9-پ 1-1 گستره

الزامات مربوط به دوام بتن و آرماتور مندرج در این پیوست باید در طراحی سازه‌های بتن‌آرمه با توجه به شرایط محیطی اثر گذار در نظر گرفته شوند. شرایط محیطی مورد نظر در این پیوست عبارتند از محیط‌های دارای یونهای کلرید و گاز کربن دی اکسید که سبب خوردگی آرماتور‌ها میشوند، محیط‌های دارای یون‌های سولفات که سبب خرابی بتن می‌شوند، پدیده‌ی واکنش قلیایی سنگ‌دانه‌ها و خرابی در بتن، تناوب یخ زدن آب شدن و تخریب بتن، و عوامل سایش و فرسایش دهنده‌ی بتن.

9- پ1-1-1 تعریف دوام یا پایایی

دوام یا پایایی بتن ساخته شده از سیمان هیدرولیکی و مواد سیمانی به عملکرد بتن در برابر عوامل جوی، حملات شیمیایی، سایش، فرسایش، و هر گونه فرآیند منجر به زوال و خرابی نسبت داده می‌شود. اگر بتن بتواند در برابر شرایط محیطی مندرج در بند 9-پ1-1، حداقل کیفیت قابل قبول اولیه و الزامات شرایط بهره‌برداری را تامین کند، بتن با دوام نامیده می‌شود.

9- پ1-1-2 دسته‌بندی شرایط محیطی

در جدول 9-پ1-1 دسته‌بندی شرایط محیطی ارائه شده است.

جدول 9-پ1-1 دسته‌بندی شرایط محیطی از دیدگاه دوام بتن

9-پ1-2 الزامات بتن‌آرمه در معرض یونهای کلرید

9-پ1-2-1 ضوابط طرح مخلوط و خواص بتن

در جدول 9-پ1-2، ضوابط طرح مخلوط و خواص بتن برای شرایط محیطی در معرض یونهای کلرید ارائه شده‌اند.

جدول 9-پ1-2 ضوابط طرح مخلوط و خواص بتن برای شرایط محیطی در معرض یونهای کلرید

9-پ1-2-2 مقدار مجاز یون‌های کلرید در بتن

9-پ1-2-2-1 به منظور حفاظت میلگردها در برابر خوردگی، مقدار کلرید قابل حل در آب و یا در اسید در بتن در سن 28 روز، نباید از مقادیر حداکثر مجاز داده شده در جدول 9 پ 1-3 تجاوز کند.

جدول 9-پ1-3 حداکثر مجاز یون‌های کلرید در بتن‌آرمه از نظر خوردگی فولاد برای ساخت جدید

9-پ1-2-2-2 به منظور اعمال پارامترهای دوام در طراحی، علاوه بر مقاومت مشخصه، باید آزمایش‌های جذب آب، نفوذ آب و نفوذ یون‌های کلرید در نظر گرفته شوند. محدودیت‌های لازم برای آزمایش‌های نفوذپذیری در جدول 9-پ1-4 آورده شده‌اند.

جدول 9-1پ-4 مقادیر مجاز مشخصه از آزمایش‌های نفوذپذیری بتن‌آرمه برای اعمال دوام در شرایط محیطی

[1] مقاومت‌های الکتریکی چهار نقطه‌ای ونر برای آزمونه‌های استوانه‌ای 150*300 میلی‌متر داده شده‌اند. در صورتی که از استوانه‌ی 100*200 میلی‌متر استفاده شود، معیارهای مندرج در جدول باید در 1/25 ضرب گردند.

[2] مقاومت الکتریکی حجمی، با هدایت الکتریکی بتن (ردیف6) رابطه‌ی معکوس دارد. بنا بر این اگر معکوس هدایت الکتریکی در عدد 1000 ضرب شود، مقدار مقاوت الکتریکی حجمی بتن بر حسب اهم – متر به دست می‌آید که معمولا در حدود دو سوم مقاومت الکتریکی چهار نقطه‌ای ونر است.

تذکرات مهم

سن آزمایش‌های فوق 28 روز در نظر گرفته شده است؛ چنان چه از سیمان‌های آمیخته با مواد پودری معدنی جایگزین سیمان به جز دوده‌ی سیلیس استفاده شود. اجازه داده می‌شود با نظر تهیه کننده‌ی مشخصات فنی پروژه، با توجه به میزان کندی پیشرفت هیدراته شدن مواد مکمل سیمان، آزمایش‌های فوق در سن 56 یا 90 روز انجام شوند و از معیارهای مربوط به 28 روز استفاده گردد تا اطمینان بیشتری به وجود آید.

