ترکهای غیر سازه ای در ساختمان

دانشکده ی مهندسی عمران

پروژه

موضوع : ترک های غیر سازه ای

استاد : علیزاده

اعضای گروه :

اشکان گلگون

معین حسینی

نیلوفر دور اندیش

محمد سرکاری خرمی

تنظیم :

12 بهمن

92

ترک های غیر سازه ای ناشی از تغییرات رطوبت :

مصالح سازه ای هنگام جذب آب منبسط و با از دست دادن آب منقبض می شوند. پدیده جمع شدگی (shrinkage) به طور کلی قابل برگشت است و می توان وابسته به عوامل زیر دانست:

    نسبت سیمان در بتن :هرچه عیار سیمان بیشتر باشد جمع شدگی در اثر خشک شدن بیشتر می شود.
    نسبت آب در بتن : نسبت آب بیشتر جمع شدگی را افزایش می دهد.
    دانه بندی : بتن خوب دانه بندی شده با دانه های درشت جمع شدگی کمتری برای کارایی مشابه نسبت به میزان آب کمتر نشان می دهد.
    عمل آوری: چنانچه عمل آوری در اسرع وقت و به درستی انجام پذیرد، به مدت 7 الی 10 روز باید عمل آوری صورت بگیرد ، جمع شدگی به مقدار چشمگیری کاهش میابد.
    افزایش ریزدانه : با افزایش ریزدانه در مخلوط مصالح موجب نیاز به آب کمتر برای بتن و همچنین موجب کاهش جمع شدگی می شود.

دما: بتن ساخته شده در دمای بالاتر،برای کارایی مشابه به آب بیشتری نیاز دارد که در نتیجه منجر به افزایش جمع شدگی میشود.

اقدامات جهت کنترل جمع شدگی :

    چسبندگی مناسب نازک کاری موجب جمع شدگی کمتر نازک کاری در نتیجه ترک کمتر آن می شود. نازک کاری نباید سفت تر از لایه های زیرین آن باشد.
    ترک های انقباضی در مصالح بنایی را می توان با کاهش میزان ملات سیمان کاهش داد . اجرای نازک کاری باید پس از عمل آوری مناسب و خشک شدن و جمع شدگی اولیه سطح انجام پذیرد.

جلوگیری از ترک های حرارتی:

    برای جلوگیری از ترک های حرارتی، درزهای انبساط، درزهای کنترل و درزهای ساختمانی به کار گرفته می شود. ترک های ساختمانی که در اثر تغییر شکل و تغییر جهت سازه بوجود میاید در نظر گرفته می شود.

خزش:

    هنگامی که اجزای ساختمان مانند بتن و آجر تحت بار دایم قرار میگیرند علاوه بر تغییر شکل الاستیک با مرور زمان دستخوش تغییر شکل بیشتر میشوند به این تغییر شکل تدریجی و آرام تغییر شکل پلاستیک یا خزش گویند.
    خزش در کارهای آجری معمولا تا 4 ماه متوقف میشود ولی در شرایط یکسان برای کارهای بتنی تا یک سال و یا بیشتر ادامه خواهد داشت.
    تغییر شکل پلاستیک حدود 2 الی 3 برابر تغییر شکل الاستیک می باشد، لذا باید توجه زیادی به آن گردد.

اقدامات جهت کاهش ترک های ناشی از خزش ، تغییر شکل های الاستیک و جمع شدگی :

    نسبت آب به سیمان باید کنترل شده باشد.
    سرعت ساخت و ساز باید مناسب باشد.
    عملیات بنایی روی اعضای باربر قرار میگیرد بایستی با فاصله زمانی انجام شود.
    دیوارهای آجری بین ستون ها باید با حداکثر تاخییر ممکن انجام شود.
    نازک کاری سطوحی که اعضای باربر دارند و همچنین اعضای آجری باید پس از وقفه ی کافی انجام شود. مثلا یک ماه یا با ایجاد شکاف های مناسب در محل اتصالات انجام گیرد.
    برای پایه هایی که به عنوان نگه دارنده ساخته می شوند باید وقفه 30 روزه یا بیشتر در نظر گرفته شود.

جابه جایی ناشی از واکنش های شیمیایی :

    واکنش های شیمیایی در مصالح سازه ای می توانند منجر به تغییر حجم قابل توجه شود و در نتیجه تنش های درونی ایجاد شده موجب رانش به بیرون و ایجاد ترک شود.
    سولفات محلول با تری کلسیم آلومنیوم در سیمان و آهک آبی واکنش داده و محصولاتی ایجاد می کند که حجم زیادی را اشغال می کنند در نتیجه این تغییر حجم ترک ایجاد می شود.
    نمونه ی ترک ایجاد شده در کف در تماس با زیرسازی ساخته شده از آجر khoa با سولفات وآب بالا در شکل بعد نشان داده شده است.

