پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال
روش قالب بندی و بتن ریزی فرایندی چند مرحله‌ای شامل قالب بندی و ریختن یا جادادن مواد یا مصالح تعمیری است. مواد تعمیری که در فضای خالی بین قالب و لایه زیرکار قرار می گیرند، به وسیله پمپ، سطل، شوت یا میله در محل مورد نظر ریخته می شود. روش قالب بندی – بتن ریزی، امکان استفاده از انواع مواد شکل پذیر را می‌دهد.
مشخصه شکل پذیر بودن جزو شرایط اولیه انتخاب مواد است. به تناسب اینکه غلظت مواد جهت تعمیر چقدر باشد از تجهیزات مختلفی مانند ویبراتور یا میله‌زنی استفاده می شود. اما در صورتی که مواد انتخاب شده اسلامپ زیادی داشته باشند (مواد خود متراکم) نیاز به وسیله خاصی نیست.
هدف اصلی از انجام این نوع تعمیر، تعمیر سازه‌ای یا تامین پوشش بتنی و یا هر دو برای عضو آسیب دیده است.
شرایط استفاده از روش قالب بندی و بتن ریزی
از این روش معمولاً در سطوح قائم مانند دیوارها، ستون‌ها و گوشه‌های کناری یا تحتانی تیرها استفاده می‌شود. وقتی که زیر دال بتنی نیاز به تعمیر دارد معمولاً مواد و مصالح تعمیری از طریق سوراخ‌ها و بازشوهای ایجاد شده در دال به زیر دال بتنی هدایت می‌شود. در این روش معمولاً از مواد چسبنده یا گروت‌ها استفاده نمی‌شوند. برای هر پروژه توصیه می‌شود مراحل انجام کار جهت مشخص شدن روند آماده‌سازی، انتخاب مواد و روند کنترل کیفی، به صورت آزمایشی و در مقیاس کوچک انجام شود.
مزایای روش قالب بندی و بتن ریزی
- امکان استفاده از انواع مختلف مواد تعمیری
- پوشش دادن کامل آرماتورها با مواد تعمیری
- وجود قالب در این روش مانع از خشک شدن زود هنگام و گسترش ترک خوردگی خواهد شد.
یکی از محدودیت‌های اصلی در این روش، سختی کار در استفاده از قالب نسبت به روش‌های شاتکریت و دیگر روش‌های دستی است.
نحوه آماده سازی سطح
صرف نظر از چگونگی روش تعمیر، آماده‌سازی سطح زیرکار، در همه روش‌ها بطور یکسان الزامی است. بتن سطح باید برداشته شود تا بتن سالم ظاهر شود. آرماتورهای موجود (پوسیده یا سالم) باید از زیر خالی شوند و سطح کار با فشار آب یا باد تمیز شود.
در روش قالب بندی – بتن ریزی باید بدانیم که مواد ترمیمی چطور در سطح موجود جریان و نفوذ پیدا می‌کند. در مواردی که عمق تعمیر عمودی کم یا جزئی باشد، لبه‌های سطح قائم باید تراشیده و تمیز شود تا از ایجاد حباب‌های هوا جلوگیری و لبه‌ها با مواد تعمیری کاملاً پر شود. در مراحل زیر روش آماده‌سازی شرح داده می‌شود.
مرحله ۱
به صدا در آوردن بتن برای شناسایی نواحی که بتن از سطح جدا و پوک شده است.
مرحله ۲
علامتگذاری محیط ناحیه تعمیر. طرح علامتگذاری باید ساده و بصورت مربع یا مستطیل باشد.
مرحله ۳
برش دادن محیط پیرامونی ناحیه تعمیر. توجه شود میزان برش نباید عمیقتر از پوشش بتن روی آرماتورها باشد.
مرحله ۴
برداشتن بتن خراب با چکش پنوماتیک ۱۵ پوندی. درصورتی که وزن چکش بیش از ۱۵ پوند باشد باعث آسیب رساندن به لایه‌های زیرین و آرماتورها می‌شود.
مرحله ۵
تعمیر آرماتورها در صورت نیاز. در شرایطی که آرماتورها دچار خوردگی شدید شده و قطر آنها کاهش یافته است با یک مهندس سازه جهت تعمیر آنها مشورت کنید. در بسیاری از موارد می‌توان از آرماتور اضافه در کنار آرماتور آسیب دیده استفاده نمود. درصورت وجود آرماتورهای پوسیده، بایستی بتن اطراف آنها کاملاً تمیز شده و دورتادور آرماتور کاملاً از توده بتن آزاد شود. مقدار فضای آزاد زیر آرماتور باید حداقل ۱۹ میلیمتر یا ۶ میلیمتر بیشتر از سایز بزرگترین دانه‌بندی مخلوط ترمیمی باشد (هر کدام از مقادیر که بزرگتر است).
انتخاب مصالح در روش قالب بندی و بتن ریزی
به لحاظ قابلیت اجرا، انتخاب مواد و مصالح مورد نیاز برای تعمیر در روش قالب بندی – بتن ریزی، صرفاً تابع شرایط انتقال به داخل فضای قالب است. بزرگترین اندازه دانه‌بندی مصالح تعمیر نباید از ۲۵ درصد فضای درون قالب یا ۵۰ درصد فاصله بین آرماتورها و لایه زیرین بزرگتر باشد (هرکدام از مقادیر که کمتر باشد).
