<br /> گروت چیست - انواع گروت

گروت چیست؟
گروت تشکیل شده از آب، سیمان، ماسه و افزودنی های متداول دیگر می باشد. از گروت ها جهت پر کردن فضا های خالی و ترک های بزرگ، لایه لایه شدن و یا خرد شدن استفاده می شود. از این لحاظ کاربرد گروت مشابه ملات می باشد.
گروت ها به عنوان یک ماده مستقل و نیز به عنوان یک ماده ی تعمیر بتن کارآمد هستند. از گروت به دلیل مقاومت بالا تر از بتن معمول و همچنین خواصی نظیر توانایی کنترل بارهای دینامیکی ، قابلیت انبساط در نوع پایه سیمانی ، به عنوان پر کننده زیر صفحات و بیس پلیت های ستونهای فلزی، پمپ ها و جک ها و دستگاههای پرس و فن ها و روترهای سانتریفیوژ استفاده می شود انواع گروت را می توان به دو نوع گروت اپوکسی و گروت پایه سیمانی و ... معرفی کرد.⁣گروتی مناسب است که دارای خاصیت غیر انقباضی(non-shrink ) و مقاومت بسیار بالا می باشد. گروت فضای خالی زیر بیس پلیت و فونداسیون را تراز می کند. بنابراین قبل از نصب اسکلت، تراز بودن بیس پلیت باید توسط دوربین و نقشه بردار تایید گردد.همچنین بهتر است که قالب از دو طرف روبروی هم فاصله بیشتری با لبه صفحه فلزی داشته باشد تا در هنگام گروت ریزی هوا از سمت دیگر خارج شود . ضربه های کوچک به قالب و پلیت برای خارج شدن هوا بی تاثیر نیست. در صفحاتی با ابعاد بزرگ باید از زنجیر کشی استفاده کرد ، یعنی یک زنجیر کوچک از فضای گروت ریزی (مثلا در طول بیس پلیت) وارد شده و از طرف دیگر خارج می شود و به وسیله دو نفر به حالت طناب کشی به طرفین کشیده شده و نقش ویبره را بازی می کند.

حداکثر و حداقل ضخامت گروت :
حداقل و حداکثر ضخامت گروت ریزی بسته نوع و تیپ گروت متفاوت است . این ضخامت در گروت های مختلف می تواند مختلف باشد. به طور کلی می توان ضخامت گروت ریزی بین 1 تا 10 سانتیمتر در یک مرحله برای تیپ های مختلف در نظر گرفت.
به‌ طور خلاصه ضخامت گروت‌ریزی بین صفحه‌ستون و شالوده به شرح زیر می‌باشد:
1- در روش تراز نمودن صفحه‌ستون پیش از اسکلت‌بندی و همزمان با اجرای گروت، ضخامت معمول گروت‌ریزی حدود 2 تا 4 سانتیمتر است.
2- در روش کار گذاشتن و تراز نمودن صفحه‌ستون با استفاده از مهره در زیر آن، ضخامت معمول برای گروت‌ریزی حدود 4 تا 10 سانتیمتر است که به ابعاد صفحه‌ستون، قطر بولت‌ها و مهره‌ها بستگی دارد.
** به عنوان یک معیار کارگاهی حداکثر ضخامت گروت ریزی در یک مرحله نباید متجاوز از 10 سانتی متر باشد ولی برای ضخامت های بیشتر و حداکثر تا 15 سانتیمتر گروت ریزی در یک مرحله، بایستی از سنگدانه هایی با سایز 3 الی 15 میلیمتر در مخلوط با گروت استفاده شود که در این صورت با توجه به نوع سازه نسبت شن به گروت از حداکثر 1 به 1 تجاوز ننماید تا اثرات زیانباز حاصل از حرارت هیدراسیون خنثی شود. و برای ضخامت های بیشتر باید با توجه به نظر طراح و مندرجات نقشه های مربوطه عمل شود...
 
گروت آماده منبسط شونده
ملات، گروت سیمانی منبسط شونده با مقاومت اولیه و نھایی بالا و زود رس که به دمای آب و ھوایی محیط و زمان مصرفی بستگی دارد. این ملات بصورت پودر خشک بسته بندی شده، آماده مصرف می باشد و در ھنگام ترکیب با آب، دارای خصوصیت ویژه انبساط حجمی دو مرحله است. انبساط اولیه آن حاصل تصعید گازھا بوده و ھنگامی بوقوع می پیوندد که پودر آن با آب ترکیب می شود و به مدت ١٥تا ٣٠دقیقه بطول می انجامد. فاز دوم انبساط نیز در اثر واکنش شیمیایی گیرش ملات است که یک یا دو روز بعد از اختلاط ملات آغاز می شود.
به منظور حصول انبساط اولیه بھینه بایستی ملات را پس از اختلاط با آب سریعاً مورد استفاده قرارداد. گروت مخلوط آماده از نوع گروت ضد سولفات بوده و دارای سیمان پرتلند ضد سولفات بر طبق ASTM C 150نوع Vو پودر میکروسیلیکا می باشد. این ملات مخصوص دمای بالای -10 الی 40 درجه سانتی گراد بوده و چنانچه ملات ریزی در زیر دمای یاد شده صورت گیر نرخ کسب مقاومت کندتر خواھد شد.
 
 
 
ویژگی های گروت
گروت باید قوام یافته و سیال باشد و در حالت عادی جاری گردد، گروت نباید دچار جداشدگی آب و سنگدانه از هم شود و ته نشین نشود، گروت نباید دچار جمع شدگی قابل ملاحظه ای شود، و باید توان نگهداری آب ملات بتنی و سیمان را داشته باشد، ضمنا باید در حداقل زمان به مقاومت مطلوبی دست یابد، مجموعه موارد ذکر شده نیازمند همگن بودن مخلوط، مواد چسباننده و مصالح سنگی و مواد افزودنی منبسط شونده و دیسپرسی کننده باشد، اگر مخلوط گروت در کارگاه ساختمانی ساخته شود و از مصالح سنگی موجود در کارگاه استفاده گردد، دانه بندی مناسب در گروت بدست نخواهد آمد و ضمانت لازم جهت دستیابی به موارد مذکور نیز امکان پذیر نخواهد بود.
 
