شما اینجا هستید
دانستنی های عمران » بررسی عمر مفید بتن

با نیم نگاهی به تاریخ در میابیم که مدت‌هاست بتن مسلح در موارد متعددی کاربرد دارد. دوام بتن در سازه‌های باستانی مانند پانتئون رم ظهور می‌کند. این سازه بیش از دو هزار سال است که سرپاست. اگر بتن در رم باستان توانسته قرن‌ها دوام داشته باشد، بدون شک عمر مفید بتن این روزها باید دست کم ۵۰ تا ۱۰۰ سال در نظر گرفته شود.

واضح است تغییرات اقلیمی می‌تواند تا حد زیادی بر عمر مفید بتن تاثیرگذار باشد. تعمیرات پر هزینه و اخلال در عملکرد آن منجر به آسیب جانی و مالی خواهد شد. لازم است که مطالعات دقیق در مورد عوامل تاثیرگذار بر عمر مفید سازه انجام شود.

عوامل اصلی تخریب بتن

عوامل اصلی تخریب بتن

عوامل اصلی تخریب بتن عبارتند از:

  • وجود آب اضافی در ترکیب بتن
  • ایجاد اختلاط نامناسب
  • سنگدانه یا سیمان نامناسب
  • کرمو شدن بتن
  • چرخه یخبندان و ذوب
  • فضای قلیایی

عمر مفید بتن

برای پروژه‌های عظیم می‌توان زمان ۱۰۰ سال را هم برای پایداری سازه بتنی در نظر گرفت. معمولا بنای بتنی تا ۳۰ سال دست کم دوام خواهد داشت و عمر مفید متوسط را ۵۰ سال در نظر می‌گیرند. در صورتی که سازه براساس اصول مهندسی ساخته شده باشد به راحتی و بدون نیاز به تعمیرات اساسی تا ۵۰ سال عمر می‌کند مگر آنکه شرایط خاصی به وجود آید یا از نظر ساخت و طراحی به معیارها توجه نشده باشد.

عوامل موثر در عمر مفید بتن

در این بخش به بررسی عوامل موثر در عمر مفید بتن خواهیم پرداخت.

  • عامل اصلی عمر مفید سازه بتنی مربوط به سرعت خوردگی میلگرد هاست.
  • خوردگی میلگردها به حضور یون کلراید وابسته است.
  • خوردگی میلگردها به وجود دی اکسید کربن وابسته است.
  • آسیب‌های فیزیکی و شیمیایی منجر به تخریب بتن می‌شود.

زمان ارزیابی عمر بهینه بتن

برای پایداری بتن لازم است از ابتدای پروژه در واقع از زمان طراحی سازه، رویکرد مناسبی اتخاذ شود.

طراحی(SLD)

این نوع طراحی در واقع عمر مفید بتن را بهبود می‌دهد. این شیوه طراحی به شدت به عوامل محیطی و آب و هوا وابسته است. بعلاوه دانش در مورد مصالح در دسترس محلی نیز لازم خواهد بود تا سازه‌ای پایدار حاصل شود.

از جمله موارد دیگر تاثیرگذار بر عمر مفید سازه عبارتند از:

  • ظرفیت باربری
  • کارکرد بنا
  • ضریب اطمینان ظاهری
  • ثبات سازه

عملکرد سازه بتنی در مقابل یک ویژگی قابل ارزیابی بوده و همواره تابعی از زمان است. لازم است الگوهایی ثابت وجود داشته باشد تا زمان تخریب قابل پیش بینی شود. در صورتی که توانایی پیش بینی عمر بتن و ایجاد اختلال در عملکرد آن وجود داشته باشد می‌توان پیش از بروز هر ایرادی آن را شناسایی و رفع کرد.

حین بررسی سازه بتنی باید بیشترین توجه را به بخش اتصال فولاد و بتن قرار داد. کنار هم قرار گرفتن این دو متریال می‌تواند نقطه ضعف سازه محسوب شود. اگر در طراحی اصلی، نقصی وجود داشته باشد بخش اتصال این دو متریال دچار خوردگی و شکست خواهد شد.

بررسی عمر بهینه بتن از سه جنبه انجام می‌شود.

  1. رویکرد فنی
  2. بخش عملکردی
  3. رویکرد اقتصادی

در آنالیز کاربردی عمر مفید سازه لازم است ابزارهای مالی و محاسبات ریاضی لحاظ شود.

بررسی ریسک خطر

بررسی ریسک خطر باید با ارائه یک ضریب اطمینان در مورد حداکثر احتمال خطر انجام شود. معمولا یک حد نهایی و یک حد مطلوب در نظر گرفته می‌شود.

در تعیین این معیارها عوامل زیر در نظر گرفته می‌شود.

  • اجتماعی: (در زمینه‌های جتماعی معمولا جایی که خرابی جان انسان را تهدید می‌کند معیار قرار می‌گیرد.)
  • اقتصادی: (معمولا عواقب مالی ناشی از خرابی لحاظ می‌شود)
  • زیست محیطی: (بررسی‌ها در مورد فجایع اکولوژیکی مد نظر قرار خواهد گرفت.) 

اهمیت عمر مفید بتن تنها به طراحی و ساخت محدود نمی‌شود. لازم است توجه به پایداری بتن در حین بهره برداری و تمام طول عمر سازه نیز مد نظر قرار گیرد. 

پیش بینی عمر مفید بتن PPC که در معرض خوردگی قرار داشته:

عمر مفید بتن پیش بینی شده بر حسب سالمتوسط شدت جریان خوردگی (میکرو آمپر بر سانتی متر مربع)
۲۰٫۵۱
۷٫۴۵
۵٫۸۱۰

جمع بندی

عمر مفید بتن به عوامل متعددی بستگی دارد. سازه بتنی باید به طور میانگین ۵۰ سال عمر داشته باشد. اگر عواملی موجب آسیب به ساختار بتن شود عمر بتن به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند. از ابتدای طراحی بتن تا دوره بهره برداری لازم است که شیوه‌های نگهداری و بهره‌برداری مد نظر قرار گیرد.

این مطلب بدون برچسب می باشد.

شما هم می توانید دیدگاه خود را ثبت کنید

کامل کردن گزینه های ستاره دار (*) الزامی است -
آدرس پست الکترونیکی شما محفوظ بوده و نمایش داده نخواهد شد -

سرزمین عمران | دانستنی های علم عمران