کرموشدگی بتن: دلایل، روش‌های ترمیم و راهکارهای پیشگیری

یکی از مشکلاتی که در بتن‌ریزی پس از باز کردن قالب مشاهده می‌شود، کرمو شدگی بتن است و این امر، نتیجه عدم بررسی اسلامپ بتن پیش از بتن‌ریزی و همچنین، ناآگاهی افراد است. به نظر شما آیا راه‌حلی برای جلوگیری از کرمو شدگی یا شن نما شدن بتن وجود دارد؟

در عصر امروز، استفاده از مواد افزودنی مناسب همانند روان کننده‌ها، موجب کیفیت بیشتر بتن و جلوگیری از شن نما شدن بتن می‌شود، اما آیا راهکارهای دیگری هم برای جلوگیری از این اتفاق وجود دارد و آیا در صورت بروز مشکل، می‌توان از روش‌های ترمیمی بهره گرفت؟! برای اینکه پاسخی برای تمام این سؤالات داشته باشید، با ما در ادامه این مقاله از بلاگ رامکا همراه باشید.

کرمو شدگی بتن چیست؟!

کرمو شدگی بتن یعنی عدم پیوستگی میان ذرات بتن و جدا شدن فاز سیمان و سنگدانه که در ظاهر، موجب شن نما شدن بتن می‌شود. کرمو شدن بتن، به دلیل کم شدن شیره بتن اطراف توده‌ی سنگدانه بتن رخ می‌دهد. در واقع، کمبود خمیر سیمانی در یک ناحیه، بخصوص در مجاورت قالب بتنی، دلیل اصلی شن نما شدن بتن است.

کارایی کم بتن و ضعف در توانایی قالب‌گیری نیز یکی دیگر از دلایل اصلی ایجاد این پدیده است، اما ویبراتور قوی و استفاده از روش‌های اصولی، مثل روغن زدن قالب، مانع کرمو شدگی بتن می‌شود.

بیشتر بخوانید: بتن با کارایی زیاد

استفاده بیش از ۲۰ ثانیه ویبراتور نیز در یک مکان، سبب جدا شدن دانه بتن می‌گردد. در این حالت، نبود ماده متصل‌کننده ذرات، مقاومت بتن را به شدت کاهش داده و در نتیجه، خاصیت سازه‌ای بتن از بین خواهد رفت؛ به طوری که برخی افراد و منابع، این حالت بتن را بتن لانه زنبوری می‌نامند.

کرمو شدگی بتن به دلیل نبودِ دانه‌بندی مناسب در سنگدانه‌های بتن و کمبود ریز دانه و آب بتن رخ می‌دهد. برای جلوگیری از بروز این مشکلات، باید روانی و اسلامپ بتن یا به صورت چشمی یا توسط آزمایش‌های ساده مثل تست اسلامپ بررسی شود. در بعضی موارد نیز استفاده از روش‌های تجربی، مثل ضربه زدن با چکش به قالب از بروز پدیده کرمو شدگی جلوگیری می‌کند. در مکان‌های اتصال ستون و سقف و مقاطع تنگ، استفاده از سنگدانه ریزدانه کوچک‌تر از ۲۰ میلی‌متر برای جلوگیری از پدیده کرمو شدگی مناسب است.

به تجربه ثابت شده انجام عملیات ویبراتور در یک نقطه متمرکز، نباید بیش از ۵ ثانیه باشد و باید فواصل ویبره کردن با حدود نیم متر فاصله انجام شود. در نظر داشته باشید بتنی که روانی خود را از دست داده و متمایل به سفتی شده، نباید ویبره شود، چون پس از گذشت مدتی مقاومت مطلوبی نخواهد داشت. دقیقاً بالعکس این حالت نیز وجود دارد؛ یعنی وجود آب بیش از حد در بتن نیز سبب جدا شدن دانه بتن و در نهایت کرمو شدگی بتن می‌شود.