– انجام آزمایش‌های ردیف‌های 1 یا 2 (جذب آب و عمق نفوذ آب) برای طرح مخلوط به همراه دو آزمایش از ردیف‌های 3 تا 6 در شرایط محیطی ستون‌های 2، 3 و 4 الزامی است. در مورد ستون 1، علاوه بر آزمایش‌های ردیف 1 یا 2، صرفا یک آزمایش از ردیف‌های 5 و 6 لازم است انجام شود.

در رابطه با کنترل بتن در کارگاه، انجام آزمایش ردیف 1 به همراه یکی از آزمایش‌های ردیف‌های 3 تا 6 ضرورت دارد. در مورد شرایط محیطی 1، صرفا می‌توان از آزمایش ردیف 1 استفاده نمود؛ هر چند توصیه می‌شود یکی از آزمایش‌های ردیف 5 یا 6 نیز انجام شود. در شرایط جزر و مد یا پاشش آب دریا، و یا قرار داشتن تا فاصله‌ی 1000 متری از ساحل، آزمایش ردیف 1 به همراه دو آزمایش از بین آزمایش‌های ردیف 3 تا 6 اجباری است.

9-پ1-2-3 پوشش بتنی روی میلگردها

9-پ1-2-3-1 پوشش بتنی روی میلگردها برابر است با حداقل فاصله‌ی بین سطح بتن تا نزدیکترین رویه میلگرد، اعم از طولی یا عرضی و یا سیم آرماتوربندی

9-پ1-2-3-2 ضخامت پوشش بتنی میلگردها متناسب با شرایط محیطی و نوع قطعه‌ی مورد نظر، نباید از مقادیر داده شده در جدول 9-پ1-5 و موارد (الف) و (ب) زیر کمتر باشد.

الف) قطر میلگردها؛

ب) چهار سوم بزرگترین اندازه‌ی اسمی سنگ‌دانه ها.

9-پ1-2-3-3 در مواردی که از نرم‌افزارها با مدل‌های طراحی براساس دوام استفاده می‌شود، ضخامت پوشش بدست آمده از آن‌ها باید ملاک عمل قرار گیرد.

9-پ1-2-3-4 در صورتی که بتن دارای سطح فرو رفته و برجسته (نقش‌دار یا دارای شکستگی) باشد، ضخامت پوشش باید در عمق فرو رفتگی‌ها اندازه‌گیری شود.

9-پ1-2-3-5 میلگردها و تمامی قطعات و صفحه‌های فولادی پیش‌بینی شده برای توسعه‌ی آینده‌ی ساختمان باید به روش مناسب در مقابل خوردگی محافظت شوند.

9-پ1-2-3-6 در صورتی که لازم است عضوی دارای درجه‌ی آتشپادی معینی باشد، حداقل ضخامت پوشش بتن محافظ میلگردها در برابر حریق باید ضوابط مربوط به پیوست 9-پ2 مقاومت در برابر آتش را تأمین نماید.

جدول 9-پ 1-5 مقادیر حداقل ضخامت پوشش بتن روی میلگردها در شرایط محیطی خورنده کلریدی به میلی‌متر

• رواداری منفی مجاز ضخامت پوشش بتنی روی میلگردها حداکثر (10-) میلی‌متر است
• در صورتی که حفاظتهای سطحی بتن با مواد مناسب اعمال شوند، مقادیر پوشش بتنی را می‌توان کاهش داد. میزان کاهش باید براساس نوع پوشش و نتایج مطالعات آزمایشگاهی بدست آید.
• اگر رده‌ی بتن (مقاومت مشخصه) بیشتر از حداقل ردهی مندرج در جدول 9-پ1-2 باشد، و رده‌ی بتن به اندازه‌ی 5 مگاپاسکال بالاتر از حداقل رده باشد، می‌توان 5 میلی‌متر مقدار پوشش را کاهش داد.
• برای میلگرد با قطر بیش از 36 میلی‌متر، مقادیر پوشش باید 15 درصد اضافه شود.
• حداکثر مقدار پوشش روی میلگرد نباید از 1/15 برابر مقدار "حداقل" بیشتر شود.

9-پ1-3 الزامات بتن‌آرمه در خوردگی ناشی از کربناته شدن

9-پ1-3-1 در قطعات بتن‌آرمه برای تعیین دوام بتن و جلوگیری از خوردگی آرماتورها باید الزامات جدول 9-پ-1-6 رعایت شوند. اعداد این جدول قطعات حساوی آرماتورهای خاص مانند آرماتور زنگ نزن و یا دارای پوشش حفاظتی را شامل نمی‌شوند. در چنین مواردی باید با انجام آزمایش‌های خاص بر روی مصالح از عملکرد مناسب آن‌ها اطمینان حاصل نمود.