گروت اپوکسی
گروت اپوکسی محصولی سه جزئی شامل رزین اپوکسی مرغوب، هاردنر و فیلر مخصوص می باشد. از این محصول جهت نصب بولت، گروت ریزی در محیط های شدیدا خورنده و در معرض مواد شیمیایی و کارهای فوق سنگین که نیاز به مقاومت کششی و خمشی بالا دارند استفاده می گردد، به علاوه در بسیاری از کاربری ها مثل تعمیر پل ها و جاده ها که سرعت سخت شدن اهمیت دارد از این گروت به جای گروت پایه سیمانی می توان استفاده نمود.
 
گروت تزریقی
گروت تزریقی ایده آل به گروتی گفته می شود که در هنگام تزریق از لزجت کمی برخوردار باشد تا باعث تسهیل در نفوذ و نگه داشتن آب در هنگام عبور بر روی سطوح جاذب گردد و نیز ذرات سیمان را در هنگامی که تزریق قطع می شود، معلق نگه دارد. ترکیب مواد قوام آور و روان کننده ها باعث تولید گروتی با پایابی بسیار خوب، تسهیل لزجت در هنگام تزریق، و به طور مشخص سبب کاهش افت روانی می شود.

مراحل اجرایّ ژاکت فلزی

ستونها همیشه المان های مهم و تعیین کننده در رفتار جانبی ساختمان ها می باشند. برای افزایش شکل پذیری ساختمان ها نیاز به بهبود مقاومت برشی و مموری ستونها می باشد. روش های مختلفی برای این بوبور وجود دارد که روش سنتی و معروف أن استفاده از شالت های بتنی می باشد. شالت بتی شامل لایه ای از و بتن، میلگردهای طولی و فاموت های بسته می باشد. این روش در مواردی که میزان آسیب های وارده به ستون زیاد باشد و یا ستون از ظرفیت کافی در برابر نیروهای جانبی برخوردار نباشد به کار می رود. ژاکت بتنی بسته به شرایط می تواند در دور تادور ستون و یا در یک وجه و یا چند و به آن اجرا شود.
مراحل اجرای مقاوم سازی با شالت بتنی -
1مهار میلگردهای طولی در فونداسیون و عبور آنها از مقطع سقف: اگر هدف افزایش ظرفیت خمشی مقطع ستون باشد بایستی آرماتورها در داخل  فونداسیون مهار شده و به صورت پیوسته از داخل سقف نیز عبور کنند. برای مهار آرماتورها در فونداسیون از چسب اپوکسی استفاده و می شود
2-آماده کردن سطح مشترک بتن قدیمی و جدید:
برای بهبود اتصال بین بتن جدید و بتن قدیمی بایستی رویه بتن قدیمی از طریق شن زنی زبر شده، نمناک گردد، بعضا به وسیله چسب اپوکسی چسبناک شود و یا اینکه توسط اجرای میلگردهای اتصال قفل و بست بیشتری ایجاد شود
3- اجرای خاموت اضافی
4-شمع زنی تدریجی سازہ
۵-اجرای بتن جریر: معمولا از بتن ای خود تراکم استفاده می گردد.
 
استفاده از جاکت بتنی باعث افزایش باربری محوری سختی ، مقاومت خمشی و برشی و ظرفیت شکل پذیری مقطع می شود. مقدار افزایش مقاومت جانبی مقاطع در این روش بسیار بیشتر از روش هایی نظیر FRP می باشد. استفاده از روش جاکت بتنی به دلیل مشکلات اجرایی بالا بودن مدت زمان اجرا، افزایش بعد ستون و وزن سازه و عدم هماهنگی با معماری ساختمان دارای محدودیت می باشد. این در حالی است که روش FRP هیچکدام از این محدودیتها را نداشته و به دلیل سختی و مقاومت بالا، وزن اندک و مقاومت در برابر خوردگی، نصب سریع و آسان و کارایی اجرایی بالا و... بسیار بیشتر مورد توجه قرار می گیرد

 