یکی دیگر از دلایل کرمو شدگی بتن، سقوط بتن از ارتفاع زیاد است. در فصل هفتم مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، حداکثر ارتفاع سقوط بتن به ۱۲۰ سانتی‌متر محدود شده است. به همین دلیل پیشنهاد ریختن بتن چند تکه ستون، روشی برای تنظیم ارتفاع بتن‌ریزی است. نکته قابل اهمیت اینکه، اگر لوله پمپ از داخل ستون قابل عبور باشد، نیازی به چند قسمت ریختن بتن ستون نیست و در این حالت، تنظیم ارتفاع مناسب با لوله انجام خواهد شد. انواع کرمو شدگی بتن، با توجه به میزان گسترش و اندازه آن دسته‌بندی می‌شود. از این رو معمولاً سه گروه اصلی کرمو شدگی وجود دارد:

• کوچک در عمق کمتر از ۲۵ میلی‌متر
• اندازه متوسط با عمق بیشتر از ۲۵ میلی‌متر، ولی به میلگرد نرسیده
• عمق زیاد و رسیدن به میلگردها

علل کرمو شدن بتن

بعضی از علل کرمو شدگی بتن به شرح ذیل است:

1. عدم کارایی مناسب
2. نامناسب بودن دانه‌بندی بتن
3. قالب‌بندی نامناسب و استفاده از اجناس مستهلک
4. ویبره کم یا زیاد
5. استفاده از مصالح درشت در بتن

علل کرمو شدن بتن را به دو دسته عوامل داخلی و خارجی تقسیم‌بندی می‌کنند؛ عوامل داخلی همان ترکیبات داخلی بتن و عوامل خارجی، شرایط محیطی، وسایل نقلیه و اکیپ اجرایی بتن هستند.

موضوع کرمو شدگی بتن، ممکن است حتی در بهترین شرایط فراهم شده برای بتن‌ریزی هم رخ دهد. بسیار مشاهده شده کارگر ناشی و غیرمتخصص، سبب بروز مشکلاتی از جمله کرمو شدگی بتن می‌شود. عدم هدایت مناسب بتن یا پرتاب بتن از ارتفاع، به راحتی بتن را از حالت یکنواختی خارج می‌کند. در نتیجه، ذرات درشت ته نشین شده و در نزدیکی قالب، تراکم سنگدانه زیاد می‌شود. بدین‌ترتیب بعد از خشک شدن بتن، اطراف این شن خالی مانده و ظاهر بتن حفره‌های فراوانی خواهد داشت.

علل جدا شدگی بتن

از عوامل اصلی جدا شدگی بتن، نسبت آب به سیمان در بتن است. این نسبت به صورت روانی و کارایی برای ما قابل مشاهده است. هر چه آب مخلوط سیمانی زیاد شود، دانه‌ها راحت‌تر معلق شده و ته‌نشینی در بتن به راحتی صورت می‌پذیرد.

جدا شدگی بتن در اثر کیفیت کم بتن رخ می‌دهد. از این رو برای جلوگیری از جدا شدن بتن، رعایت بعضی موارد حائز اهمیت است. در ادامه بعضی عواملی که مانع جداشدگی بتن می‌شوند، بیان شده است:

• استفاده از سنگدانه با دانه‌بندی پیوسته
• افزایش مقدار شن مصرفی نسبت به ماسه
• استفاده از ذرات کوچک‌تر از ۳ میلی‌متر
• استفاده از سنگدانه تیزگوشه، به جای سنگدانه گرد گوشه
• استفاده از سنگدانه صاف و صیقلی، خطر جداشدگی را افزایش می‌دهد.
• استفاده از مواد حباب‌زا
• استفاده از سیمان ریزتر
• به کار بردن مواد پوزولانی و سیلیسی

بتن‌ریزی با شوت و سرعت بالا نیز از عوامل مؤثر در جدا شدگی بتن است. همچنین کارایی نامناسب بتن در مقاطع پرآرماتور نیز موجب جدا شدگی بتن می‌شود. جداشدگی بتن در پایین مقاطع تنگ، مثل ستون و دیوار نیز رخ می‌دهد. پس توجه به این مناطق در بتن‌ریزی اهمیت بیشتری دارد.

