چگونه می توان از فونداسیون در برابر حملات سولفات خاک،آب‌های زیرزمینی و خوردگی محافظت کرد؟
پی‌ها بخشی ضروری و تاثیر گذار از سازه‌‌ها هستند و بر یکپارچگی سازه‌‌ها بسیار موثرند. سازههای پی معمولا به اشکال متفاوتی از آب‌های زیرزمینی و خاک‌ها آسیب می‌بینند و به همین خاطر لازم است که تدابیر محافظت ی برای آنها در نظر گرفته شود. در این مطلب، ملاحظات مربوط با آسیب‌پذیری‌‌های مختلف پی از خاک‌های خطرناک و سفره‌های آب زیر زمینی ذکر خواهد شد.
. دلایل حمله‌ها و بررسی خاک و آب زیرزمینی
- محافظت سازههای پی بتنی در برابر حملات خاک و آب زیرزمینی
- محافظت شمع‌های فولادی در برابر خوردگی
- محافظت شمع‌های چوبی
دلایل آسیب سازههای پی
سه شکل آسیب مختلف وجود دارد که ممکن است پیهای مختلف در معرض آنها قرار گیرند. در جدول زیر به دلایل حمله‌ها به انواع مختلف پی، یعنی پیهای بتنی، شمع‌های فولادی و شمع‌های چوبی و همچنین خسارات‌‌های وارده به آنها اشاره می شود.
مقدار حمله‌ها به پی تنها به غلظت اجزای مخرب در خاک بستگی ندارد، بلکه به شرایط اقلیمی و تغییرات در سطح سفره آب‌های زیرزمینی همبستگی دارد.
بررسی خاک و آب‌های زیرزمینی
برای اتخاذ تدابیر محافظت ی از پی‌ها، تعیین سفره آب‌های زیرزمینی، نوسانات آن و وجود عناصر مهاجم در خاک بسیار حائز اهمیت است.
معمولاً از خاک دستنخورده، دستخورده و آب‌های زیرزمینی برای تحلیل شیمیایی نمونه گرفته می‌شود. ممکن است لوله‌هایی در چاه‌های گمانه تعبیه شوند تا در زمان کافی داده‌های لازم جمعآوری و سطح آب‌های زیرزمینی نیز تعیین شود. با این روش نه تنها نوسانات آب‌های زیرزمینی را میتوان تعیین کرد، بلکه میتوان سطح میانگین آب‌های زیرزمینی را هم به دست آورد.
لازم است برای تعیین مقدار سولفات و مقدار تغییرات آن با افزایش عمق داده‌هایی وجود داشته باشد. این کار به این دلیل انجام می‌شود که تدابیر محافظت ی غیراقتصادی به دلیل کم بودن داده‌ها اتخاذ نشود.
محافظت سازه‌ی پی بتنی در برابر حملات خاک و آب‌های زیرزمینی
عامل اصلی که به خرابی پی بتنی منجر می‌شود حمله‌ی سولفات موجود در خاک و آب‌های زیرزمینی است. به‌جز حمله‌ی سولفات، زباله‌های شیمیایی، اسیدهای ارگانیک، سنگ‌دانه‌های مخرب خاص، خوردگی آرماتورها و واکنشهای دریایی باعث آسیب‌دیدگی پی بتنی می‌شوند
در بخشهای آینده تدابیر حفاظتی مناسبی که میتوان برای محافظت از پی بتنی در برابر حملات خاک و آب‌های زیرزمینی به کار گرفت، توضیح داده خواهند شد.
محافظت در برابر حمله‌ی سولفات‌ها
بر اساس دسته بندیASTM روشهای زیادی وجود دارد که میتوان برای محافظت از پی بتنی در برابر حملات به کار گرفت. سیمان پورتلند نوع 2 مقاومت خوبی در برابر حمله سولفات و سیمان پورتلند نوع 5 نیز مقاومت بالایی در برابر حملات سولفاتی دارد.