نامنظمی

فصل اول آیین نامه ۲۸۰۰
۷-۱ گروه بندی ساختمانها بر حسب نظم کالبدی
ساختمانهایی که به لحاظ خصوصیات کالبدی شامل:
شکل هندسی، توزیع جرم و توزیع سختی در پلان و در ارتفاع دارای یکی از مشخصات زیر باشند"نامنظم"و در غیر این صورت "منظم " محسوب می شوند.
. Effect of Building Configuration
One of the most importan steps in the design of a building for seismic effects is the choice
of the building configuration that is, the distribution of masses and stiffnesses in the
building and the choice of load paths by which lateral loads will eventually reach the
ground. In recent years, seismic design codes have classified buildings as regular or irregular. Irregularities include many aspects of structural design that are conducive to seismic damage. Irregular buildings require a more detailed structural analysis,
design provisions to reduce the impact of each irregularity, and more detailing requirements
than do regular buildings. Irregularities are classified as plan irregularities or vertical
irregularities, as summarized here.
⚠️ ۱-۷-۱ نامنظمی در پلان
الف - نامنظمی هندسی:
در مواردی که پس رفتگی همزمان در دو جهت در یکی ازگوشه های ساختمان بیشتر از ۲۰ درصد طول پلان در آن جهت باشد.
ب - نامنظمی پیچشی:
در مواردی که حداکثر تغییر مکان نسبی در یک انتهای ساختمان در هر طبقه، با احتساب پیچشی تصادفی و با منظور کردن Aj=1 بیشتر از ۲۰ درصد متوسط تغییر مکان نسبی در دو انتهای ساختمان در آن طبقه باشد. در این موارد نامنظمی "زیاد" و در مواردی که این اختلاف بیشتر از ۴۰ درصد باشد، نا منظمی شدید" پیچشی توصیف می شود. نامنظمی های پیچشی تنها در مواردی که دیافراگم های صلب و یا نیمه صلب هستند کاربرد پیدا می کند.
پ - نامنظمی در دیافراگم:
در مواردی که تغییر ناگهانی در مساحت دیافراگم، به میزان مجموع سطوح بازشوی بیشتر از ۵۰ درصد سطح طبقه، و یا تغییر ناگهانی در ساختی دیافراگم، به میزان بیشتر از ۵۰ درصد سختی طبقات مجاور، وجود داشته باشد.
ت- نامنظمی خارج از صفحه:
در مواردی که در سیستم باربر جانبی انقطاعی در مسیر انتقال نیروی جانبی، مانند تغییر صفحه، حداقل در یکی از اجزای باربر جانبی در طبقات، وجود داشته باشد.
ث - نامنظمی سیستمهای غیر موازی:
در مواردی که بعضی اجزای قائم باربر جانبی به موازات محورهای متعامد اصلی ساختمان نباشد.
⚠️ Plan Irregularities
1. Torsional irregularities. Ideally, a building subjected to earthquakes should be
symmetrical or, at least, the distance between the center of mass (the point through which
the seismic forces act on a given floor) and the center of resistance should be minimized.
If there is an eccentricity, the building will undergo torsional
deflections. The location of the center of resistance is affected by the
presence of both structural and “nonstructural” elements.
The computed relative deflection of the top and bottom of a story is referred to as the story drift, dmax. A category 1a torsional irregularity exists when the maximum story drift
at one point in a floor level is more than 1.2 times the average story drift for the same floor level . This definition applies only to buildings with rigid or semirigid diaphragms.
A category 1b torsional irregularity exists when the ratio of maximum to average elastic
computed drifts exceeds 1.4.
Irregular buildings should have significant torsional resistances and stiffnesses. from the The
core of the building in Fig. 19-5c is almost a closed tube, which tends to be stiffer in torsion
than disconnected walls.
2. Reentrant Corner Irregularity. If the plan has reentrant corners and the floor
system projects beyond the reentrant corner by more than 15 percent of the plan dimension of the building in the same direction, the building is said to have a reentrant corner irregularity.
3. Diaphragm Discontinuity Irregularity:
transmitting seismic forces to shear walls at each end of a building. The diaphragm
acts as a deep thin beam that develops tension and compression on its edges.
Abrupt discontinuities or changes in the diaphragms, such as a notch in a flange, may lead to significant damage.
If there are abrupt changes in the stiffness of the diaphragms, including a cutout or open areas comprising more than 50 percent of the diaphragm or cross-sectional area.

بهسازی و مقاوم سازی تیرهای فولادی

علت خرابی تیرهای فولادی
عمده خرابی موجود در تیرهای فلزی شامل کمانش کلی و موضعی بال و جان و گسیختگی در محل درزها و وصله‌ها می‌باشد. از آنجایی که قسمتی از مقطع تحت فشار است، خطر کمانش در این ناحیه وجود دارد و یکی از علل مهم انجام مقاوم سازی تیر فولادی این نوع خرابی می باشد. این کمانش به دو صورت ممکن است رخ دهد:کمانش موضعی: بدین ترتیب که بال و یا جان نیمرخ به طور موضعی در مقابل تنش های فشاری کمانش کند.
کمانش کلی: بدین ترتیب که ناحیه فشاری مقطع، همانند ستون تحت فشار به صورت کلی دچار کمانش شود.دلایل اصلی این خرابی ها عبارتند از:
1- سطح مقطع کم تیر،
2- لاغری بیشتر از حدود مجاز،
3- عدم فشردگی مقطع،
4- ضعف درجوش ها،
5- زنگ زدگی و خوردگی تیر،
6- ایجاد ناحیه متأثر از حرارت بر اثر جوشکاری زیاد،
7- خستگی.در ادامه به راهکارهای متداول برای مقاوم سازی تیر فلزی اشاره شده است.راهکارهای متداول برای مقاوم سازی تیر فلزی
1.تقویت با روکش فولادی جهت مقاوم سازی تیر فولادی
از جمله راه های مقاوم سازی تیر فولادی، تقویت با روکش فولادی می‌باشد. با افزایش ضخامت بال از کمانش موضعی بال تیر نیز جلوگیری شده است.
2.تقویت با ژاکت فولادی
برای تقویت برشی جان تیر می‌توان از دو روش استفاده نمود:
1- اضافه نمودن ورق های موازی با جان تیر
2- اضافه نمودن سخت کننده های جاناضافه نمودن ورقهای موازی با جان تیر
اضافه نمودن ورقهای موازی با جان تیر که منجر به افزایش مقاومت برشی می‌شود. این روش در شکل 2 نشان‌داده شده است.
اضافه نمودن سخت کننده های جان
استفاده از ورق‌های سخت کننده جان که این روش در شکل 3 نشان داده شده است.
استفاده از سخت کننده‌های جان یکی از مؤثرین روشهای افزایش مقاومت برشی تیر می‌باشد. سخت کننده‌های عرضی ورق‌هایی هستند که به صورت تیغه‌های قائم و در فواصل معینی از یکدیگر قرار داده می‌شوند و به جان و بال فشاری جوش می‌شوند.
شکل 3- اضافه نمودن ورقهای سخت کننده عرضی
3. استفاده از ژاکت بتنی تیر فولادی برای تقویت تیر فلزی
با اجرای ژاکت بتنی تیر فولادی ، سختی آن افزایش یافته که این امر موجب بالا رفتن سختی برشی و خمشی می‌گردد. در صورتیکه تیر فلزی دچار خوردگی شدید شده باشد، روکش بتنی تیر فولادی به عنوان راه حلی مؤثر توصیه می‌گردد. مقاوم سازی تیر فلزی با روکش بتنی در برابر آتش‌سوزی نیز مقاومت خوبی دارند.
4. استفاده از پیش تنیدگی خارجی برای مقاوم سازی تیر فولادی
پیش‌تنیدگی خارجی جزء روش‌های نوین مقاوم سازی تیر فولادی می‌باشد.کابل های پیش‌تنیدگی بکار گرفته شده برای این کار از همان نوع کابل‌ها و مفتول های متداول در کارهای پیش‌تنیدگی هستند.
مقاوم سازی تیر فلزی بدین روش می‌تواند موضعی و یا کلی باشد. در حالت کلی نیروهای پیش‌تنیدگی که بـه سازه مقاوم شده القا می‌گردند، منجر به باز توزیع نیروهای داخلی گشته و باعث کاهش تنشها در اعضا نسبت به حالت اولیه آنها می‌شوند. با این حال ممکن است در برخی دیگر از اعضای سازه، پیش‌تنیدگی موجب افزایش تنش گردد. به همین دلیل در استفاده از پیش تنیدگی خارجی باید آنالیز تنش در سازه مقاوم سازی شده به دقت مورد بررسی قرار گیرد.
جدا از مسئله مهارها، به هنگام استفاده از کابلهای پیش‌تنیدگی یک سری المانهای اضافی که اکثراً شامل انواع مختلفی ازسخت کننده هاست، مورد نیاز است. این امر بویژه در پیش‌تنیدگی موضعی دیده می‌شود زیرا پیش‌تنیدگی، نیروهای متمرکز جدیدی شامل نیروهای محوری اضافی در اعضا بوجود می‌آورد، بنابراین اعضا باید بصورت موضعی برای حفظ پایداریشان تقویت شوند.