بیشتر بخوانید: جدا شدگی در بتن

تفاوت کرمو شدگی بتن با عدم تراکم بتن

عدم تراکم بتن، عمدتاً به دلیل حبس هوا در بتن رخ می‌دهد. این موضوع مستقیماً با ویبره کردن و اسلامپ بتن در ارتباط است. عدم تراکم، موضوعی کلی است و در هر قسمتی از بتن، حتی در بتن‌ریزی گسترده، امکان رخ دادن آن وجود دارد، اما کرمو شدگی بیشتر در نواحی مجاور قالب و گوشه پدیدار می‌شود.

برای تراکم بهتر بتن، لازم است از لرزاننده چرخشی با قطر میله بین ۲٫۵ تا ۷٫۵ سانتی‌متر استفاده شود. البته در مواردی نیز قالب‌های لرزاننده و میز ویبراتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای این منظور، ضخامت لایه بتن‌ریزی را کمتر از طول میله ویبراتور در نظر می‌گیرند.

فرو بردن سریع و بالا و پایین کردن ویبراتور در مدت زمان ۵ الی ۱۵ ثانیه، بتن را بسیار متراکم می‌کند. اکیپ اجرایی بتن‌ریزی برای اطمینان از تراکم بتن، آن را به صورت لایه‌های افقی ریخته، متراکم کرده و سپس به تکمیل بتن‌ریزی می‌پردازند. در این حالت شاید تراکم تأمین گردد، ولی باز هم مشکل کرمو شدگی وجود خواهد داشت. از دیگر تفاوت‌های کرمو شدگی و عدم تراکم بتن، عدم نظم است؛ به طوری که در عدم تراکم در ناحیه معیوب هیچ‌ یک از مصالح بتنی وجود ندارد، ولی در بتن کرمو فقط شیره بتن وجود ندارد.

عوارض کرمو شدگی بتن

کاهش خواص اصلی بتن، مثل: مقاومت و تأمین یکپارچگی، جزو مشکلات کرمو شدگی بتن است. کاهش نفوذپذیری بتن و رسیدن آب و یون مخرب مثل کلر به مرکز بتن نیز جزو مشکلات بعدی کرمو شدگی بتن است. در این مواقع، پیوستگی بتن و آرماتور از دست رفته و با کاهش مدول الاستیسیته بتن، سازه به شدت ضعیف می‌شود. در نظر داشته باشید کرمو شدن بتن در صورت عدم ترمیم و مراقبت، بیشتر شده و بتن تخریب می‌گردد.

بتن کرمو شده تناسب ظاهری سازه را برهم می‌زند. از این رو اگر قرار باشد بتنی در نمای سازه استفاده شود، کرمو شدگی کل سازه را از درجه اعتبار ساقط خواهد کرد. موضوع کرمو شدگی بتن در بتن اکسپوز نیز موجب ایجاد معضل در پروژه است.

جلوگیری از کرمو شدن بتن

برای جلوگیری از کرمو شدن بتن، تنظیم اسلامپ و کارایی بتن اهمیت بالایی دارد، ولی ویبره زدن بتن و رعایت استانداردهای بتن‌ریزی نیز در جلوگیری از این پدیده مؤثر است. برای جلوگیری از کرمو شدن بتن، استفاده از مصالح مناسب و با کیفیت روشی کارآمد است. اختلاط صحیح مصالح و حمل با دقت، از کرمو شدن بتن جلوگیری خواهد کرد.

بیشترین احتمال کرمو شدگی بتن، در مقاطع غیر قابل دسترسی مستقیم است. این مناطق به وسیله نیروی ثقلی پُر می‌شوند. پس بتن با روانی بالا یا استفاده از میله و ضربه زدن به قالب، مانع کرمو شدگی بتن می‌شود.

استفاده از اسپیسر برای فاصله دادن میان آرماتور و قالب‌بندی نیز سبب عبور راحت بتن می‌گردد و گیر نکردن دانه بزرگ بتن، از کرمو شدن بتن خشک شده جلوگیری می‌کند. از دیگر مواردی که باعث کرمو شدگی بتن می‌شود، استفاده از مواد زودگیر در بتن است. در این حالت، بتن قبل از جای‌گیری خوب در قالب سفت شده و ذرات درشت به قالب می‌چسبد.

