کرموشدگی بتن

مهم ترین نقص و عیب سازه‌های بتنی ایران و جهان، موضوع کرمو یا شن نما شدن (HoneyCombing) است. عامل بروز چنین نقصی، جداشدگی در بتن است. با بررسی عوامل زمینه ساز و موثر در ایجاد جدا شدگی، می‌توان راهکارهای پیشگیری از بروز این مشکل را دریافت. در بتن کرمو یا شن نما شده، ذرات درشت دانه (شن) در کنار هم دیده می‌شود که فضای بین آنها فاقد ملات و شیره کافی است. کرمو بودن یا شن نما شدن بتن، ظاهری کاملاً متفاوت با عدم تراکم کافی بتن دارد.

کرمو شدن و تخلخل بتن در واقع مناطقی هستند که بر اثر ناتوانی ملات سیمان در پر کردن فضاهای موجود اطراف سنگدانه‌ها و در نتیجه خالی ماندن آنها ایجاد می‌شوند. در صورت خفیف بودن این نقیصه به شرط اینکه از باز کردن قالب‌ها بیش از ۲۴ ساعت نگذشته باشد می‌توان از ‌ملات سیمان استفاده نمود. اگر عملیات ترمیم‌ بیش از ۲۴ ساعت بعد از برداشتن قالب و با تاخیر صورت گرفته، یا سطح کرمو ‌شده بتن گسترده است، باید ابتدا بتن‌های معیوب برداشته شده‌، سپس با استفاده از ملات ترمیمی آماده‌، به همراه چسب پیوند دهنده اپوکسی‌، تعمیر صورت گیرد‌، روش نهایی نیز جایگزینی کل بتن با بتن جدید است. بعضی از نقص‌های جزئی ناشی از حرکت قالب یا در رفتن قالب را می‌توان با استفاده از سنگ ساب صاف و پرداخت نمود. در اکثر موارد این رفع نقص به سادگی توسط مالک پذیرفته شده‌، والا مجری موظف است نسبت به تخریب و جایگزینی آن بخش آسیب دیده از بتن اقدام کند.

علل کرموشدگی بتن

از عمده علل کرمو شدن بتن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.

• ‌عدم ویبره صحیح
• ‌پایین بودن کیفیت اختلاط بتن
• ‌عدم درز بندی مناسب قالب که باعث فرار شیره‌ی بتن و تفکیک دانه بندی آن می‌شود.
• دلیل اصلی بروز این مشکل، جداشدگی بتن است. جداشدگی (Segregation) به علل مختلفی در بتن ایجاد می‌شود. معنای جداشدگی، جدائی یک جزء یا چند جزء بتن از دیگر اجزای آن است.

عوامل خارجی کرموشدن بتن

• ایجاد ضربه یا لرزش در حین حمل (حمل با فرغون و دمپروکمپرسی در مسیر ناصاف، حمل با تسمه نقاله در اثر ضربات رولیک و ….).
• افزایش مولفه افقی سرعت بتن در هنگام ریختن (در انتهای شوت، در انتهای تسمه نقاله یا خروج بتن از لوله افقی در هنگام پمپ کردن
• ‌برخورد بتن بصورت افقی یا قائم به میلگردها در مسیر تخلیه و ریختن بتن.
• برخورد با زاویه قائم یا ماده با قالب قائم (به ویژه استفاده از جام‌های بغل ریز).
•  پرتاب کردن بتن با وسائلی همچون بیل از نقطه‌ای به نقطه دیگر یا به درون قالب.
• در رفتن شیره یا ملات از درز قالب (نوعی جداشدگی استاتیکی)
• لرزش زیاده از حد در هنگام تراکم بتن (فرونشستن درشت دانه‌ها و رو آمدن ریزدانه‌ها و شیره بتن)

علل جداشدگی بتن

‌می‌توان استعداد جداشدگی بتن را یک عامل زمینه ساز درونی نام نهاد و سایر عوامل را می‌توان عوامل بیرونی خواند. بنابراین ایجاد عوامل بیرونی به میزان مشخص، در بتن‌هائی که استعداد جداشدگی متفاوت دارند به جداشدگی یکسان منجر نمی‌شود. بدین ترتیب نقش استعداد جدا شدگی و شناخت عوامل ایجاد این استعداد در بتن‌ها بسیار مهم تلقی می‌شود.

برای ایجاد زمینه و استعداد بیشتر جداشدگی، باید انسجام و درگیری و چسبندگی بتن و اجزای آن با یکدیگر کمتر شود. بنابراین بخوبی می‌توان حدس زد که این استعداد، مرتبط با نسبت‌ها و مقادیر و کیفیت اجرای بتن خواهد بود و پیش بینی آن دور از ذهن نیست و تسهیل در حرکت و تراکم سریع‌تر معمولاً به افزایش استعداد جداشدگی منجر می‌شود. بصورت خلاصه می‌توان عوامل افزایش استعداد جداشدگی را در زیر فهرست نمود.

