بتن چرا ترک میخورد؟
انواع ترک بتن کدام‌اند و جلوگیری از هر کدام چیست؟
پنج نوع ترک در کارگاه بیشتر دیده میشود و هر کدام زمان و علت خودش را دارد؛ علتش را که بدانی، راه جلوگیری هم معلوم است:
- جمعشدگی خمیری: چند ساعت پس از بتنریزی و پیش از گیرش؛ علت تبخیر سریع آب سطح؛ پیشگیری با بادشکن، مه‌پاشی و شروع زود عملآوری
- جمعشدگی خشک‌شدن: هفته‌ها تا ماه‌ها بعد؛ علت آب اضافه و جمع شدن بتن در خشک شدن؛ پیشگیری با آب کمتر، درز انقباض به‌موقع و عملآوری کافی
- نشست: همان روز و روی میلگرد یا دور قالب؛ علت بتن شل یا ویبرهٔ کم؛ پیشگیری با اسلامپ مناسب و ویبرهٔ درست
- حرارتی: در بتن حجیم و در چند روز اول؛ علت اختلاف دمای مغز و سطح؛ پیشگیری با سیمان کم‌حرارت، ریختن در لایه و نگه‌داشتن گرمای سطح
- خمشی و سازهای: روی عضو باربر و زیر بار؛ علت بار یا طرح؛ این ترک با ترمیم سطحی حل نمی‌شود و مهندس ناظر باید ببیندش
بتن ترک میخورد چون با تغییر رطوبت و دما جمع و باز میشود و جایی که این حرکت راهی نداشته باشد، می‌شکند. انجمن ملی بتن آمادهٔ آمریکا (NRMCA) در برگهٔ «ترک خوردن سطح بتن» صریح می‌نویسد: «همهٔ بتن‌ها میل به ترک خوردن دارند و ساختن بتن کاملاً بی‌ترک ممکن نیست». کار کارگاه، کم کردن و کنترل ترک است.
همان برگه بیشتر ترک‌ها را به طراحی و اجرای نادرست نسبت می‌دهد، نه به مصالح؛ این شش علت را در فهرست اول آورده است:
- نبریدن درز انقباض و جداکننده، یا بریدن دیرهنگام آن
- بستر کوبیده‌نشده و نرم زیر دال
- بتن با اسلامپ زیاد یا آبی که سر کار به میکسر اضافه می‌کنند
- پرداخت نادرست سطح، مثلاً ماله کشیدن وقتی هنوز آب روی سطح است
- از دست رفتن سریع آب بتن تازه در هوای خشک
- عملآوری نکردن یا عملآوری کوتاه
سیمان فقط در موارد خاص مقصر است؛ مثلاً در بتن حجیم، که گرمای واکنش سیمان مغز قطعه را داغ میکند و اختلاف دمای مغز و سطح ترک حرارتی می‌سازد. آنجا سیمان کم‌حرارت‌تر جواب می‌دهد، نه در کف یک پارکینگ.
ترکی که چند ساعت بعد از بتنریزی پیدا شد از چیست؟
ترکی که در همان ساعت‌های اول و پیش از سخت شدن بتن روی سطح پیدا میشود، ترک جمعشدگی خمیری است و علتش تبخیر آب سطح، تندتر از بالا آمدن آب انداختگی است. به نوشتهٔ NRMCA این ترک‌ها معمولاً موازی‌اند، فاصله‌شان ۳۰ سانتی‌متر تا حدود یک متر است، کم‌عمق‌اند و به لبهٔ دال نمی‌رسند.
باد تندتر از حدود ۸ کیلومتر در ساعت، رطوبت کم و دمای زیاد هوا یا بتن، خطر را بالا می‌برند؛ پس بتنریزی کف در ظهر تابستان و هوای گرم و باددار همان جایی است که این ترک بیشتر دیده میشود. ترک خمیری کمتر به مقاومت کف آسیب می‌زند، ولی راه نفوذ آب و نمک را باز میکند و بعدها نقطهٔ شروع ترک‌های دیگر میشود.
راه پیشگیری پیش از بتنریزی است: بادشکن و سایبان، مه‌پاشی در جهت باد، خیس کردن بستر و قالب بدون آب ایستاده، و شروع عملآوری بلافاصله پس از پرداخت. الیاف پلی‌پروپیلن هم کمک میکند. اگر ترک هنگام پرداخت نهایی پیدا شد، استادکار گاهی با ماله کشیدن دوباره می‌تواند آن را ببندد.
آب اضافه چطور بتن را ترک‌پذیر میکند؟
آب اضافه بتن را ترک‌پذیر میکند چون آبی که بیش از نیاز واکنش سیمان ریخته شود، پس از تبخیر جای خالی و جمعشدگی بیشتر به جا می‌گذارد و مقاومت را هم پایین می‌آورد. NRMCA برای کف معمولی اسلامپ را حداکثر حدود ۱۲۵ میلی‌متر توصیه میکند و می‌گوید روانی بیشتر را باید با افزودنی کاهندهٔ آب گرفت، نه با شلنگ.
در کارگاه‌های ما همین‌جا کار خراب میشود: تراک میکسر می‌رسد، پمپ‌چی بتن را سفت می‌بیند و راننده آب می‌زند. اگر بتن آماده می‌خرید، بند «افزودن آب در کارگاه فقط با اجازهٔ ناظر» را در قرارداد بنویسید. اگر سر کار بتن می‌سازید، عیار و نسبت آب را با «محاسبه‌گر سیمان» از پیش معلوم کنید تا بنّا ناچار به چشمی کار کردن نشود.