از جدیترین حملات سولفاتی میتوان با استفاده از سیمان پر آلومین و سوپر سولفات جلوگیری کرد. با وجود اینکه اینکه سیمان پر آلومین ممکن است دچار تغییر شود و خود را به شکل افت ناگهانی مقاومت فشاری بتن نشان دهد اما این مشکل را میتوان به‌واسطه مقاومت پسماند چنین بتنی حل کرد. یک نشانه تغییر سیمان پرآلومین، کاهش مقاومت بتن در برابر سولفات است.
راه اجتناب از تغییر سیمان پر آلومین، پرهیز از استفاده از درصد بالای سیمان، دور نگه داشتن بتن از حرارت، اجتناب از عمل‌آوری با بخار و محافظت از شمع‌های بتنی در برابر آفتاب با ایجاد سایه‌ی مناسب است. در مورد پیهای معمولی، تراکم مناسب سیمان مقاوم در برابر سولفات برای استفاده در مناطقی با غلظت بالای سولفات کافی است، اما باید در مواردی که غلظت سولفات بسیار بالا است از لایه محافظ استفاده کرد.
توصیه می‌شود که دور پیهای منفرد و نواری از ورقهای پلاستیکی یا قیری استفاده شود.
از ورقهای پلاستیک سنگین میتوان برای محافظت شمع‌های درجا و کوبیدنی استفاده کرد. ممکن است این لایه‌ی محافظ به‌وسیله‌ی بست‌ها پاره شود. پس به‌جای آن میتوان از ورقهای چین‌دار گالوانیزه شده، ورقهای فولادی یا لوله‌های PVC صلب استفاده کرد که البته هزینه‌ی بالاتری خواهد داشت.
محافظت از شمع‌های فولادی در برابر خوردگی
شمع‌های فولادی ممکن است تحت تأثیر خوردگی در خاک‌ها و آب زیرزمینی قرار بگیرند، زیرا هوا و آب موجب خورده شدن شمع‌های فولادی می‌شوند. معمولاً مناطق خاصی از شمع فولادی به‌عنوان آند و سایر مناطق آن به‌عنوان کاتد عمل خواهند کرد. در نتیجه زنگار در مناطق کاتد شکل خواهد گرفت و حفره‌‌هایی هم در مناطق آند ایجاد خواهد شد.
خوردگی شمع‌های فولادی در خاک و آب‌های زیرزمینی یک مشکل جدی است و باید با آن مقابله کرد. در بخشهای آینده تدابیر پیشنهادی لازم برای محافظت از شمع فولادی در خاک و آب‌های زیرزمینی در برابر خوردگی به‌صورت مختصر توضیح داده می‌شود
محافظت از شمع فولادی با رنگ
در این روش، ابتدا عملیات سند بلاست انجام شده و سپس پوشش اولیه‌ی زینک سیلیکات باضخامت 50 تا 75 میکرومتر بر سطح فلز تمیز اعمال می‌شود. در نهایت از رنگ اپوکسی یا وینیل به‌عنوان پوشش نهایی استفاده می‌شود. به خاطر داشته باشید که پوشش اولیه باید هماهنگ با پوشش خارجی باشد.
در نهایت باید در نظر داشته باشیم که رنگ‌آمیزی در طولانی مدت نمیتواند از سازه محافظت کند؛ بنابراین توصیه می‌شود از صفحات فولادی برای محافظت از سازه استفاده شود و یا ضخامت شمع‌های فولادی را افزایش داد.
محافظت کاتدی شمع‌های فولادی
استفاده از خواص پتانسیل الکتروشیمیایی فلزات، اساس سیستم محافظت کاتدی است. در این روش سازه به کاتدی تبدیل می‌شود که از انتقال فلزات از سازه به خاک و آب‌های زیرزمینی یا هر محلول دیگری جلوگیری می‌کند.