عدم درز بندی قالب، به ویژه در بتن با روانی بالا، سبب خروج شیره بتن و کرمو شدگی بتن می‌شود. برای جلوگیری از این رخداد، لازم است قالب به خوبی عایق‌کاری شود. از دیگر دلایل کرمو شدگی بتن، قالب کج و فرسوده است. در این قالب‌ها بتن به خوبی جایگیری نکرده و در نهایت، شن نما شدن بتن رخ خواهد داد.

ترمیم بتن کرمو شده

دو روش کلی برای ترمیم کرمو شدگی بتن وجود دارد؛ اول برداشتن قسمت معیوب و قالب‌بندی مجدد و سپس بتن‌ریزی؛ و دوم، استفاده از گروت سیمانی و مواد مشابه.

جهت ترمیم بتن، راهکارهای مختلفی وجود دارد. استفاده از ترکیبات قوی بر پایه سیمان، اطمینان بالایی به پروژه می‌دهد. هدف اصلی از ترمیم کرمو شدگی، بستن منافذ بتن است. جلوگیری از ورود مواد به داخل بتن و جلوگیری از مواد مخرب به میلگرد، سبب طولانی شدن عمر بتن می‌شود، ولی به طور کلی جلوگیری از کاهش کیفیت بتن، از ترمیم آن آسان‌تر است و با پرداخت هزینه اندک، نیازی به میلیون‌ها تومان هزینه برای بهسازی وجود نخواهد داشت.

روش‌های مختلف ترمیم بتن

در این بخش از مقاله، به بررسی دقیق انواع روش‌های ترمیم کرمو شدگی بتن می‌پردازیم. بعضی از سطوح ترمیمی، قائم و بعضی افقی هستند و در هر مکان با توجه به محدودیت‌های موجود، روش بهتر انتخاب می‌شود. بودجه موجود و اهمیت ساختمان نیز در تعیین روش ترمیم مؤثرند.

نکته قابل اهمیت اینکه عدم ترمیم ناحیه معیوب و شن نما شده در فصل یخبندان، سبب خرد شدن ناحیه عظیمی از بتن می‌شود. از این رو در روش‌های مختلف ترمیم بتن، حدود ۱۰ الی ۲۵ درصد بیشتر از ناحیه معیوب برای اصلاح مجدد انتخاب خواهد شد.

گروت سیمانی

گروت سیمانی، ملاتی آماده برای کارهای ترمیمی است. این مخلوط سیمانی ریزدانه بوده و به خوبی در خلل و فرج نفوذ می‌کند و جایگزین لایه خمیری سیمان از دست رفته می‌شود. تأمین یکنواختی بتن با بهره‌گیری از این روش، در حد قابل قبول – نه ایده‌آل – است. پس استفاده از این روش در مکانی که امکان تخریب و استفاده از سایر روش‌ها وجود نداشته باشد، راهکاری مناسب برای ترمیم بتن کرمو است.

قالب‌گیری و ریختن مواد

در این روش، هدف کندن کل ناحیه معیوب و استفاده از بتن با کیفیت برای آن ناحیه است. برای اطمینان بالا در این روش، علاوه بر سطح بتن کرمو شده، اندکی از بتن زیر آن هم خراشیده می‌شود. در نظر داشته باشید برای چسبندگی مناسب بتن، لازم است سطح زیرین بتن به صورت نامنظم و غیر صاف باشد. استفاده از مواد افزودنی، نظیر: ژل میکروسیلیس یا چسب بتن در بتن جدید برای افزایش استحکام و چسبندگی بسیار مناسب است.

توصیه اکید گروه صنایع شیمی ساختمان رامکا بر تسریع در زمان ترمیم است؛ یعنی بلافاصله پس از مشاهده ناحیه کرمو شده، باید اقدامی جهت ترمیم آن صورت گیرد؛ چرا که با گذشت زمان، احتمال پیش‌روی خرابی در بتن و حتی آسیب دیدن آرماتور وجود خواهد داشت و در تخریب بتن، باید تا رسیدن به میلگرد، بتن کنده شود.