<br /> ⁣روش های مقاوم سازی و تقویت سازه بتنی

همانطور که قبلا اشاره شد ، هنگامی که مقاومت سازه ی بتنی زیر مقدار تعیین شده در طراحی باشد ( دقیق تر اینکه با حذف ضریب های اطمینان، رده ی مقاومتی بتن باربر از عدد طراحی شده 15 درصد – یا بیشتر- پایینتر باشد) و این اعداد از طریق آزمون های مخرب یا غیر مخرب از بتن سخت به دست آمده و مورد اطمینان باشند. همینطور به دلایلی چون تغییر کاربری یک سازه ی بتنی و افزایش بارهای لرزه ای و دینامیکی یا قرار گرفتن در طرح توسعه بخشی از کارخانه، نیروگاه یا پالایشگاه، یا پایین آمدن مقاومت بتن به دلیل اجرای نامناسب بتن ریزی، یخ زدگی، فرسایش و خوردگی و هزینه بر بودن ساخت مجدد باعث می شود سازه نیازمند تعمیراتی پیشرفته تر و دقیق تر از ترمیم بتن باشد.

هرچند عدد مقاومت بتن موجود و صعوبت کار ، هزینه و زمان اجرا در تعیین روش مقاوم سازی سازه های بتنی موثر است ، اما به طور کلی بازگرداندن مقاومت سازه به نحوی که منظور و خواسته کارفرما را تامین نماید ، به روشهای زیر صورت می گیرد:
الف – انجام عملیات مقاوم سازی با استفاده از الیاف FRP) fiber reinforced polymer)
ب- انجام عملیات مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی ( غلاف بتنی)
ج- انجام عملیات مقاوم سازی به روش تسمه یا ژاکت فلزی ( غلاف فلزی)

بدیهی است هر کدام از این روش های مذکور دارای خواص و ویژگی هایی هستند که به تناسب موقعیت ، برتری و مزیت نسبی بر دیگر متد ها خواهند داشت و چه بسا در بعضی از پروژه ها، نیاز به اجرای ترکیبی از 2 یا 3 روش کلی ذکر شده وجود داشته باشد.
هر کدام از این روشها، مستلزم آگاهی و شناخت از طیف وسیعی از استانداردها و مواد و ابزار و مهارت فنی در اجرای تکنیک های ویژه عمرانی از قبیل کاشت آرماتور و بولت، انکراژ، اجرای اوپنینگ و کرگیری و برش بتن، ساب و اسکرابینگ سطوح بتنی ، تقویت شبکه فولادی و آرماتور بندی ، زهکشی و شاتکریت خواهد بود که در ادامه به اختصار به آنها خواهیم پرداخت .
 
 
[caption id="attachment_3042" align="alignnone" width="900"] بهسازی و مقاومسازی با ژاکت بتنی و فولادی[/caption]
 
http://drbeton.ir/%D9%86%D8%B4%D8%B1%DB%8C%D9%87-%D8%B4%D9%85%D8%A7%D8%B1%D9%87-345-%D8%A8%D9%87%D8%B3%D8%A7%D8%B2%DB%8C-%D8%A8%D8%A7-frp/
http://drbeton.ir/%D8%B1%D9%88%D8%B4%E2%80%8C%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%A8%D8%B1%D8%B4-%D8%A8%D8%AA%D9%86-%D9%88-%DA%A9%D8%B1%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C/
http://drbeton.ir/%D9%86%DA%A9%D8%A7%D8%AA-%DA%A9%D8%A7%D8%B4%D8%AA-%D9%85%DB%8C%D9%84%DA%AF%D8%B1%D8%AF/

