بتن به عنوان یکی از اصلی‌ترین و کاربردی‌ترین مصالح ساختمانی در دهه‌های اخیر شناخته می‌شود که به واسطه ویژگی‌هایی همچون دوام و طول عمر بالا، دسترسی آسان، شکل‌پذیری ایدئال، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت فشاری بسیار بالا و … در پروژه‌های مختلف به کار می‌رود. بتن در کنار مزیت‌های متعدد می‌تواند معایبی نیز داشته باشد که مهم‌ترین آن‌ها مقاومت کششی بسیار کم آن است و همین امر باعث می‌شود که سازه‌های بتنی نیازمند تقویت و مقاوم سازی باشند. در ادامه مطلب به بررسی رایج‌ترین روش‌های مقاوم سازی سازه‌های بتنی پرداخته می‌شود.
روش‌های مقاوم سازی سازه‌های بتنی
همان‌طور که گفته شد بتن به عنوان یک متریال ساخته شده از سیمان، ماسه، آب و افزودنی‌های مختلف از ویژگی‌ها و خصوصیات مختلفی برخوردار است و مزیت‌های بسیار زیادی دارد. این ماده در کنار مزیت‌های متعدد و بسیار زیادی که دارد مقاومت بسیار کمی در برابر نیروهای کششی و برشی دارد. با توجه به آنکه امروزه بتن در بسیاری از پروژه‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد می‌توان از روش‌ها و راهکارهای مختلفی برای مقاوم سازی و تقویت آن استفاده کرد. از جمله راهکارهای مؤثر برای رفع مقاومت کششی اندک و جلوگیری از ترک‌خوردگی بتن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
استفاده از آرماتور بازالت
این میلگردها از الیاف سنگ ساخته می‌شوند و زمانی که داخل بتن قرار بگیرند به بهبود مقاومت مکانیکی آن کمک می‌کنند. این میلگردها وزن کمتری در مقایسه با میلگردهای فلزی دارند و می‌توانند باعث کاهش وزن کلی سازه، افزایش مقاومت کششی بتن و … شوند. در مقاله‌ای تحت عنوان یونولیت دیواری از سایت مادفوم به بررسی یونولیت دیواری، ویژگی‌ها، مزایا و قیمت آن پرداخته شده که می‌تواند اطلاعات مفیدی به خواننده ارائه کند.
استفاده از میلگرد حرارتی
این میلگردها می‌توانند از ترک خوردگی بتن جلوگیری کنند چرا که به صورت مشبک بر روی بتن قرار می‌گیرند. این میلگردها در زمان انجام واکنش بین آب و سیمان، با جذب و تعدیل حرارت تولید شده، جلوی انبساط و انقباض بیش از حد بتن را گرفته و آن را مقاوم می‌کنند.
استفاده از آرماتور آجدار
استفاده از آرماتورهای فولادی آجدار اگرچه روشی قدیمی است اما همچنان می‌تواند تأثیر زیادی در تقویت بتن داشته باشد. البته استفاده از آرماتور بدون عاج کاملاً منسوخ شده چرا که عملکرد مناسبی در تقویت بتن نخواهد داشت.
استفاده از فولاد پیش‌تنیده
از دیگر راهکارهای مقاوم سازی سازه‌های بتنی استفاده از فولاد پیش‌تنیده است که از مقاومت بالایی برخوردار بوده و می‌توانند تنش‌های بتن را به شکل قابل توجهی کاهش بدهند. این فولاد باعث می‌شود مقاومت کششی بتن افزایش یافته و از خزش و ترک خوردگی آن جلوگیری می‌کند.
استفاده از میلگرد ساده کم کربن
از دیگر روش‌های مقاوم سازی سازه های بتنی استفاده از میلگردهای ساده کم کربن است. در این روش دو سر میلگرد ساده را با قلاب ثابت کرده تا از حرکات آن جلوگیری شود و گیرایش مناسبی بین میلگرد و بتن ایجاد شود.
استفاده از الیاف FRP
میله‌های کامپوزیتی FRP نیز از جمله مصالحی هستند که برای مقاوم سازی سازه های بتنی به کار می‌روند. این میله‌ها وزن کمی دارند، قیمت مناسبی داشته، مدول الاستیسیته خوبی دارند، چسبندگی مناسبی با بتن داشته و از مقاومت کششی بالایی برخوردارند و می‌توانند عملکرد بتن را در برابر فشار، تنش، لرزش و … بهبود ببخشند.
استفاده از ژاکت بتنی
از جمله رایج‌ترین و کاربردی‌ترین روش‌های مقاوم سازی سازه‌های بتنی استفاده از ژاکت‌های بتنی است. در این روش پوشاندن دیوار، سقف یا ستون‌های بتنی با استفاده از یک لایه دیگر بتنی پوشانده می‌شود. این روش البته بیشتر برای تقویت بتن‌های ترک خورده و آسیب دیده کاربرد دارد. در مقاله‌ای تحت عنوان یونولیت بسته‌بندی به بررسی کامل یونولیت بسته‌بندی و کاربردهای آن پرداخته شده که مطالعه آن خالی از لطف نیست.