• افزایش اسلامپ و کارائی بتن
• افزایش مقدار آب و نسبت آب به سیمان بتن
• کاهش عیار سیمان و مواد چسباننده یا کاهش خمیر سیمان
• افزایش حداکثر اندازه اسمی سنگدانه‌ها
• درشت بافت شدن دانه بندی سنگدانه‌ها
• گرد گوشه‌تر شدن سنگدانه‌ها به ویژه درشت دانه‌ها
• صاف‌تر شدن بافت سطحی سنگدانه به ویژه درشت دانه
• کاهش ماسه‌های ریز بتن (ذرات ریزتر از ۰/۳ میلی متر) و حتی کاهش مواد ریزدانه و مواد پودری
• مصرف زیاده از حد روان کننده‌ها یا فوق روان کننده‌ها در بتن
• عدم استفاده از مواد حباب‌زا در بتن

عوارض کرموشدگی بتن

نقیصه بزرگ کرمو یا شن نما بودن بتن، نتایج خاصی را به دنبال می‌آورد که شامل موارد زیر است.

• کاهش شدید مقاومت فشاری، کششی و خمشی و برشی بتن به حدی که ممکن است نتوان مقاومت بتن این بخش را اندازه گیری کرد و حتی گاه امکان تهیه مغزه نیز در این قسمت‌ها وجود ندارد.
• کاهش شدید مدول ارتجاعی بتن که عملاً در طراحی سازه از اهمیت برخوردار است.
• کاهش شدید پیوستگی بین بتن و میلگرد که به کاهش شدید ظرفیت باربری قطعه می‌انجامد و عملاً انتقال نیروها بدرستی صورت نمی‌گیرد و روابط شناخته شده در طراحی سازه‌های بتن آرمه از اعتبار ساقط می‌شود.
• افزایش شدید نفوذپذیری بتن در منطقه کرمو یا شن نما شده و نشت شدید آب به درون بتن و از بین رفتن آب بندی در سازه‌های نگهدارنده مایعات.
• عدم امکان اندازه گیری جذب آب کوتاه مدت و بلند مدت بدلیل حفرات بزرگ.
• نفوذ مواد زیان آور به درون بتن و آسیب رسانی به بتن (حمله سولفات‌ها و مواد اسیدی و …).
• عدم دوام بتن در محیط های دارای چرخه های یخ بندان و آبشدگی
• شروع زود هنگام خوردگی میلگردها در اثر نفوذ سریع یون کلرید یا کربناته شدن بتن یا خمیر سیمان ناچیز ‌مجاور میلگردها و از بین رفتن لایه انفعالی (درصورت تشکیل شدن آن).
• عدم تشکیل لایه انفعالی در میلگرد واقع در بخش شن نما شده و شروع خوردگی از ابتدای بتن ریزی یا ادامه دادن خوردگی میلگردهای زنگ زده.
• افزایش آهنگ (شدت) خوردگی میلگردها در اثر کاهش شدید مقاومت الکتریکی بتن اطراف آن در منطقه پوشش میلگردها.
• ایجاد منظره بد و نمای نامطلوب در سطح بتن.

ترمیم بتن کرمو شده

برای ترمیم بتن کرمو باید با مواد پرکننده ترمیمی پایه سیمانی پر شود و سپس ساییده شود تا سطحی صاف و صیقلی ایجاد شود. و راهکار دیگر در ترمیم این است که قسمت کرمو برداشته شود و به صورت موضعی قالب بندی و بتن ریزی انجام گیرد که این راه نتیجه بهتری را به ثمر می‌رساند.

استفاده از گروت سیمانی

گروت سیمانی ‌يک ملات مخلوط خشک و آماده مصرف با مقاومت بالاست و به هيچ افزودنی بجز آب برای آماده شدن جهت مصرف نياز ندارد. گروت سیمانی نه تنها پس از اختلاط با آب ملات بدون جمع شدگی و روان را بدست خواهد داد بلکه گروت سیمانی مذکور می‌تواند به عنوان یک ملات منبسط شونده با افزایش حجم کنترل شده نیز عمل نماید. گروت سیمانی جهت پر نمودن فاصله خالی بین صفحه ستون‌ و فونداسیون‌‌ است. اين گروت سیمانی برای مواردی كه نياز است ملاتی با مقاومت و روانی مناسب و ملاتی بدون جمع شدگی فاصله دو المان سازه‌ای نزديک به هم را پر نموده و خلل و فرجی باقی نگذارد بيشترين مصرف را دارد.‌ گروت سیمانی همچنين برای فيكس كردن انكربولت‌ها استفاده گسترده‌ای دارد. يک ملات منبسط شونده با كارايی بالا و راحتی در مصرف است. بنابراين به عنوان يک ملات منبسط شونده با افزایش حجم کنترل شده با رنج وسيع مصرف كه نياز به گروت سیمانی است، كاربرد گسترده دارد.