جدول 9-پ1-6 ضوابط طرح مخلوط برای شرایط محیطی خوردگی ناشی از کربناته شدن

9-پ1-3-2 در مواردی که از سیمان‌های آمیخته برای ساخت بتن استفاده می‌شود، مقدار سیمان را می‌توان تا حدودی که در جدول 9-پ-1-7 آورده شده، کاهش داد. در محاسبات مقدار

حداقل سیمان که در جدول 9-پ1-6 داده شده است، لازم است مقدار سیمان با منظور کردن مواد جایگزین سیمان به صورت ذیل اصلاح گردد:

در رابطه‌ی (9 -پ1-1) مقادیر ضریب اصلاح سیمان برای خاکستر بادی، دوده‌ی سیلیسی، سرباره‌ی کوره‌ی آهن گدازی و پوزولان‌های طبیعی به صورت خلاصه در جدول 9-پ1-7 ارائه شده‌اند.

جدول 9-پ1-7 ضریب اصلاح مقدار سیمان با در نظر گرفتن مواد مکمل سیمانی

[1] و [4] در نسبت‌های جایگزینی بیش از 25 درصد نسبت به مواد سیمانی، نسبت جایگزینی برابر 25 درصد لحاظ گردد. در سیمان‌های آمیخته نسبت مذکور به 20٪ کاهش می‌یابد.

[2] در نسبت‌های جایگزینی بیش از 10 درصد نسبت به مواد سیمان، نسبت جایگزینی برابر 10 درصد در نظر گرفته شود.

[3] در نسبت‌های جایگزینی بیش از 50 درصد نسبت به مواد سیمان، نسبت جایگزینی برابر 50 درصد در نظر گرفته شود.

9-پ1-4الزامات دوام بتن برای حمله سولفاتی

9-پ1-4-1 سازه‌های بتنی که در تماس با یون‌های سولفات باشند، در معرض خرابی با درجات مختلف قرار می‌گیرند. منشا یون‌های سولفات ممکن است خاک، آب زیر زمینی، آب دریاه پسابهای صنعتی و … باشند. در چنین شرایطی، هر سازه‌ی بتنی باید بطور مستقل بررسی و ارزیابی شود.

9-پ1-4-2 هنگامی که تنها بخشی از سازه مدفون بوده و یا در تماس با خاک و یا آب سولفاتی است، تبخیر مستمر آب می‌تواند منجر به باقی ماندن غلظت بسیار زیادی از یون‌های سولفات در بتن شود. امکان حمله‌ی سولفاتی شدید، حتی با غلظت اندک یون‌های سولفات موجود در منبع آن، وجود دارد. سازه‌های بتنی کاملا مدفون در خاک و یا مستغرق در آب، تحت شرایط استاتیکی قرار دارند؛ که در این حالت حمله‌ی سولفاتی به نواحی سطحی محدود شده و معمولا قابل صرف نظر کردن است.

9-پ1-4-3 جاری بودن آب سطحی یا زیر زمینی می‌تواند حمله‌ی سولفاتی شدیدتری نسبت به آب ساکن با همان غلظت یون‌های سولفات ایجاد کند.

9-پ1-4-4 سازه‌ی بتنی که همواره بالای سطح آب زیر زمینی قرار می‌گیرند، ممکن است در اثر مهاجرت یون‌های سولفات از فضاهای مویینه‌ی خاک در معرض حمله سولفاتی قرار گیرند.

9-پ1-4-5 در مناطق سرد، حمله‌ی سولفاتی ممکن است به صورت نوع خاص و فوق العاده شدیدی بروز نماید؛ که با عنوان حمله‌ی سولفاتی تومازایتی شناخته می‌شود.

9-پ1-4-6 برای بتن‌های در معرض خطر حمله ى سولفاتی، و نه محیط توأم سولفاتی و کلرایدی، نوع مواد سیمانی مورد استفاده، حداکثر نسبت آب به مواد سیمانی و حداقل مقاومت فشاری مشخصه ى 28 روزه باید مطابق با جدول 9 -پ1-8 باشند.

9-پ1-4-7 تعیین مقدار یون سولفات محلول در آب موجود در خاک باید بر اساس روش استاندارد ASTM C1580 انجام‌پذیرد.

9-پ1-4-8 تعیین مقدار یون سولفات موجود در آب غیرشور باید بر اساس روش استاندارد ملی ایران به شماره‌ی 2353 و برای آب دریا یا آب شور باید مطابق با استاندارد ASTM D4130 انجام‌پذیرد.