<br /> مقاوم سازی با ژاکت بتنی

مقاوم سازی ستون با استفاده از روکش بتنی (Concrete jacket)
⁣یکی از روش های تقویت اعضای سازه ای افزودن عضو بتنی جدید به عضو قدیمی است که نمونه بارز آن استفاده از ژاکت بتنی است. در این روش غلافی بتنی در پیرامون عضو ایجاد می شود و عملکردی یکپارچه با عضو داشته باشد (مقطع مرکب) و یا عملکردی مستقل از عضو داشته باشد که در این حالت، عضو مانند قالب درونی برای اجرا به شمار می آید. روش های اجرای ژاکت بتنی به دو دسته روش های متداول قالب بندی و بتن ریزی و روش بتن پاشی تقسیم می شود. مهمترین برتری روش بتن پاشی بی نیازی به قالب بندی بتن و امکان اجرای لایه پیوندزا برای عملکرد یکپارچه است. از دیگر کاربردهای بتن پاشی، ساخت دیوارهای برشی بر روی دیوارهای با مصالح بنایی است.
روکش بتنی شامل لایه ای از بتن، میلگردهای طولی و خاموت های بسته می باشد. روکش بتنی مقاومت خمشی و برشی ستون را افزایش می دهد و افزایش شکل پذیری ستون در این حالت کاملاً مشهود است.
روکش بتن آرمه در مواردی که میزان شدت آسیب های وارده به ستون زیاد باشد و یا ستون از ظرفیت کافی در برابر نیروهای جانبی برخوردار نباشد، بکار گرفته میشود. روکش بتنی بسته به شرایط می تواند دور تا دور ستون و یا در یک وجه آن اجرا شود.
مناسب بودن طرح روکش بتنی به پیوستگی آن با عضو بستگی دارد . اگر ضخامت روکش بتنی کم باشد، افز ا یش سختی در ستون مقاوم سازی شده محسوس نمی باشد. روکش بتنی باعث افز ایش ابعاد ستون می گردد که علاوه بر مسائل معماری، وزن ساختمان را نیز افزایش میدهد.
قبل از اقدام به مقاوم سازی حتماً دقت گردد که مطابق بند ۹-۱۰-۸-۶ مبحث_نهم میتوان با انجام آزمایش مغزه_گیری و تامین مقاومت متوسط به اندازه ۸۵ درصد مقاومت مورد نظر ( به شرطی که مقاومت_فشاری هیچیک از نمونه ها کمتر از ۷۵ درصد مقاومت مورد نظر نباشند و همچنین مقاومت فشاری به دست آمده برای بتن با این روش از ۱۶ مگاپاسکال کمتر نگردد) میتوانبتن را قابل قبول تلقی کرد و نیازی به ارائه طرح مقاومسازی نیست.
[caption id="attachment_3042" align="alignnone" width="900"] بهسازی و مقاومسازی با ژاکت بتنی و فولادی[/caption]
در صورتیکه با در نظر گرفتن کلیه موارد ذکر شده در بند ۹-۱۰-۸-۶ مبحث نهم ، بتن قابل پذیرش نباشد، میتوان از یکی از روشهای مقاومسازی اقدام به ارایه طرح مقاومسازی برای ستونها نمود. دقت گردد که سازه باید شرایطی داشته باشد که حداقل ضوابط شکلپذیری فرض شده برای سازه مطابق ضوابط مبحث_نهم را تامین نماید؛ به بیان دیگر شرایط سازه بعد از ارایه طرح مقاومسازی باید محدودیتهای حد شکلپذیری فرض شده برای سازه درطرح اولیه را تامین نماید؛ در غیر این صورت لازم است کهسازه برای حد شکلپذیری پایینتری بارگذاری و طراحی شود و یا مطابق با ضوابط نشریه شماره ۳۶۰ ( دستورالعمل بهسازی_لرزه_ای ساختمان های موجود ) و راهنما و تفاسیر آن اقدام به طرح مجدد گردد.
برای ارایه طرح مقاومسازی به روش ژاکت بتنی ( Concrete Jacket ) میتوان در ETABS ، مقطع مورد نظر برای ستون را مطابق با شرایط جدید تعریف نمود. برای تعریف مقطع میتوان از Section designer کمک گرفت. مقطع شامل بخش موجود و بخش تقویت شده آن به صورت ژاکت بتنی میباشد. ژاکت بتنی در پیرامون ( یا برخی وجوه خارجی ) مقطع موجود به صورت ترکیبی از بتن و آرماتور خواهد بود. برای پیوستگی بین بتن جدید و قدیم باید از روشهای اتصال تعریف شده مطابق فصل ۱۷ آیین نامه ACI 318-14 استفاده نمود. باید دقت نمود که اگر آرماتورهای موجود در قسمت ژاکت جهت تامین مقاومت لرزه ای مورد نظر باشند، باید ضوابط لرزه ای نظیر فواصل بین خاموتها برای آنها تامین گردد. ضمن اینکه باید ابعاد مقطع با شرایط جدید محدودیتهای هندسی مربوط به ضوابط لرزه ای مبحث نهم در فصل ۲۳ ، ضوابط حداقل و حداکثر درصد آرماتور و دیگر ضوابط لرزه ای فصل ۲۳ این آیین نامه را تامین نماید.
به عناصر ضعیف ، مقطع ساخته شده با شرایط جدید را اختصاص میدهیم و سازه را با شرایط جدید تحلیل و سپس طراحیمیکنیم. با یک فرآیند سعی و خطا مقطع بهینه برای عناصر ضعیف را به دست می آوریم. طبعاً تغییر در مقاطع باعث تغییر در زمان_تناوب سازه ، دریفت و …. میشود که لازم است این موارد نیز بازبینی گردد.
نهایتاً بعد از رسیدن به مقطع بهینه برای تقویت ستونها ، لازم است طرح مناسبی جهت اتصال بتن قدیم و جدید ارایه دهیم. برای این موضوع میتوانیم از ضوابط فصل ۱۷ آیین نامه ACI318-14 کمک بگیریم. جهت استخراج نیروی موجود در مرز بتن قدیم و جدید ، میتوانیم با استخراج نیروی برشی ، لنگر خمشی و نیروی محوری موجود در مقطع جدید ، مقدار تنش در مرز دو لایه بتن را محاسبه کرده و طرح مناسبی جهت اتصال این دو ارایه نماییم.
مزایای استفاده از ژاکت بتنی
1. امکان اصلاح همزمان کلیه مشکلات سختی و مقاومتی در قابهای بتنی
2. اصلاح اتصالات در قابها
3. امکان اصلاح باربری ثقلی ستونها
4. سهولت ایجاد پیوستگی بین اعضا
5. عدم نیاز به پوشش ضد حریق
6. دخالت ناچیز در معماری
 
