به مقاومت بتن در برابر هوازدگی، حملات شیمیایی، سایش و فرسایش و دیگر فرایندهای تخریبی بتن، پایایی بتن گفته میشود که برخی عوامل منجر به کاهش آن در سازه بتنی میشود. از جمله این عوامل میتوان به دورههای متوالی یخ زدن و آب شدگی، عوامل شیمیایی خوردنده، سایش و فرسایش، خوردگی فولاد مدفون در بتن مسلح و واکنش قلیایی سنگدانههای مصرفی در بتن اشاره کرد.
برای جلوگیری از کاهش میزان پایایی بتن و نیز افزایش آن در شرایط مختلف، راهکارها و ضوابط ویژهای موجود است که در ادامه به آنها اشاره میکنیم:
استفاده از مواد حباب ساز
از مواد حبابساز در طرح اختلاط بتنهای حجیم با هدف افزایش مقاومت در برابر یخبندان، کارایی بتن تازه، حجم خمیر بتن و نیز کاهش آب مخلوط بتن و در نهایت کاهش نسبت آب به سیمان استفاده میشود. استفاده از مواد حبابساز در بتن، دارای محدودیتهایی در زمینه تولید حبابهای هوا در بتن موردنظر است.
نسبت آب به سیمان
یکی از مهمترین پارامترهای بتن که تاثیرات بسیاری بر بتن نهایی دارد، نسبت آب به سیمان است. برای استفاده از بتن حجیم در محیط شیمیایی خورنده، نسبت آب به سیمان باید در محدودههای زیر باشد:
* نسبت آب به سیمان برای تمام بتنهای حجیم مورد استفاده در سازههایی که به صورت متناوب و یا دائم در تماس با آب دریا هستند، باید به میزان ۰٫۰۵ از مقادیر آورده شده در جدول بالا کمتر در نظر گرفته شود اما در هر حال نسبت آب به سیمان نباید از ۰٫۴۵ کمتر باشد.
تدابیر ویژه برای محیطهای سولفاتی و سولفاتهای موجود در بتن
در استفاده از بتن در محلی که شرایط حملات شیمیایی سولفاتها امکانپذیر است، رعایت موارد زیر میتواند عملکرد بتن را بهبود ببخشد:
- استفاده از سیمان متناسب با شرایط محیطی
- کاهش نسبت آب به سیمان تا حد ممکن
- استفاده از پوزولان و مواد افزودنی به میزان مناسب
- طرح اختلاط مناسب و تراکم کافی در حین بتنریزی
- استفاده از مواد حبابزا در بتن (که نتیجه آن کاهش نسبت آب به سیمان و نهایتا کاهش نفوذپذیری است)
- در نهایت میتوان به عملآوری مناسب بتن اشاره کرد
تدابیر ویژه در استفاده از بتن در محیطهای خورنده
برای استفاده از بتن مسلح در شرایط محیطی خورنده، باید نکاتی را رعایت کرد که در زیر به آنها اشاره شده است:
- استفاده از نفوذپذیریهای پایین
با اعمال نفوذپذیری کم برای بتن، میتوان از نفوذ یونهای خورنده محلول در آب به بتن نیز جلوگیری کرد. با جلوگیری از این موضوع، میلگردهای فولادی استفاده شده در بتن مسلح در برابر خوردگی ناشی از نفوذ این مواد به بتن محافظت میشود. برای کاهش نفوذپذیری بتن میتوان از دودههای سیلیسی یا سایر پوزولانهای مناسب، نسبت آب به سیمان مناسب، اجرا و در نهایت عملآوری مناسب بتن استفاده کرد.
- استفاده از کاور مناسب برای میلگردها
موازین و مقررات استفاده از کاور و پوشش مناسب برای میلگردهای فولادی مورد استفاده در بتن، در آئیننامه بتن ایران (آبا) بسته به شرایط محیطی ۶۰، ۷۵ و ۹۰ میلیمتر عنوان شده است.
- در نظر گرفتن زهکشی مناسب برای سازه
- استفاده از مواد اولیه با میزان یونهای کلرید پایین در طرح اختلاط بتن
- محافظت و استفاده از سیستمهای محافظ
در برخی سازهها نیاز است میلگردهای فولادی به عنوان میلگردهای انتظار از سازه اصلی بیرون باشند. در این مورد باید از تماس آنها با عوامل خورنده جلوگیری شود. استفاده از سیستمهای محافظ شامل پوشش متراکم بتن، پوشش اپوکسی و لایههای ویژه مقاوم در برابر نفوذ آب، میتواند از خرابی سازه و تحمیل هزینههای بالا به پروژه جلوگیری کند.
تدابیر ویژه برای پیشگیری یا کاهش خطر وقوع واکنش قلیایی در بتن
برای پیشگیری از خطر وقوع واکنشهای قلیایی در بتن، میتوان از انواع سیمان و مواد اولیه کمقلیا در طرح اختلاط بتن، استفاده از مواد افزودنی به طرح اختلاط بتن، استفاده از نمکهای لیتیومی در اختلاط بتن و نیز استفاده از مصالحی که با واکنش با مصالح موجود در بتن استفاده کرد.
تدابیر ویژه برای کاهش سایش و فرسایش در بتن
در مراحل مختلف طرح و اجرای بتن رعایت مواردی از جمله اجتناب از آب انداختن سطح بتن، پرهیز از جداشدگی سنگدانههای بتن، انتخاب زمان مناسب برای پرداخت سطح بتن، افزایش نسبت سنگدانه به سیمان، استفاده از حداقل نسبت آب به سیمان، عدم استفاده از آب برای پرداخت، اجرای مالهکشی سطوح بتنی بعد از حذف آبهای سطحی اضافی و در نهایت اجرای روشهای صحیح تراکم و عملآوری بتن اجرا شده، میتواند به کاهش سایش و فرسایش آن اشاره کرد.