شاتکریت

این روش بیشتر برای سطح بزرگ استفاده می‌شود. استفاده از این روش در دیوارهای بتنی و سپرهای بتنی، بسیار کاربردی است. با استفاده از دستگاه بتن پاش، سطح زیادی از بتن کرمو در مدت زمان کم با کیفیت بالا ترمیم می‌شود. سرعت و هزینه این روش در مقایسه با سایر روش‌های ترمیمی نواحی بزرگ بهینه‌تر است و این روش به دو صورت تر و خشک انجام می‌شود.

بیشتر بخوانید: افزودنی‌های شاتکریت

ماله زدن

حفرات سطح بتن کرمو، نشان از کیفیت پایین آن بتن دارد. پر کردن سطحی این حفرات با ملات در یک لایه نازک توسط ماله انجام می‌شود. البته استفاده از این روش در صورت عمیق بودن خرابی و رسیدن به میلگرد، کاربردی نخواهد داشت.

پک خشک

روش پک خشک برای ترمیم بتن در ابعاد بزرگ استفاده می‌شود. در این روش وقتی بتن به فاز پلاستیک وارد شده و سفت نشود، در مکانی که نیاز به ترمیم وجود دارد، قرار داده می‌شود. این روش مهارت بسیار بالایی می‌طلبد و حتی انجام آن نیاز به مواد مکمل هم خواهد داشت.

واترجت صنعتی

این سیستم برای سطوح قائم و افقی قابل استفاده است. در این روش، آبی با فشار بین ۷۰ تا ۳۰۰ مگاپاسکال سطح خراب بتن را کنده و تمیز می‌کند، اما استفاده از آن در هر مکانی مهیا نیست. در واقع به واسطه اینکه استفاده از این روش نیازمند سیستم پیشرفته است، نمی‌توان از آن در هر مکانی بهره برد.

از جمله مزایای استفاده از این روش، عدم آسیب رساندن به مغز بتن و نواحی اطراف بخش کرمو شده است. با استفاده از روش‌های ضربه‌ای، بتن ترک‌های ریزی می‎‌خورد و این ترک‌ها مقاومت بتن را کم می‌کنند، اما استفاده از این روش، فشار آب محل بتن‌ریزی را کاملاً زدوده و حتی زنگ آرماتور را جدا می‌کند.

آیین‌نامه‌های ترمیم بتن

در اکثر منابع، حد مجاز آب به سیمان برای جلوگیری از کرمو شدگی بتن ۵۵% تعیین شده است. همان گونه که گفته شد، در صورت استفاده از مواد روان کننده بتن، این پدیده کمتر رخ می‌دهد یا اصلاً رخ نخواهد داد.

در استاندارد EN 1504 به صورت کامل، نحوه عملیات ترمیم بتن شرح داده شده و ترمیم سازه‌ای و غیر سازه‌ای بیان شده است. در این استاندارد، روش تزریقی برای مکان‌های محدود، از طریق موادی نظیر اپوکسی توصیه شده است و در صورت ترمیم بتن، باید تا سه روز کیورینگ بتن به درستی انجام شود.

یکی دیگر از آیین نامه‌ها و استانداردهای معتبر ترمیم بتن ACI 546 R-96 است. در این استاندارد، اصول کلی و ضوابط ترمیم سازه بتنی شرح داده شده است. در مقررات ملی ساختمان، مبحث بتن و استاندارد ملی ایران نیز به مواردی برای رعایت حدود لازم ترمیم بتن اشاره شده است.

در این مقاله تلاش شد راهکارهای رفع کرمو شدگی بتن بیان شود؛ روش‌هایی که استفاده از هر یک از آنها با فرآیند خاصی همراه است. همچنین بخشی از روش‌های ترمیمی بتن نیز بیان شد تا به خوبی با دلایل و شیوه‌های مقابله با کرمو شدگی بتن آشنا شوید.