معایب استفاده از ژاکت بتنی
1. افزایش وزن قابل توجه در سازه
2. افزایش ابعاد تیر و ستونها و کاهش فضای مفید
3. زمان زیاد برای اجرای طرح
4. هزینه نسبتا زیاد
5. نیاز به قالب بندی و عملیات اجرایی متعدد
 

 
[caption id="attachment_3056" align="alignnone" width="821"] الف- بهسازی مقاومت خمشی ستون
ب-بهسازی مقاومت برشی ستون[/caption]
اگر بنا به دلایلی افزایش ظرفیت برشی بدون افزایش ظرفیت خمشی مد نظر باشد، پوشش بکار گرفته شده می تواند به سقف و تیرها متصل نباشد و اگر افزایش ظرفیت خمشی ستون نیز مد نظر است پوشش بکار گرفته شده باید از سقف عبور نماید.
 

 

 

روش استفاده از پیش تنیدگی موضعی و ژاکت بتنی به صورت ترکیبی در مقاومسازی تیرهای بتنی

<br /> جدول طرح اختلاط انواع بتن ها

در طی 2 سال تلاش مستمر مرکز توسعه ی بتن ایران (دکتر بتن) برای تهیه ی "منوی بتن"، این گروه موفق به تهیه ی یک بانک اطلاعاتی از طرح اختلاط بتن های مختلف در رده های مقاومتی متفاوت شده است.
این طرح ها به بهینه ترین حالت گزارش شده اند به طوری که می توانند 10 الی 20 درصد در هزینه ی تهیه بتن ها صرفه جویی اقتصادی کرد.
لیست کامل طرح اختلاط بتن های موجود در "منوی بتن" به شرح زیر می باشد:
 
بتن های معمولی:
بتن رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
 
 
بتن های با دوام:
بتن با دوام رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن با دوام رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
- بتن های حاوی میکروسیلیس:
این طرح ها تنها می­توانند در بتن های با دوام استفاده شوند؛ چرا که اضافه کردن میکروسیلیس در درصد های مناسب سبب افزایش قابل توجه دوام و پایداری بتن می­شود. این نکات به طور کامل در منوی بتن رعایت شده است.
- بتن های حاوی ترکیب میکروسیلیس و ابر روان کننده:
بهترین و اقتصادی ترین نتایج مربوط به این قسمت بود. این مسئله زمانی مشخص می­شود که طرح اختلاط تمام بتن های پرمقاومت، حاوی ترکیب ابر روان کننده و  میکروسیلیس است
 
 
بتن های آب بند:
بتن آب بند رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن آب بند رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
برای طرح اختلاط بتن های آب بند، 2 راه پیشنهاد شد: اول استفاده از مواد واتر پروف و دوم، استفاده از یک ماده ترکیبی ابداعی.
مرکز توسعه ی بتن ایران با ابداع یک ماده ی ترکیبی توانسته است به یک طرح اختلاط که موجب کمترین نفوذپذیری شود، دست یابد.
 
 
بتن های الیافی:
بتن الیافی رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن الیافی رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
اصلی ترین الیافی که در بتن کاربرد دارند، عبارت اند از: الیاف شیشه، الیاف فولادی، الیاف پلی پروپیلن، الیاف آرامید و الیاف کربن. از آنجا که تاکنون تحقیقات وسیعی در زمینه الیاف صورت نگرفته است، فعلا به الیاف پروپیلن اکتفا شد و در صورت لزوم در فاز های بعدی منو، سایر الیاف نیز مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
در این بخش، بتن های الیافی به 2 صورت معمولی و پر مقاومت طرح شده اند.
 
 
بتن های خود تراکم:
بتن خود متراکم رده C12 ( مقاومت 12 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C16 ( مقاومت 16 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C21 ( مقاومت 21 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C25 ( مقاومت 25 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C35 ( مقاومت 35 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C40 ( مقاومت 40 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C45 ( مقاومت 45 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C50 ( مقاومت 50 مگاپاسکال)
بتن خود متراکم رده C30 ( مقاومت 30 مگاپاسکال)
مشخص کردن طرح اختلاط و ساخت بتن های خود تراکم در رده های مقاومتی مختلف یکی از با ارزش ترین قسمت های منوی بتن می باشد.
 
** داشتن این محصول برای تمامی کارخانه های بتن در سراسر کشور توصیه می شود.
** به جهت بهینه بودن طرح های اختلاط موجود، این محصول برای پیمانکاران پروژه های عظیم بسیار مفید خواهد بود و صرفه ی اقتصادی فراوانی را خواهد داشت.