بطور کلی به لحاظ عملی بزرگترین اندازه دانه‌بندی باید به حدی باشد که انقباض ناشی از خشک شدن بتن را به کمترین مقدار برساند و پتانسیل ترک خوردن بتن ترمیمی را کاهش دهد. مخلوطی که بسیار روان باشد (با اسلامپ بالا) راحتتر در جای خود قرار می‌گیرد. البته نباید نسبت آب به سیمان پایین (کمتر از ۰/۴) فدای اسلامپ بالا بشود.
لذا استفاده از افزودنی‌های فوق روان کننده برای کاهش مقدار آب لازم است. بسته بندی‌های مواد ترمیمی بتن که برای شرایط با روانی بالا طراحی شده‌اند، محتوی مواد افزودنی انبساطی و مواد اضافی مورد نیاز در شرایط مختلف است. به منظور کاهش انقباض ناشی از خشک شدن بتن مشخصات همه مخلوط‌ها بایستی بهینه باشد. توصیه می‌شود آزمایش انقباض بتن بر اساس راهنمای۱۵۷ C ASTM در یک دوره ۱۲۰ روزه انجام شود.
طراحی قالب
قالب باید متناسب با حجم و فشار مواد و مصالح تعمیری باشد. طراحی قالب بهتر است بر اساس استاندارد اجرای بتن درجا صورت گیرد. قالب بهتر است توسط میل مهار انبساطی یا میل مهار مخصوص سنگ (راکانکر) که سر آن با شیار مارپیچ طراحی شده باشد به سطح بتن متصل شود. در مواردی که تعمیر زیر سقف صورت می‌گیرد بستن داربست یا شمع می‌تواند جهت نگهداشتن قالب بصورت محکم به سطح بتن استفاده شود. اطمینان از ثابت و محکم شدن قالب و عدم لغزش آن تحت بار با استفاده از میل مهارهای انبساطی یا مهارهای مخصوص بستن سنگ صورت می‌پذیرد. برای پیش بارگذاری میل مهارهای مخصوص سنگ با شیار مارپیچ (رزوه شده)، بار از طریق یک جک (با سوراخ در وسط) به میله رزوه شده توسط گیره اعمال می‌شود (مشابه بست قورباغه). بطوری که قالب‌ها کاملاً به سطح موجود محکم می‌شود.
تعمیر قالب
درزبندی یا تزریق فوم برای سطوحی که تماس قالب به سطح بخوبی انجام نمی‌شود مناسب است. اجرای بازشو یا شوت (قیف) جهت ریختن مصالح تعمیر در پشت قالب لازم است. شوت باید طوری نصب شود که بتن بر اثر نیروی ثقل داخل قالب را کاملاً پر کند. در سطوح قائم با ارتفاع بیش از ۳ متر برای جلوگیری از جدا شدن و فشار اضافی به قالب باید بتن ریزی در چند مرحله انجام شود. قالب برای سطوح زیر سقف نیازی به بازشو جهت ریختن مصالح تعمیر ندارد. در این حالت، ریختن مواد و مصالح تعمیر از بالای دال انجام می‌شود.
ریختن مواد تعمیری
قبل از ریختن مواد تعمیری، رطوبت سطح آماده شده باید اشباع با سطح خشک باشد. بسیار مهم است که سطح بیش از حد مرطوب نباشد. سطوح اشباع شده از آب مانع پیوستگی مناسب می‌شود. زیرا خلل و فرج با آب پر شده و مانع پیوستگی لایه زیر کار با مواد تعمیری می‌شود. مخلوط مواد تعمیری با روش‌های مختلف و وسایل مناسب به طرف قالب حمل می‌شود. این وسایل ممکن است شامل باکت حمل بتن، لوله پمپ، ارابه و یا فرغون باشد.
در سطوح قائم، مصالح از طریق شوت یا بازشو در محل مورد نظر ریخته می‌شوند. برای تامین یکنواختی و تحکیم مصالح برای اغلب مخلوط‌ها، ویبره زدن از داخل یا خارج باید صورت پذیرد. در مواردی که از مصالح خود متراکم استفاده می‌شود نیازی به ویبره زدن نیست. زمانی که محفظه خالی پر شد مراقبت‌های ویژه‌ای از جمله میله‌زنی یا چکش‌زدن به قالب، برای حصول اطمینان از اینکه مصالح تا بالاترین لبه بازشو پر و هم تراز شده، باید انجام شود. باید قالب تا زمان گیرش اولیه بتن در محل باقی بماند. بعد از باز کردن قالب هر فضایی که پر نشده باید اصلاح، تمیز و بصورت خشک پر شود. توصیه می‌شود فوراً بعد از باز کردن قالب یک قشر محافظ (مثل پارچه کتانی) روی بتن قرار داده شود.
بعد از باز کردن قالب، آزمایش‌های مختلفی را می‌توان برای کنترل مقاومت و پیوستگی مواد تعمیر با لایه زیرکار انجام داد. یکی از آزمایش‌ها، آزمون کشش تک محوره از طریق مغزه کردن مواد تعمیری تا لایه زیرکار است.