عملآوری بتن چند روز لازم است تا ترک نخورد؟
بتن باید دست‌کم ۳ تا ۷ روز مرطوب و در دمای مناسب نگه داشته شود؛ این بازه را NRMCA در برگهٔ عملآوری آورده و برای کف، کمینهٔ ۳ روز گونی خیس یا ترکیب عملآوری را لازم می‌داند. در همان برگه آمده که در ۲۴ ساعت اول، سرد شدن بتن نباید از حدود ۳ درجهٔ سانتی‌گراد در ساعت تندتر شود.
در عمل، گونی خیس یا نایلونی که لبه‌هایش بسته شده بهتر از آب‌پاشی گاه‌به‌گاه است؛ آب‌پاشی که فقط صبح و عصر انجام شود، در ظهر تابستان سطح را چند ساعت خشک رها میکند و چرخهٔ خیس و خشک خودش ترک می‌سازد.
درز کف بتنی کجا و با چه فاصله‌ای لازم است؟
درز انقباض باید با فاصلهٔ ۲۴ تا ۳۶ برابر ضخامت دال و عمقی حدود یک‌چهارم تا یک‌سوم ضخامت بریده شود؛ این قاعدهٔ NRMCA برای دال روی زمین است. برای کف ۱۰ سانتی‌متری یعنی هر ۲.۴ تا ۳.۶ متر یک درز، با سقف توصیه‌شدهٔ حدود ۴.۵ متر؛ قطعه‌ها نزدیک به مربع باشند و طولشان از ۱.۵ برابر عرض بیشتر نشود.
زمان بریدن هم مهم است. NRMCA برش اره‌ای معمولی را ۴ تا ۱۲ ساعت پس از پرداخت توصیه میکند؛ دیرتر که شد، بتن خودش جایی را که می‌خواهد می‌شکند. کنار ستون و دیوار هم درز جداکننده به تمام ضخامت لازم است. مش و میلگرد جلوی ترک را نمی‌گیرد؛ به نوشتهٔ همان راهنما فقط عرض ترک را کم میکند.
عرض ترک بتن تا چه اندازه پذیرفتنی است؟
در بتن مسلح زیر بار بهره‌برداری، ترک تا حدود ۰.۴ میلی‌متر در هوای خشک پذیرفتنی شمرده میشود. انجمن پیمانکاران بتن آمریکا (ASCC) به نقل از راهنمای کنترل ترک مؤسسهٔ بتن آمریکا (ACI) همین عدد را می‌آورد و یادآوری میکند که بخشی از ترک‌ها با گذشت زمان از آن بیشتر می‌شوند و عرضشان ممکن است دو برابر شود.
جدول ۴٫۱ راهنمای ACI 224R-01 عرض پذیرفتنی ترک را در وجه کششی بتن مسلح بر حسب محیط می‌دهد؛ گزارش ۶۵۴ برنامهٔ پژوهش مشترک بزرگراه‌های آمریکا (NCHRP) همان جدول را آورده است:
- هوای خشک یا زیر غشای محافظ: ۰٫۴۱ میلی‌متر
- رطوبت، هوای مرطوب و خاک: ۰٫۳۰ میلی‌متر
- مواد یخ‌زدا: ۰٫۱۸ میلی‌متر
- آب دریا و پاشش آن، تر و خشک شدن: ۰٫۱۵ میلی‌متر
- سازهٔ آب‌بند (جز لوله‌های بی‌فشار): ۰٫۱۰ میلی‌متر
همان گزارش یادآوری میکند این عددها شاخص همیشه‌قابل‌اتکای خوردگی نیستند و باید با پوشش بتن و قضاوت مهندسی اصلاح شوند. پس ترکی که از عدد جدول بیشتر است به‌خودی‌خود خرابی نیست، ولی دلیل کافی است که ناظر ببیندش.
ترک خوردن تیر و دال بتنی زیر بار به‌خودی‌خود عیب نیست. ASCC از کتاب «بتن مسلح» وایت و مک‌گرگور نقل میکند که سازه‌های بتن مسلح «معمولاً هنگام تحمل بار بهره‌برداری ترک می‌خورند». در محیط مرطوب، کنار دریا یا جایی که نمک یخ‌زدایی می‌پاشند، همان عرض هم زیاد است و بهتر است ترک آببندی شود.
کدام ترک را باید مهندس ناظر ببیند؟
ترکی که شکلش از بار و حرکت سازه خبر می‌دهد، نه از خشک شدن سطح، باید پیش از هر ترمیمی دیده شود. این فهرست وارسی را کنار ترک نگه دارید و اگر یکی از موارد درست بود، کار رویش را متوقف کنید:
- ترک مورب نزدیک تکیهگاه تیر یا گوشهٔ بازشو
- ترکی که با گذاشتن یک خط مداد دو سرش، پس از یکی دو هفته جلوتر رفته یا بازتر شده
- ترک پهن‌تر از حدود ۰.۴ میلی‌متر روی عضو باربر، یا هر ترکی که از آن آب نشت میکند
- ترک با رد زنگ آرماتور، یا پوستهٔ بتنی که روی میلگرد پف کرده
- ترک افقی یا مورب در ستون، یا ترکی که از دیوار به سقف ادامه پیدا کرده
ترک سطحی بتن را چطور ترمیم کنند؟
ترک سطحی و غیرسازه‌ای را بعد از اینکه حرکتش ایستاد، با شیار زدن و پر کردن با درزگیر انعطاف‌پذیر یا ملات ترمیمی می‌بندند تا آب راه پیدا نکند. ترک ریزی که هنوز باز و بسته میشود با ملات خشک دوباره می‌شکند، پس برای آن درزگیر کشسان بهتر است. تزریق اپوکسی برای ترکی است که مهندس سازه گفته باید دوباره یکپارچه شود؛ ترک در حال حرکت را با اپوکسی بستن، ترک را فقط چند سانت آن‌طرف‌تر می‌برد.