محدودیت ها :

    اگر سولفات درون خاک بیش از0.2 % باشد یا در آب های زیرزمینی بیش از 300 ppm،باید از ملات یا بتن با عیار بالا استفاده شود.
    به جای استفاده از آجر دارای سولفات محلول زیاد ( 5%) در این شرایط از ملات با عیار بالا استفاده گردد.
    از درزهای انبساطی و کنترلی در محل اتصال استفاده شود.

خوردگی آرماتورها :

    آرماتورهای خورده شده منبسط شده و پوشش بتنی خود را دچار ترک می کنند. برای جلوگیری از این اتفاق باید از بتن با عیار بالا و با نسبت مناسب آب و اندازه کافی پوشش استفاده شود.

جابه جایی فونداسیون و نشست خاک :

    سازه های بنا شده روی رس های انبساطی مستعد بوجود آمدن ترک هستند. جابه جایی خاک از این نوع رس تا عمق 1 الی 2 متر بوجود می آید. و این موجب تورم و انقباض در نتیجه موجب ایجاد ترک های سازه ای میگردد. ترک های ناشی از نشست مورب هستند و ترک های ناشی از تورم عمودی می باشند (شکل زیر)

ترک های ناشی از وجود گیاهان:

    رشد درخت های بزرگ در مجاورت ساختمان در همه نوع خاک می توانند ایجاد خسارت شود. چنانچه خاک رس منقبض شونده باشد ترک ها شدیدتر خواهند بود.

ترک های ناشی از جمع شدگی در اثر خشک شدن :

    در مقاطع نازک رخ می دهد
    چند هفته پس از اجرای بتن رخ می دهد.
    علل ایجاد:

    1.آب اضافی در بتن
    2.حالت خمیری زیاد
    3.درزهای نا کارآمد
    4.عمل آوری ضعیف

    راه کارهای جلوگیری از این نوع ترک

    1.کم کردن نسبت آب در مخلوط
    2.عمل آوری بهتر

ترک هایی که معمولا در طول میلگرد ایجاد می شوند:

تمایل به ترک خوردگی به عوامل مختلفی بستگی دارد:

دلایل ایجاد ترک :

کاهش ترک های انقباضی:

    سنگ دانه ها

    1. جنس سنگدانه ها
    2.اندازه سنگ دانه ها

    کارایی

    1.جابه جایی کردن راحت بتن
    2.تراکم

    مواد افزودنی

    1.شیمیایی
    2.معدنی

    عمل آوری

    1.کم کردن تنش های خارجی بوسیله       جابه جایی در درزها
    2.کنترل کردن ترک بوسیله میلگردهای حرارتی
    vنقش الیاف در بتن

    ترک های ناشی از تغییر شکل پلاستیک را کاهش می دهد.
    الیاف می توانند بین ترک ها اتصال ایجاد می کند.
    تنش ها را توزیع می کند و عرض ترک را کاهش می دهد.

مشخصات ترک های حرارتی:

    v70 درجه سانتی گراد حداکثر درجه حرارت است؟

    تجارب گذشته نشان داده است که در بتن های حجیم و پیش ساخته هنگامی که درجه حرارت به بیش از 70 درجه سانتی گراد می رسد بدلیل کاهش هیدراتاسیون سیمان مقاومت بتن پایین می آید به علاوه تاخیر در پدیده ی Ettringite (DEF) بوجود می آید که موجب کاهش کارایی بتن می گردد.
    علت اینکه حداکثر اختلاف درجه حرارت 20 درجه سانتی گراد باشد چیست؟
    مصالح خام بتن در اثر بالا رفتن درجه حرارت انبساط پیدا می کند. این موضوع ممکن است منجر به ترک های میکروسکوپی شود هنگامی که ضریب انبساط حرارتی خمیر سیمان و سنگدانه ها تفاوت قابل توجهی داشته باشد. در برخی شرایط اغلب سنگدانه ها این تنش را می توانند تا حدودی تحمل کنند. به علت عدم وجود اطلاعات محلی از اختلاف ضریب انبساطی بین خمیر سیمان و مصالح سنگدانه ها معمولا اختلاف تغییر در درجه حرارت به اندازه 20 درجه سانتی گراد به طور محافظه کارانه به عنوان حداکثر اختلاف در درجه حرارت برای تحمل تنش بین سنگدانه ها و خمیر سیمان پذیرفته شده است.

