‌گیرد. این فرآیندها باعث افزایش حجم مواد اطراف فولاد می‌شوند و باعث ترک خوردن و یا پوسته پوسته شدن بتن می‌شوند. این مشکلات به خصوص در گوشه‌های تیرها و ستون‌های بتنی (بر روی میلگردهای اصلی) مشاهده می‌شوند و باعث نمایش الگوی اتصال‌های بین آرماتورها و خاموت‌ها بر روی سطح بتن می‌شوند. این مشکلات می‌توانند بر تحمل، عمر و عملکرد سازه تأثیر منفی بگذارند.

ترک بتن ناشی از واکنش قلیایی سنگدانه

ترک ناشی از واکنش قلیایی-سیلیسی یک مشکل شایع در بتن است که به وقوع می‌پیوندد. این واکنش بین مواد قلیایی موجود در بتن و سیلیس موجود در سنگدانه‌ها یا بعضی از مواد افزودنی میانجی می‌شود. در این واکنش، مواد قلیایی با سیلیس تعامل کرده و ژل‌های خراب‌کننده تشکیل می‌دهند که انبساط بتن را ایجاد می‌کنند. ترک‌های ناشی از واکنش قلیایی معمولاً به صورت شبکه‌ای یا خطی در ساختار بتن ظاهر می‌شوند. این ترک‌ها ممکن است در طول زمان توسعه یابند و باعث کاهش قدرت و ایستایی سازه شوند. همچنین، انبساط ناشی از واکنش قلیایی می‌تواند به ترک‌های دیگری در بتن و سازه منجر شود که ممکن است باعث نفوذ آب و مواد مضر شود.

پیشگیری  از ترک بتن ناشی از واکنش قلیایی 

برای کنترل و پیشگیری از ترک‌های ناشی از واکنش قلیایی، می‌توان اقدامات زیر را انجام داد:
1. انتخاب مناسب مواد سنگدانه:
   - استفاده از سنگدانه‌های با کمترین محتوای سیلیس.
   - انجام آزمایشات واکنش‌پذیری سنگدانه‌ها در برابر سیلیس.
2. استفاده از سیمان مخلوط شده:
   - استفاده از سیمان با محتوای قلیایی کمتر.
   - استفاده از افزودنی‌های قلیایی کمتر در سیمان.
3. محدودیت مواد قلیایی:
   - کنترل محتوای قلیایی در بتن یا سیمان.
   - استفاده از مواد افزودنی قلیایی کمتر.
4. طراحی و اجرای مناسب:
   - رعایت نسبت آب به سیمان در محدوده مناسب.
   - استفاده از لایه‌های محافظ بر روی سطح میلگردها.
ترک ناشی از واکنش قلیایی-سیلیسی یک مشکل قابل پیشگیری است که با رعایت اقدامات مناسب می‌توان از آن جلوگیری کرد و عمر و عملکرد سازه‌های بتنی را بهبود بخشید.

مقاله پبشنهادی: تکلا استراکچرز چیست؟

ترک‌ های مویی

ترک‌های مویی در پی‌های بتنی ایجاد می‌شوند و ممکن است نشانه‌ای از ضعف مخلوط بتن یا ریختن سریع آن باشند. این ترک‌ها معمولاً در مرکز دیوارهای فونداسیون ظاهر می‌شوند و مشکلات نشتی را به همراه دارند. با انجام تعمیرات مناسب، ترک‌های مویی می‌توانند رفع شوند ولی برای پایداری فونداسیون تأثیر زیادی ندارند.

ترمیم ترک مویی 

ترمیم ترک‌های مویی در بتن، با استفاده از روش آب‌بندی انجام می‌گیرد. این روش ترمیم، طی مراحل زیر اجرا می‌شود:
•    بررسی نواحی حضور ترک و تمیز کردن سطح بتن
•    انتخاب ماده آب‌بند نظیر سیلیکون، لاتکس، دوغاب پلیمری، اپوکسی، رنگ و غیره
•    اعمال ماده آب‌بند
•    رعایت الزامات آب‌بندی تا عمل آمدن کامل ماده آب‌بند

ترک های ناشی از نشست سازه

ترک خوردگی بتن ناشی از نشست سازه، یکی از انواع ترک‌ها و درزهای بتنی است که به وجود می‌آید. در این حالت، نشست سازه باعث حفره‌سازی زیر دال یا دیوار بتنی می‌شود و بتن دچار نشست می‌گردد. این نشست باعث گسترش تنش در بتن می‌شود و ترک‌های ناشی از نشست سازه شکل می‌گیرند. علاوه بر این، اگر در هنگام برداشتن درخت تنومند کنار دال بتنی، حفره به درستی با خاک مناسب پر و متراکم نشود، نشست سازه ایجاد خواهد شد و ترک‌های ناشی از نشست در بتن شکل خواهند گرفت.

مقاله پیشنهادی:  اتصالات فولادی چیست؟

ترک مورب

ترک مورب یا Diagonal Crack، یک نوع جدی از ترک‌های بتنی است که در سازه‌هایی مانند فونداسیون، دیوار، ستون و تیرها ظاهر می‌شود که تحت بارهای اضافی قرار می‌گیرند. این نوع ترک اغلب به دلایلی مانند ظرفیت باربری ناکافی، ابعاد مقطع غیرکافی، تعداد میلگردهای ناکافی و طراحی نامناسب ایجاد می‌شود. ترک‌های مورب تأثیر منفی بر روی یکپارچگی و عملکرد سازه دارند. بنابراین، اتخاذ اقدامات مناسب برای رفع خطر احتمالی این ترک‌ها بسیار مهم است.

امیدوارم توضیحات ما برای شما مفید بوده باشد و از این مقاله لذت برده باشید.