بتن یک ماده محبوب در صنعت ساختوساز بوده که بسیاری از المانهای سازهای با این ماده اجرا و تولید میشود. با توجه به شرایط کارگاهی، بتنریزی همانند سایر فعالیتهای عمرانی میتواند از جمله فعالیتهای چالشبرانگیز باشد. یکی از این چالشها، جلوگیری از وقوع درز سرد در بتنریزی در چندین لایه در زمانهای مختلف است. آگاهی از سازوکار تشکیل درز سرد میتواند موجب بهبود عملکرد و سرویسپذیری سازه بتنی شود.
درز سرد در بتن چیست؟
درز سرد (Cold Joint) به فصل مشترک میان دو لایه از بتنریزی گفته میشود که بتن لایه دوم، پس از شروع گیرش اولین لایه ایجاد میشود. بعد از گذشت زمان، لایه اولیه بتن شروع به گیرش کرده و حالت خمیری خود را از دست میدهد. در این هنگام با ریختن لایه جدید، درزی ما بین این دولایه ایجاد شده که موجب کاهش یکپارچگی اعضای بتنی میشود. این شرایط اغلب در شرایطی که بتنریزی حجیم باشد بیشتر رخ میدهد.
علت ایجاد درز سرد چیست؟
مهمترین علتی که موجب ایجاد درز سرد میشود، تاخیر در بتنریزی است. با بهرهگیری از کادر فنی و اجرایی مجرب و با هماهنگی با سایر واحدها، باید بهترین شیوههای برنامهریزی تولید و حملونقل به کار گرفته شود تا بتن در زمان از پیش تعیین شده به محل پروژه برسد.
علت دیگر، عدم تراکم مناسب بتن بین دو لایه است. همواره توصیه می شود لرزاننده (ویبراتور) در حدود ۱۵ سانتی متر در لایه قدیمی نفوذ کرده و باعث ممزوج شدن دولایه بتن ریزی شود. به همین علت عدم تراکم مناسب می تواند از جمله دلایل تشکیل درز سرد باشد.
جدول ۱- مقایسه درز سرد و درز اجرایی
درز سرد |
درز اجرایی |
| ناشی از اتصال ناکافی بین دولایه به وجود میآید. | درز به طور عمدی ایجاد شده و از پیش، طراحیشده است |
| موجب کاهش مقاومت و یکپارچگی میشود. | جهت افزایش عملکرد و جلوگیری از خرابی در نظر گرفته میشود. |
| باید از آن جلوگیری شود. | در محل موردنظر برای مقاصد مختلف ایجاد میشود. |
مشکلات ناشی از تشکیل درز سرد
تشکیل درز سرد همانند سایر عیوب در اعضای بتنی، می تواند مشکلاتی را به همراه داشته باشد. این مشکلات می تواند موجب کاهش عملکرد بتن و سرویس پذیری سازه شود. از جمله این مشکلات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاهش چسبندگی و یکپارچگی عضو بتنی
تشکیل یک اتصال سرد در بتن، باعث ایجاد پیوندی ضعیف بین دولایه بتنریزی و کاهش یکپارچگی عضو از جمله دیوارها میشود. این کاهش اتصال به دلیل وقوع گیرش در لایه اول است. ضعف اتصال، وابسته به تأخیر ایجاد شده در بتنریزی لایه دوم است. گاهی ممکن است به حدی تأخیر رخ دهد که یکپارچگی عضو به طور کامل از بین رفته و عضوی که به صورت یکپارچه در طراحی مدنظر قرار گرفته است، در اجرا تبدیل به عضو منفرد و با فصل مشترکی در درز سرد شود. این پدیده موجب بروز عملکردی خارج از انتظار نسبت به عملکرد از پیش تعیین شدهی سازه بتنی میشود. وجود درز سرد در شرایطی که المان تحت بار ثقلی فشاری باشد، خطر بزرگی برای سازه ایجاد نمیکند؛ اما هنگامی که عضوی که درز سرد در آن ایجاد شده است، تحت تنش کششی قرار بگیرد، محل درز میتواند محل گسیختگی و خرابی باشد. - کاهش دوام بتن
با توجه به اینکه درز سرد پیوند ضعیفی دارد، طبیعتاً نفوذپذیری بالایی داشته و تواند با ایجاد کانال، شرایط را برای ورود عوامل مهاجم تسهیل ببخشد. درزهای سردی که در معرض عوامل خارجی مهاجم قرار گیرد، میتوانند دوام بتن را تحتتأثیر خود قرار دهد. - نشت آب
احتمال نشت آب از طریق درز سرد وجود دارد. اگر یک اتصال سرد در فونداسیون یکپارچه وجود داشته که ضد آب نباشد، ممکن است نشت آب رخ دهد. حتی برای دال کوچک که روی یک طبقه احداث شده است، نواحی سرویسهای بهداشتی و حمامها میتواند منجر به نشت آب در صورت وجود درز سرد شود. - کاهش زیبایی
جدایی واضح بین دولایه بتنریزی با دو رنگ متفاوت یا خطی در فصل مشترک دولایه رخ میدهد که با چشم غیرمسلح قابلمشاهده است. این موضوع در مکانی که زیبایی سازه موردتوجه است و از بتن نمایان استفاده شده است، مشکلساز خواهد بود.
