همانطور که می دانید بتن یکی از اجزای بسیار کاربردی در ساختمان های مختلف اعم از ساختمان های بتنی و فولادی است. بیشترین مشخصه بتن مقاومت فشاری بالای آن است که در سازه های بتنی معمولا به وسیله میلگرد ها مقاومت کششی بتن را نیز افزایش می دهند. اما بحث این مقاله چیز دیگری است. در این مقاله قصد داریم به شما راه های مقاوم سازی بتن را آموزش دهیم که امیدواریم مورد کاربرد شما در ساختمان سازی و تحقیقاتتان قرار بگیرد.

اهمیت مقاوم سازی بتن از دید مهندسی
همان طور که می دانید مقاوم سازی بتن موجب ماندگاری ساختمان ها می شود. با توجه به بلایای طبیعی مانند زلزله و ... همه ما دوست داریم در ساختمان هایی زندگی کنیم که از نظر مقاومتی بسیار پردوام بوده و بتواند جان و مال ما را در برابر زلزله و سایر خطرات حفظ کند. با روش های مقاوم سازی بتن در واقع عمر ساختمان را طولانی کرده و دوام آن را افزایش می دهیم.

ممکن است یک سازه دچار تغییر کاربری شود برای مثال تعداد طبقات آن بیشتر گردد یا طراحی آن تغییر کند. گاهی ممکن است در گذشت زمان یا بر اثر شرایط آب و هوایی اجزای تشکیل دهنده ساختمان دچار پوسیدگی شوند در اینگونه موارد لازم است سازه را مقاوم سازی کنیم. برای مقاوم سازی بتن روش های بسیاری وجود دارد و ما در ادامه قصد داریم چند تا از آن ها را برای شما بیان کنیم.

روش FRP
برای مقاوم سازی سازه در برابر بارهای وارده می توان از موادی استفاده کرد تا مقاومت آن بیشتر شده و تغییر شکل های سازه افزایش پیدا کند. یکی از روش های مدرن برای این کار استفاده از مواد کامپوزیتی می باشد که با الیاف پلیمری مسلح شده ساخته می شوند. این روش یکی از مدرن ترین روش های مقاوم سازی بتن می باشد و و با ترکیب کردن الیاف رزین ساخته می شود. این مصالح به سطح زیرین بتن می چسبند و با ایجاد یک پوشش از آن محافظت می کنند.

از FRP  در موارد زیادی برای مقاوم سازی بتن استفاده می شود. این مصالح وزن بسیار پایینی دارند و با سرعت بالایی اجرا می گردند و در اجرای آن ها محدودیتی وجود ندارد. از روکش هایی که از این مواد تهیه شده اند به شکل دورپیچ برای مقاوم سازی سازه های فولادی استفاده می گردد. FRP کمک می کند که سازه از نظر مقاومت خمشی بهبود یافته و شکل پذیری و نرمی آن نیز بیشتر شود.

مزایای مقاوم سازی با استفاده از FRP

• مقاومت خمشی و برشی ستون افزایش می یابد.
• در برابر خوردگی مقاوم بوده و مقاومت فشاری ستون را افزایش می دهد.
• جلوگیری از ایجاد ترک در ستون ها
• اجرای آسان هزینه پایین
• افزایش ابعاد بتنی اعضای سازه ای

اجزای بتنی یک سازی نظیر تیزها، ستون ها و پی را می توان با استفاده از روکش های بتنی یا فولادی تقویت نمود. با این روش پوشش بتن و میلگردها زیاد شده و از خوردگی محافظت می شوند به علاوه مقاوم برشی و فشاری مقاطع نیز افزایش می یابد. استفاده از روش مقاوم سازی با افزایش ابعاد موجب می گردد سازه در برابر بارهای ثقلی و لرزه ای مقاوم تر شود.

روش های مقاوم سازی پیش کشیدگی و پس تنیدگی
روش های  پیش کشیدگی و پس تنیدگی روش هایی سنتی برای افزایش مقاومت بتن هستند و برای مقاوم سازی سازه هایی که با بتن مسلح ساخته شده اند استفاده می شود. عمل کشش موجب افزایش ظرفیت باربری سازه شده و سازه را تقویت می کند.

استفاده از دیوار برشی و مهاربند برای مقاوم سازی  بتن
یکی از راه هایی که موجب تقویت سازه های بتنی می شود استفاده از دیوار برشی در سازه های بتنی می باشد. این دیوار سازه را در برابر زلزله بسیار مقاوم می سازند. از دیگر روش هایی که می توان برای مقاوم سازی یک سازه بتنی انجام داد استفاده از مهاربندهای فولادی است. این روش کم هزینه بوده و در تقویت سازه ها بسیار موثر و  عالی است.

مزایا و معایب استفاده از بادبند
بادبندها شکل پذیر بوده و در نتیجه موجب اضافه وزن در ساختمان نمی شود. همچنین امکان استفاده از نصب بازشو در دهانه های بادبندی وجود دارد. باید تدابیر لازم را برای این نوع تقویت در برابر آتش سوزی به کار گرفت و باید دیوار های غیر سازه ای را تخریب نمود تا بتوان این کار را انجام داد.