<br /> مقدار آب در بتن

میزان آب در بتن معمولاً با نسبت وزنی آب به سیمان (W/C) نشان داه می شود که W معرف وزن آب و C معرف وزن سیمان است. به صورت یک اصل باید حتی المقدور، نسبت W/C کم انتخاب شود.
قسمتی از آبی که در ساخت بتن مصرف می شود (حدود ۲۵ درصد وزنی سیمان)، جذب ذرات سیمان شده و در واکنش های شیمیایی (هیدراسیون) به کار گرفته می شود. اما عملاً ساخت بتنی با W/C = 0.25 امکان پذیر نیست، زیرا چنین بتنی به اندازه ای سفت است که کار کردن با آن میسر نیست. به همین جهت باید W/C را تا آنجا افزایش داد که به سهولت بتوان با بتن کار کرد. لذا نسبت آب به سیمان در بتن را تا ۰٫۴ الی ۰٫۶ افزایش می دهند. اما در همین محدوده باز هم هر چه W/C را کمتر در نظر بگیرند، بهتر خواهد بود. زیرا مازاد آب که در واکنش شیمیایی شرکت نمی کند، جا اشغال کرده و نهایتاً در بتن محبوس می شود و یا تبخیر شده و فضای خالی ایجاد می کند، یعنی در هر حال از حجم مفید بتن می کاهد.

<br /> روان کننده ها

روان کننده ها برای ساخت بتن های پر مقاومت مورد استفاده قرار می گیرند که در این حالت نیاز ی به بالا بردن عیار سیمان نخواهد بود. بتن هایی پرمقاومتی که عیار سیمان بالایی دارند مشکلاتی مانند افزایش دما و ترک های shrinkage را در پیشخواهند داشت. در حالی که روان کننده ها مانع بروز چنینی مشکلاتی می شوند.
انواع روان کننده:
1-روان کننده نرمال
2-فوق روان کننده
3-ابر روان کننده
 

• زمانی که روان کننده ها توسط ذرات سیمان جذب می شوند، بار منفی زیادی را در سطح آنها ایجاد کرده که موجب کاهش نیروی کشش سطحی آب مجاور ذرات شده و نهایتا روانی بتن یا ملات را افزایش می دهند.
• در کشورهایی مانند ژاپن و کانادا 100% سازه های بتنی شامل روان کننده ها می باشند، این رقم در آمریکا حدود 50% می باشد در حالی که در کشور عزیزمان ایران رقمی به مراتب کمتر تخمین زده می شود که نیازمند توجه بیشنر در این زمینه می باشد.

مکانیزم روان کننده ها
۱- کاهش کشش بین سطحی
۲- جذب چند لایه ای مولکول های آلی
۳- افزایش پتانسیل الکتروسینماتیکی
۴- ایجاد لایه ای از مولکول های آب احاطه کننده ذرات

• برای اینکه بتن کیفیت یکنواختی در کل حجم خود داشته باشد می بایست نسبت اب به سیمان آن مقداری ثابت باشد. این نسبت ثابت می تواند با افزایش دمای محیط، دچار تغییر شود. زمانی که دما افزایش می یابد مقدار آب بیشتری برای داشتن همان کارایی نیاز است. افزایش نسبت آب به سمان موجب بروز مشکلاتی مانند ترک و ... خواهد شد لذا برای ثابت نگه داشتن این مقدار(برای عدم رخ دادن تغیرات در کارایی) می توان از روان کننده ها استفاده کرد.
• روان کننده نرمال روان کننده ای است که دمای هیدراتاسیون سیمان را به طور محسوسی تغییر ندهد. بنابراین دمای هیدراتاسیون سیمان معیار دسته بندی روان کننده ها می باشد.
• روان کننده هایی که بنیان لیگنوسولفانات داشته باشند به عنوان روان کننده های نرمال شناخته می شوند.
• برای بتن هایی که مقدارسیمان، درصد هوا و اسلامپ یکسانی دارند، مقاومت فشاری 28 روزه بتن حاوی روان کننده ها حدود 10 الی 25 درصد از نمونه بتن کنترلی بیشتر است.
• روان کننده ها می توانند میزان افت اسلامپ را کاهش دهند. میزان این افت به ساختار شیمیایی خود روان کننده بستگی دارد.
• مقدار روان کننده ها ی دیرگیر می بایست توسط کارخانه تولید کننده محصول تعیین و مورد استفاده قرار گیرد، مگر اینکه شرایط خاصی پیش آید که مشاوره مهندسین متخصص را نیاز خواهد داشت. استفاده بیش از اندازه از این مقدار تبعاتی مانند افزایش مدت عمل آوری بتن را به همراه خواهد داشت.
• مخلوط های حاوی روان کننده ها دارای پیوستگی بیشتری نسبت به مخلوط های هستند که فاقد این گونه مواد افزودنی می باشند.
• در حال حاضر هیچ گونه مدارکی برای اثبات اینکه روان کننده ها موجب خوردگی آرماتورها و یا دارای اثرات نامطلوب روی ویژگی های بلند مدت بتن مانند دوام باشند، وجود ندارد.
  زمانی که روان کننده ها را به مخلوط اضافه می کنیم دوام بتن از طریق کاهش نفوذپذیری و افزایش تراکم جسم بتن( افزایش توپری) افزایش می یابد.
  از اواسط سال 1930 لیگنوسولفانات ها به عنوان روان کننده و یک ماده افزودنی تجاری مورد استفاده قرار گرفته اند و هیچ گونه گزارشی مبنی بر اثرات مخرب آن روی دوام بتن ارائه نشده است.

 
طرح اختلاط زیر را در نظر بگیرید:
سیمان 5800گرم
آب 2700گرم
شن بادامی 5000گرم
شن نخودی 8000گرم
ماسه 14600گرم
این طرح اسلامپی برابر با 5 سانتی متر دارد.
با افزودن 20 گرم کربوکسیلات به این مخلوط اسلامپ به عدد 20 سانتی متر ارتقا می یابد!