از سیستم منبع برق یا آند محافظ میتوان در روش محافظت کاتدی استفاده کرد. در حالت اول آند به شکل توده‌های کربن بسیار مورد نیاز برای جریان از آند به کاتد استفاده می‌شود. D.C یا دیگر وسایل مناسب برای ایجاد جریان A.D.C بزرگ است. از مولد باید توجه داشت که با نگه داشتن سطح در معرض سازه به‌اندازه‌ی حداقل ممکن، اتلاف آند کاهش پیدا کرده و تأمین برق مورد نیاز هم راحت‌تر خواهد بود.
آند از توده‌های بسیار بزرگ فلزات تشکیل شده است که خوردگی در آن ایجاد می‌شود و از این طریق از سازه در برابر خوردگی محافظت می‌کند.
بنابراین این آندها بعد از مدتی به‌خصوص در محیط‌های دریایی باید تعویض شوند. به‌علاوه آندهای برقی باید بزرگتر از سازهای باشند که قرار است از آن محافظت شود.
محافظت از شمع‌های چوبی
چوب به‌عنوان شمع، مهاربند و حصار در سازههای دریایی به کار می‌رود، پس احتمال خراب شدن چوب به دلیل ارگانیسم‌های بیولوژیکی بسیار است. با این وجود وقتی چوب در خاک فرو می‌رود و همیشه خیس باقی می‌ماند، به‌ندرت تحت تأثیر چنین عوامل مخربی قرار می‌گیرد.
اگر چوب در معرض خیس و خشک شدن نسبی قرار بگیرد، به‌سرعت خراب خواهد شد. این اتفاق در مناطقی که سطح آب‌های زیرزمینی تغییر می‌کند، به وقوع می‌پیوندد.
محافظت از شمع چوبی با استفاده از کریوزوت
استفاده از کریوزوت و آغشته کردن پی چوبی راه بسیار مؤثری در جلوگیری از تخریب چوب به دلیل عوامل بیولوژیکی و دیگرعوامل مخرب بوده است.
آغشته کردن به کریوزوت مقاومت شمع‌های چوبی را افزایش خواهد داد. اثربخشی کریوزوت در چوب‌های نرم در مقایسه با
چوب‌های سخت بیشتر است. دلیل این است که کریوزوت می‌تواند تا عمق بیشتری در چوب‌های نرم نفوذ کند.
چوب‌های نرم معمولاً تا عمق 75 میلیمتر آغشته به این ماده می‌شوند. در مورد چوب‌های سخت این کار سخت‌تر است و باید این چوب‌ها را تحت فشار آغشته به این ماده کرد.
در نهایت به دلیل اینکه نمیتوان چوب سخت را به صورت مناسب آغشته کرد، توصیه می شود که روزنه‌هایی در آن برای نفوذ کریوزوت ایجاد شود.
محافظت از شمع‌های چوبی با استفاده از بتن
این روش را زمانی استفاده می‌کنیم که استفاده از کریوزوت نتیجه‌ی مدنظر را نمی‌دهد؛ مثلاً کریوزوت را نمیتوان در مواردی که در آن سطح سفره آب‌های زیرزمینی تغییر می‌کند، استفاده کرد.
اگر عمق سفره آب‌های زیرزمینی بسیار پایین باشد، توصیه می‌شود که از شمع کامپوزیت استفاده شود. به این صورت قسمت تحتانی شمع که کاملاً در آب است از چوب و قسمت فوقانی از بتن خواهد بود.
محافظت از شمع‌های چوبی در برابر موریانه‌ی دریایی
پیشنهاد می‌شود از چوب‌هایی استفاده شود که می‌توانند در برابر موریانه‌های دریایی استقامت کنند تا اینکه از شمع‌های چوبی استفاده شود و سپس برای محافظت از آن در برابر چنین خطراتی تدابیری اندیشیده شود. چوب‌های زیادی وجود دارد که به صورت طبیعی در برابر موریانه مقاومت می‌کنند، مثلاً پداوک آفریقایی.
لازم به ذکر است که قسمت نرم و زنده چوب چنین الوارهایی باید کنده شود، در غیر این صورت نیاز به فرآوری با کریوزوت است. دلیل این است که این قسمت از چوب چنین الوارهایی در برابر حمله‌ی موریانه آسیب‌پذیر است.
نظرات شما