استفاده از جرم متمرکز پاندولی
استفاده از جرم‌های پاندولی از جمله مهم‌ترین و بهترین روش‌های نوین مقاوم‌سازی ساختمان است که می‌تواند مقاومت سازه‌های بتنی خصوصاً در زمان بروز زلزله را افزایش بدهد. این عناصر با نام میراگر تنظیم شونده جرمی نیز شناخته می‌شوند که از ۳ پارامتر اصلی شامل جرم، استهلاک و سختی تشکیل می‌شوند و در کف یا بام سازه نصب می‌شود. میراگرها قادرند بر روی فاز اول لرزشی تأثیر گذاشته و باعث کاهش دامنه نوسان آن‌ها شوند و در نهایت عملکرد بتن را بهبود بدهند.
استفاده از ژاکت فولادی
ژاکت فولادی هم یک شبکه از میلگردهای فولادی است که اطراف سازه بتنی اجرا می‌شود و می‌تواند مقاومت فشاری و مقاومت کششی آن را افزایش بدهد هرچند که معایبی همچون امکان خوردگی و زنگ زدگی در آن وجود دارد و نیازمند عایق است. این ژاکت وزن کمتری نسبت به همتای بتنی داشته و زمان کمتری برای اجرا لازم دارد.
استفاده از ژاکت فیبر کربن
فیبر کربن از جمله کامپوزیت‌های سبک و کارآمدی است که می‌تواند به تقویت بتن‌های آسیب دیده کمک کند. این ژاکت‌ها از نظر مقاومت کششی و خمشی تا ۱۰ برابر نسبت به فولاد مقاوم‌تر عمل می‌کنند و از ترک خوردگی بتن، شوره زدن و … جلوگیری می‌کند. در مقاله دیگری تحت عنوان یونولیت گوشه به معرفی کامل این یونولیت‌ها و کاربردهای آن پرداخته شده است که می‌توان با مطالعه آن اطلاعات کاملی به دست آورد.
افزایش ضخامت دیوارها
یکی دیگر از روش‌های کاربردی برای مقاوم سازی سازه‌های بتنی ضخیم کردن دیوارها است که یک روش سنتی و قدیمی به شمار می‌رود. این روش تأثیر زیادی در افزایش مقاومت سازه‌های بتنی داشته و میزان فشار وارد شده به بتن را کاهش می‌دهد. افزایش ضخامت دیوار می‌تواند با استفاده از مصالحی همچون بتن، فولاد، اجر و … انجام شود.
استفاده از یونولیت
یونولیت‌ها می‌توانند نقش پررنگی در بخش‌های مختلف ساختمان داشته باشند و در کنار کاهش وزن، افزایش سرعت ساخت‌وساز، کاهش هزینه‌ها و … به بهبود عملکرد ایمنی سازه کمک می‌کنند. یونولیت‌ها می‌توانند مقاومت بالایی در برابر فشار، ضربه، تغییرات دمایی و … داشته باشند و باعث تقویت بتن خواهند شد.
اجرای دیوار برشی
استفاده از دیوارهای برشی نیز می‌تواند در افزایش استحکام بتن و بهبود مقاومت کششی آن نقش پررنگی داشته باشد. این دیوارها در اصل در برابر نیروهای افقی مقاومت کرده و جلوی تخریب ساختمان بر اثر نیروهای افقی ناشی از لرزش را گرفته و با ایجاد کرنش‌های ترکیبی پیچشی، خمشی و محوری، بار ناشی از ارتعاش را به فونداسیون ساختمان منتقل خواهند کرد. در مقاله دیگری تحت عنوان خرید یونولیت به بررسی نحوه خرید یونولیت و فاکتورهای مؤثر در قیمت آن پرداخته شده است که اطلاعات مفیدی در اختیار خواننده قرار می‌دهد.
مقاوم‌سازی با دمپر
یکی دیگر از بهترین روش‌های مقاوم سازی سازه‌های بتنی استفاده از دمپر است. Dampr می‌تواند در جذب انواع نوسانات و ارتعاشات مکانیکی موجود در سازه‌ها نقش پررنگی داشته باشد و به عنوان جاذب هارمونیک و لرزه‌ای عملکرد مناسبی در کاهش آسیب‌ها و خرابی‌های بتن داشته باشد.
- در کنار روش‌های معرفی‌شده می‌توان از راهکارهای دیگری همچون استفاده از بادبندهای کمانش تاب، تقویت پی ساختمان، ترمیم بتن‌های آسیب دیده، تزریق رزین اپوکسی به بتن، اضافه کردن صفحات فولادی به دال بتنی و … برای مقاوم سازی سازه های بتنی بهره برد.