• در بازار کار به روان کننده هایی که بنیان کربوکسیلاتی دارند ابر روان کننده می گویند.
• هنگام استفاده از روان کننده های دیرگیرکننده ممکن است بتن را چند ساعت پس از اجرا کردن ویبره کرد، زیرا هنوز به اندازه کافی شکل پذیری دارد. در این حالت مقدار هوای محبوس شده و تعداد درزهای سرد نهایی کاهش خواهد یافت.
• مزیت استفاده از روان کننده ها تولید بتن های با کارایی بالا برای شکل پذیری(قالب گیری) آسان و همچنین بتن های پرمقاومت با کارایی نرمال که مقدار آب آنها (در اثر استفاده از روان کننده ها) کاهش یافته است، می باشد.
• کاهنده آب می تواند به عنوان ماده ی افزودنی تعریف شود که برای بتنی با کارایی مد نظر، مقدار آب را کاهش دهد. این عمل مشخصات بتن سخت شده را بهبود می بخشد بویژه آنکه مقاومت فشاری بتن را افزایش می دهد. مقدار آبی که توسط کاهنده آب کاهش می یابد بر اساس آیین نامه ها می بایست حداقل 5% باشد. اما اگر هنگام استفاده از کاهنده های آب مقدار آب مصرفی را کاهش ندهیم کاهنده ها نقش روان کنندگی را خواهند داشت.
• فوق روان کننده ها در سال 1984 به صنعت بتن معرفی شدند. این افزودنی ها با کاهش مقدار آب مخلوط به میزان 6 تا12 درصد توانایی ارائه اسلامپ 125 تا 200 میلی متر، بدون بروز مشکلات سنتی کندگیری که در اثر استفاده بیش از اندازه از روان کننده ها بوجود می آمد را داشتند. بعضی از این افزودنی ها می توانستد حباب های هوای عمدی را وارد بتن کنند که در بتن هایی که اسلامپ بسیار پایینی داشتند مورد استفاده قرار می گرفتند.

نحوه اختلاط روان کننده ها:
می توان در زمان ساخت بتن در بچینگ و یا در بتن تراک میکسر اضافه کرد.

• بیشترین کارایی روان کننده ها زمانی اتفاق می افتد که پس اختلاط کامل اجزای بتن یعنی سنگدانه، سیمان و آب به مخلوط اضافه شود.
• مهمترین ویژگی افزودنی های فوق روان کننده، توانایی این افزودنی ها در پراکنده کردن ذرات سیمان می باشد. مشاهدات انجام شده توسط میکروسکپ الکترونیکی نشان می دهد که در سوسپانسیون آب و سیمان، کلوخه های بزرگ از ذرات سیمان تشکیل می شود. با اضافه کردن افزودنی فوق روان کننده این کلوخه ها از هم باز شده و ذرات سیمان پخش می گردند که این امر موجب آسان تر شدن حرکت نسبی آنها (ذرات سیمان) و افزایش روانی مخلوط می شود.
• ابرروان کننده ها جدیدترین نسل روان کننده ها می باشند که بنیان پلی کربوکسیلات اتر دارند. یکی از ویژگی های این مواد این است که با توجه به خاصیت پخش کنندگی بسیار زیاد آنها تاثیر آن بر احتمال جداشدگی و آب انداختگی در مخلوط های بتن با دانه بندی نامناسب به مراتب بیشتر از سایر روان کننده ها است. لذا روان کننده ها را می بایست متناسب با مشخصات طرح اختلاط انتخاب کرد.
• ابرروان کننده ها (که بنیان پلی کربوکسیلاتی دارند) نسبت به فوق روان کننده ها ( پلی نفتالن) از توان حفظ روانی ( اسلامپ ) بیشتری برخوردارند. بنابراین برای دارا بودن خاصیت حفظ اسلامپ پلی کربوکسیلات ها بهترین گزینه هستند. شایان ذکر است که با تغییر ساختار این مواد می توان توان حفظ اسلامپ در آنها را افزایش داد.

<br /> جداشدگی در بتن

جداشدگی عبارت است از برهم خوردن یکنواختی پخش ذرات که سبب جدا شدن اجزاء یک مخلوط ناهمگن می شود. درخصوص بتن، علت اولیه جداشدگی در مخلوط، اختلاف بین اندازه های دانه ها می باشد. دو نوع جدایی مشاهده شده است:
1- دانه های درشت تر به علت حرکت سریع تر در شیب ها نسبت به ریزدانه ها تمایل به جدایی از بقیه دانه ها دارند.
2- نوع دوم که معمولاً در مخلوط های آب دار اتفاق می افتد، جدا شدن دوغاب (سیمان و آب) از سایر اجزاء مخلوط می باشد که عموما در اثر تراکم بیش از حد است.
استفاده از افزودنی های قوام آور اصلی ترین راه حل این مشکل است. راه حل دیگر اصلاح مشخصات طرح اختلاط مانند نسب آب به سبمان و جبران آن با روان کننده ها است.
اگر زمان لرزاندن زیاد باشد مقدار زیادی شیره بتن بر سطح آمده و باعث جدا شدگی در بتن و ایجاد ترک و کاهش مقاومت در سطح بتن وکرموشدن قسمتهای زیرین بتن می شود.
همواره از مصرف بیش از حد مجاز توصیه شده ماده افزودنی روان کننده بتن جدا خود داری کنید . دامنه عواقب ناشی از مصرف بیش از حد مواد افزودنی کاهنده آب بتن بسته به میزان عدول از مقدار صحیح مصرف می تواند شامل جدا شدگی سنگدانه ها ، آب انداختگی بتن ، تاخیر زیاد در زمان گیرش ، بروز ترک های ناشی از به تعویق افتادن گیرش ، به تعویق افتادن زمان حصول مقاومت فشاری در سنین 3و 7و 28روزگی می باشد.
گاهی آب انداختگی و جداشدگی بتن تازه پس از اضافه کردن فراروان کننده ها به دلیل اشکال در دانه بندی سنگدانه ها است و با اصلاح منحنی مذکور جداشدگی کاهش می یابد.
همچنین سقوط بتن از ارتفاع باعث جداشدگی می شود، کرموشدگی های ستون های بتنی در مناطق پایین ستون ناشی از جداشدگی است.