روش‌ اجرای ترمیم بتن کرمو و متخلخل

‌کرمو شدگی بتن بنا به دلالیل مختلفی در اجرای سازه‌های بتنی به وقوع می‌پیوندد. از جمله این موارد می‌توان به دانه بندی و اختلاط نامناسب‌، ویبره نامناسب‌، در رفتگی شیره‌، تراکم آرماتور‌، شکل خاص قالب‌، اسلامپ کم بتن‌، حداکثر اندازه سنگدانه‌، قالب‌های مستعمل و عدم استفاده از روغن‌های قالب و … اشاره کرد. کرمو شدگی اصلاحی است که معمولاً به تخلخل سطحی بتن گفته می‌شود. این نوع آسیب بیشتر به لحاظ زیباشناختی و دوام دارای اهمیت است. این عمر در سازه‌های اکسپوز اهمیت بیشتری می‌یابد.

اصول ترمیم بتن‌های کرمو و متخلخل مانند سایر بتن‌ها است.‌ آنچه در سیستم ترمیم بتن‌های کرمو و متخلخل می‌تواند مورد توجه قرار گیرد، غیرسازه‌ای بودن ترمیم و لزوم شباهت عملیات ترمیم انجامی با بتن نواحی اطراف منطقه ترمیم است. در این امر می‌توان از تکنیک‌های ترمیم در بتن‌های اکسپوز و نما استفاده نمود.

‌شیوع کرموشدگی ستون و دیوار در سازه‌های بتنی ایران

کرموشدگی ناشی از جداشدگی در بتن در اکثر قریب به اتفاق ستون‌ها و دیوارهای برشی سازه‌های بتنی ایران مشاهده می‌شود. به ندرت می‌توان این پدیده را مشاهده نکرد. عدم مشاهده این کرموشدگی دلیل مهمی بر عدم وجود استعداد جداشدگی در بتن یا بکارگیری روش مناسب در ریختن و جایدهی بتن و یا هر دو مورد است.

بالا بودن نسبت آب به سیمان، افزایش روانی بتن به ویژه برای پمپ کردن آن، کمبود ماسه در بتن و درشت بافت بودن آن، کمبود ذرات ریزدانه در ماسه بدلیل شستشوهای غلط و زیاده از حد از عوامل اصلی و عمده افزایش استعداد جداشدگی بتن در ایران است.

استفاده از جام‌های بغل ریز، استفاده از شوت مایل، افقی گرفتن لوله پمپ برای ریختن بتن درون ستون یا دیوار، استفاده از جام‌های معمولی و ریختن بتن به نحوی که با میلگردهای افقی ستون و دیوار، پی در پی برخورد نماید و ارتفاع زیادی را طی کند، عامل بیرونی مهمی در کرموشدن محسوب می‌شود. اما یکی از بزرگترین عوامل را می‌توان پرتاب کردن بتن با بیل به درون ستون یا دیوار دانست که متاسفانه رواج دارد به ویژه اگر بتن‌ها با دست یا بتونیر در کارگاه مخلوط شود و وسیله خاصی نظیر جام در اختیار نباشد.

ترمیم سازه‌های بتنی

در قسمت‌هاى كرمو كه عمق خرابى آنها از ۱۰ ميلیمتر بيشتر است ترميم به صورت وصله ضرورت دارد. در اين مورد قسمت‌هاى كرمو را تا رسيدن به بتن سالم خرد كرده سپس محيط اطراف قسمت كنده شده‌ راست را با قلم ضربدر می‌زنند تا لبه‌هايى تيز و تقريباً گوشه به عمق ۱۰ ميلیمتر ايجاد شود. ‌معمولاً قسمت‌هاى كرمو تا پشت ميلگردها ادامه يابد مگر اينكه كرمو شدن آنها تا پشت ميلگردهاى فولادى گسترش يافته باشد. براى تعميرات كم عمق استفاده از ملات ارجح است. نوع ملات به پرداخت مورد نظر بستگى دارد.

راهکارهای غلبه بر مشکل کرموشدگی ستون و دیوار در سازه های بتنی

با توجه به موارد مطرح شده می‌توان حدس زد که راهکار غلبه بر مشکل موجود چه می‌تواند باشد. این راهکارها را می‌توان در سه دسته جای داد.

• طراحی مناسب قطعه و میلگردگذاری مطلوب و قالب بندی بدون درز
• کاهش استعداد درونی جداشدگی بتن
• استفاده از وسایل و روش‌های مناسب جهت ریختن و جایدهی بتن

منبع: عمران سافت