راهکارهای جلوگیری از ایجاد درز سرد
بهترین و مؤثرترین راهحل، بهرهگیری از زمانبندی صحیح اجرا و بتنریزی است؛ در صورتی که موانع ایجادکننده درز سرد، از پیش شناسایی و برطرف شود. باید زمانبندی صحیح تحویل بتن، همواره در دستور کار قرار گیرد. بتنریزی یکنواخت، پیوسته و درنظرگرفتن زمانگیرش بتن، از عوامل مهم و مؤثر در جلوگیری از بروز درز سرد در هنگام بتنریزی است. برای این منظور، داشتن ارزیابی اولیه از منابع موجود هنگام انجام هر بتنریزی، بسیار مهم است؛ یک پروژه ممکن است یکتخته کوچک باشد یا یک سازه بسیار بزرگ.
یکی از راههای دیگر، استفاده از دیرگیرکنندهها است. با افزودن برخی مواد افزودنی، میتوان زمانگیرش بتن را به تأخیر انداخته و مدتزمان تازه نگهداشتن آن را افزایش داد.
- آزمونهای ارزیابی بروز درز سرد
ارزیابی وضعیت اتصال سرد در بتن، زمانی که نوع و عملکرد سازه و حتی نوع عضو مهم باشد، ضروری است. این بدان معنا نیست که نیازی به بررسی سایر بتنهای دارای اتصال سرد نیست. درز سرد از جمله مهمترین مشکلات در حین اجرای سازههای ساخته شده از بتن است. روشهای مختلفی برای ارزیابی وضعیت درز سرد وجود دارد که عبارتند از: - آزمون سرعت موج مافوقصوت
این آزمون یک روش آزمایش غیرمخرب است که برای تعیین کیفیت بتن استفاده میشود. سرعت بالا و روش آزمون غیرمخرب از مهمترین مزایا این آزمون بوده و میتواند بیانگر وضعیت تراکم و ریزساختار بتن نیز باشد. از سوی دیگر این آزمون قابلیت اطمینان بالایی ندارد ولی میتواند در کنار سایر آزمونها و بازرسی، اطلاعات مفیدی را در اختیار قرار دهد. روش کار بدین صورت است که با استفاده یک دستگاه تولیدکننده موج و دو عدد پروب (که یکی فرستنده و دیگری دریافتکننده این امواج است)، با ثبت زمان عبور موج بین دو پروب و با داشتن فاصله آن دو، میتوان سرعت عبور موج را محاسبه کرد. کاهش سرعت میتواند بیانگر تخلخل و به بیان دیگر وجود درز سرد در یک محل باشد. - آزمون چکش اشمیت
آزمایش چکش اشمیت یکی از محبوبترین آزمونهای غیرمخرب در حوزه ارزیابی خواص بتن است که در جهان برای تخمین مقاومت مشخصه بتن استفاده میشود. اساس کار این روش بر مبنای اندازهگیری سختی و مدول بتن با استفاده از امواج فشاری است. روش انجام این آزمون بدین صورت است که با قرارگیری انتهای میله برگشتپذیر بر روی سطح بتن و اعمال فشار برای جمعشدن فنر داخلی، آزادسازی این فنر یک موج ایجاد کرده و با برخورد به سطح بتن، یک موج بازگشتی ایجاد میکند که از روی قسمت مدرج میتوان عدد بازگشت را قرائت نمود. سپس با استفاده از روشهای تبدیل که توسعهیافته است، میتوان مقاومت مشخصه بتن را پیشبینی و ارزیابی نمود. - آزمایش مغزهگیری
آزمایش مغزهگیری یکی از آزمونهای نیمه مخرب و رایج در حوزه ارزیابی خواص بتن است. در وضعیتهای حساس این آزمون میتواند بیان نسبتاً دقیقی از وضعیت بتن باشد.
نحوه بهبود و تعمیر درز سرد
در برخی شرایط، اجتناب از درز سرد تقریباً ناممکن است. در چنین وضعیتی باید به دنبال راهکارهای بهبود و تعمیر درز سرد بود تا بتوان عملکرد سازه بتنی را افزایش داد. سادهترین راه این است که در شرایطی که از زمان گیرش بتن گذشته باشد، با مضرس کردن سطح بتن لایه قدیمی، اتصال میان دولایه را افزایش داد. این عمل می تواند مقاومت برشی المان (به خصوص در دیوار های برشی) را افزایش دهد. یکی از راههای اصلاح درز سرد، استفاده از مواد درزگیر است؛ اما در شرایطی که المان یا سازه از اهمیتی بالاتری برخوردار باشد، نصب میلگردهای تقویتکننده در لایه اول قبل از ریختن لایه تازه، راه موثر برای تقویت پیوند بین دو لایه خواهد بود. میلگردها با توجه به فلسفه مسلحکنندگی در وضعیت کشش، با اتصال نسبی دو لایه به یکدیگر و افزایش مقاومت کششی در محل درز سرد، میتوانند سودمند واقع شوند.
بدون دیدگاه