ترک در گچ :

• ترک پس از خشک شدن و سخت شدن گچ اتفاق می افتد

• علل:

1-  نسبت آب به گچ بالا در نتیجه انقباض بیشتر (جمع شدگی بیشتر)

2-  ضخامت ملات بیشتر از 7-8 سانتی متر تهیه شده در یک لایه

3-  گچ کاری در زیر دمای صفر => انجماد آب => عقب ماندگی از روند سخت شدن

4-  نشست تکیه گاه ساختمان (ترک 45 درجه)

5-  گچ کاری بیش از بتن CLCو یا کف بتنی

6-  گچ کاری قبل از مجموعه اولیه

7-  گچ کاری بیش از پلی استایرن (ضریب مختلف انبساط حرارتی)

8-  عدم وجود مفصل ساخت و ساز (مشترک ساختاری)

9-  مشکل در پایبندی و یکپارچه سازی دیوار و گچ

ترک ها در نما :

• علل:

1-    نشست تکیه گاه ساختمان

2-    انجماد بیش از حد آب

3-    متوالی و ذوب با تنوع بالا در دمای • متوالی یخ و ذوب با تنوع بالا در درجه حرارت

4-    ملات نامناسب

5-    استفاده از دستگاه حرارت برای تنظیم فلش

6-    گچ کاری بیش از بتن CLCو یا کف بتنی

7-    گچ کاری قبل از مجموعه اولیه

ترک در سقف کاذب :

• به طور عمده ترک در گسترش تکه تکه فلز ایجاد می شود

• علل:

در مورد راویز کاری چند عامل میتواند وجود داشته باشد:
1- ضعیف بودن اسکلت زیر راویز
2-مهار بندی نه چندان مناسب اسکلت به سقف بالا که با لرزش سقف راویز هم میلرزد.
3-رنگ آمیزی نامناسب و یا سریع و پر نشدن مناسب درزها بویژه وقتی حجم پرکاری راویز بالا است.
4-ضعف اسکلت کلی سازه و تکانهای نامحسوس و ریز بیش از حد اسکلت سازه
5- ضعیف بودن و نامرغوب بودن و نازک بودن صفحات ورقه های راویز مصرفی
6- فاصله بیش از حد چشمه های زیر سازی راویز و فاصله زیاد آنها
7- نشست ثانویه سازه
8- در معرض تبادلات حرارتی زیاد بودن محل نظیر نزدیک و دور شومینه ها و عایق بندی بد زیرکار و یا در گوشه دیوارهای کناری و پنجره ها بویژه در زمستان و تابستان

اگر ترکها خیلی زیاد و غیر عادی است حتما زیر سازی راویز ایراد دارد و باید اصلاح شود.
اگر ترکها بصورت مربعی و شبکه ای است ردیف 5 و 6 محتملتر است و باید اصلاح شود.
اگر ترکها کم و ثابت است پس از مدتی دوباره لکه گیری و نقاشی کنید.
ردیف 4 بندرت پیش میاید.

در کل مقدار خیلی کم و در گوشه ها بصورت عرضی طبیعی است.

نشست تکیه گاه زیر دیوارها :

1-  شکل دیوار از حالت مستطیلی به حالت متوازی الاضلاع تبدیل می شود.

2-  امتداد ترک در راستای عمود بر قطر بزرگتر متوازی الاضلاع می باشد. (چرا که در مواد و مصالح استفاده شده در دیوار تحت تنش های کششی ضعیف می باشند لذا در راستای گفته شده به کشش می افتند و ترک می خورند)

انبساط و انقباض :

یکی از علت های ترک در اجزای غیر سازه ای ساختمان، انبساط و انقباض در مصالح موجود می باشد و این مورد بیشتر در کنار لوله های آب گرم و دودکش ها اتفاق می افتد.

عوامل دیگر در ترک های غیر سازه ای :

1-نشست جزئی اجزای سازه ای

2-تغییر شکل تیرها

3-نشست خاک زیر پی (خاک رس)

4-خزش در ستون و تیرهای بتنی

به علت عوامل بالا دیوار ها تحت تنش قرار می گیرند.اگر دیوارها توپر باشند گچ روی آن ترک نمی خورد.ولی اگر توخالی باشد ترک می خورد.

اگر دیوارها پنجره داشته باشد و یا خوب به تکیه گاهش اتصال نشده باشد در اطراف دیوارها ترک اتفاق می افتد. و در کنج های پنجره به علت تمرکز تنش ترک اتفاق می افتد.

مراجع :

1-    CONCRETE CRACKING _ WHO IS TO BLAME, By Christopher Stanley, TECHNICAL DIRECTOR UNIBETON READY MIX

2-    CONCRETE TECHNOLOGY CODES PCA

3-    CRACKS and Repairs R.C.C Structures Tool kit for Engineers