استفاده از ورق های فولادی برای مقاوم سازی بتن
از دیگر روش های موثر در مقاوم سازی بتن استفاده از ورق های فولادی است. این ورق ها با دقت زیاد به سقف وصل می گردند و فاصله بین ورق ها و سقف با رزین اپوکسی پاک می گردد که چسبندگی بالایی داشته و مقاوم هستند. این روش موجب می شود کف ساختمان مقام تر و یکپارچه تر شده و سقف ها باربری بهتری داشته باشند. در واقع بیشترین کاربرد این روش تقویت سقف بتنی است.

استفاده از جداسازهای لرزهای برای مقاوم سازی بتن
یکی دیگر از مواردی که برای مقاوم سازی ساختمان ها استفاده می شود استفاده از جداسازهای لرزه ای می باشد که مولفه هایی می باشند که موجب می شوند نیرو به سازه اصلی منتقل نشود. این جداسازها در تراز پایه ساختمان ها نصب می گردند و عمل جداسازی بین سازه و زمین را انجام می دهند.

هنگامی که زلزله رخ می دهد این جداسازها ساختمان را مقاوم کرده و از آن در برابر نیروهای زلزله حفاظت می کنند. این روش بسیار کم مورد استفاده قرار می گیرد زیرا برای ساختمان های خاصی از نظر وزنی و ارتفاعی کاربرد دارد.

استفاده از شاتکریت بتنی برای مقاوم سازی بتن
استفاده از شاتکریت بتنی از بهترین روش های مقاوم سازی بتن است. در این روش دیوار های بتنی را مسلح کرده و مقاومت آن ها را چندین برابر می کنند. در روش شاتکریت از شبکه ای میلگردی استفاده می شود و با استفاده از یک دستگاه به نام شاتکریت عمل بتن ریزی انجام می شود. در نتیجه مقاومت و انسجام دیوارها افزایش یافته و و همچنین شکل پذیری آن ها بیشتر می شود. در واقع شبکه های میلگردی مانند یک دیوار مسلح هستند که در برابر زلزله از ساختمان محافظت می کنند.

مقاوم سازی بتن با استفاده از مقاوم سازی اتصالات
در تیر های بتن مسلح یکی از مهم ترین نقاط، محل اتصال تیر به ستون است که البته منظورمان زمانی است که از قاب خمشی بتنی استفاده کرده ایم. هنگامی که زلزله رخ می دهد نقاط اتصالات دچار حرکات رفت و برگشتی می شوند.

در نتیجه باید عملکرد اتصالات را اصلاح کرده و بهبود دهیم تا بتوانند در برابر زلزله مقاوم باشند و در نهایت عملکرد لرزه ای سازه بهبود یابد. در اتصالات بتنی می توان از نصب جاکت ورق فولادی، طوق های پیش تنیده، ژاکت بتنی، روش تزریق رزین های اپوکسی، استفاده از روش FRP و ... استفاده نمود.

استفاده از سیستم های جاذب انرژی مقاوم سازی بتن
استفاده از سیستم های جاذب انرژی می تواند در مقاوم سازی سازه بتنی موثر باشد. در نتیجه این سیستم ها سازه در مقابل زلزله و ضربه می گردد. این سیستم ها به دمپر معروف هستند. و بر اساس افزایش ضریب میرایی سازه عمل  می کنند. هنگامی که میزان میرایی کم می شود دامنه نوسان ها در ساختمان کم تر شده و در نهایت آسیب کمتری به ساختمان وارد می شود. از سیستم های در مواردی مانند اتصالات و مهاربند ها استفاده می گردد.

شناژ بندی فونداسیون و تقویت پی
روش شناژ بندی فونداسیون موجب می شود که مقاومت سازه های بتنی افزایش یابد. یکی دیگر از روش های مقاوم سازی بتن فونداسیون تقویت پی است که از زیر سازه انجام می شود و با افزایش عمق فونداسیون خاک زیر پی مقاوم تر می شود.

اگر ساختمان دارای ترک باشد و یا نشست داشته باشد باید فکری برای فونداسیون سازه کرد. در مواردی نظیر تغییر کاربری سازه نیز می توان از این روش استفاده نمود. هنگامی که سازه ساختمان در اثر ساخت و ساز ملک مجاور دچار مشکل می شود می توان از این روش بهره جست.

تعمیر بتن آسیب دیده و افزایش مقاومت آن
از دیگر روش هایی که برای افزایش مقاومت بتن به کار می رود می توان به ماده ترمیم کننده پلیمری با روانی بالا اشاره کرد. از این مواد در نقاطی که مقاومت بتن کم شده و باید اصلاح شود استفاده می گردد. از ملات پایه سیمانی و پایه اپوکسی برای انجام این کار استفاده می شود.

روش مقاوم سازی بتن با استفاده از تزریق اپوکسی
این روش یکی از روش های جا افتاده برای ترمیم بتن و افزایش مقاومت آن می باشد. در این روش ابتدا  با الگو گذاری محل سوراخ ها مشخص می شود و سوراخ کاری انجام می شود. سپس نیپل ها و پکرها نصب شده و به وسیله یک پمپ تزریق عملیات تزریق انجام می گیرد.