جدول 9 -پ1-8 ضوابط طرح مخلوط برای شرایط محیطی خوردگی ناشی از یون‌های سولفات

[1] برای نوع سیمان و مواد سیمانی به بند 9-پ1-4-9، 9-پ1-4-10 و 9-پ1-4-11 مراجعه شود.

[2] رعایت این محدودیت برای بتن‌های سبک‌دانه الزامی است؛ زیرا کنترل نسبت آب به مواد سیمانی عملاً در بتن‌های سبک‌دانه میسر نمی‌باشد. هرچند رعایت این محدودیت برای بتن معمولی نیز توصیه می‌گردد.

9-پ1-4-9 سیمان با مقاومت سولفاتی کم، سیمانی است که در آزمایش "تعیین تغییر طول ملات سیمانی هیدرولیکی قرار گرفته در محلول سولفات "، استاندارد ملی 17107، مقدار انبساط کمتر از 0/1 درصد در 6 ماه باشد.

9-پ1-4-10 سیمان با مقاومت سولفاتی متوسط، سیمانی است که در آزمایش استاندارد مذکور در بند 9-پ1-4-9 مقدار انبساط کمتر از 0/05 درصد پس از 6 ماه و 0/10 درصد پس از 1 سال داشته باشد. سیمان پرتلند نوع 2، انواع سیمان‌های آمیخته، ترکیب انواع سیمان‌های پرتلند با مقادیر مناسبی از افزودنی‌های معدنی نظیر دوده‌ی سیلیسی، خاکستر بادی، سرباره انواع پوزولان‌های طبیعی و … در صورت برآورده کردن الزام فوق می‌توانند در رده‌ی سیمان‌های با مقاومت سولفاتی متوسط قرار گیرند.

9-پ1-4-11 سیمان با مقاومت سولفاتی زیاد، سیمانی است که در آزمایش استاندارد مذکور در بند 9-پ1-4-9 مقدار انبساط کمتر از 0/10 درصد پس از 18 ماه داشته باشد. سیمان پرتلند نوع 5، انواع سیمان‌های آمیخته، ترکیب انواع سیمان‌های پرتلند با مقادیر مناسبی از افزودنی‌های معدنی نظیر دوده‌ی سیلیسی، خاکستر بادی، سرباره، انواع پوزولان‌های طبیعی و … در صورت برآورده کردن الزام فوق می‌توانند در رده‌ی سیمان‌های با مقاومت سولفاتی زیاد قرار گیرند.

9-پ1-4-12 استفاده از سیمان‌های پرتلند آهکی و یا بتن حاوی پر کننده‌های معدنی مانند کربنات کلسیم و یا کربنات منیزیم، در شرایط محیطی با خطر حمله سولفاتی رده‌های XS1،XS2 و XS3 در هوای سرد، و برای رده‌های XS2 و XS3 در شرایط محیطی معتدل و گرم نیز مجاز نیست.

9-پ1-4-13 به دلیل احتمال تشدید حمله‌ی سولفاتی، استفاده از کلرید کلسیم، سایر تندگیر کننده‌های حاوی نمکهای کلسیم و یا هر نوع افزودنی شیمیایی حاوی کلراید در شرایط محیطی با خطر حمله‌ی سولفاتی رده‌های XS2 ,XS1 و XS3 مجاز نیست.

9-پ1-4-14 بتنی که در معرض آب دریا و یا پاشش آب دریا باشد، باید بر اساس شرایط محیطی مربوطه طبق جدول 9-پ 1-2، الزامات مندرج در این جدول را برآورده سازد، و در این حالت الزامات جدول 9-پ1-8 کاربردی ندارند.

9-پ1-5 الزامات دوام بتن برای شرایط مجاورت با آب دریا

9-پ1-5-1 شدت مجاورت با آب دریا بسته به شرایط زیر می‌تواند مختلف باشد:

الف- بتن در معرض چرخه‌های‌تر و خشک شدن و یا یخ زدن و آب شدن، در ناحیه‌ی جزر و مد و یا در ناحیه‌ی پاشش قرار می‌گیرد. در این حالت سازه در آسیب‌پذیرترین وضعیت قرار داشته و باید تدابیر مناسب برای جلوگیری از هوا زدگی، حمله‌ی سولفاتی، خوردگی آرماتور و فرسایش نیز به عمل آیند.

ب- بتن در استغراق کامل یا جزئی قرار می‌گیرد. در حالت استغراق کامل، خطر یخ زدگی بر خلاف اشباع بودن بتن کمتر شده، و هم‌چنین احتمال خوردگی به دلیل عدم دسترسی اکسیژن کاهش می‌یابد.

پ- بتن واقع در قسمت‌های بالاتر از ناحیه‌ی پاشش و بالاتر از جزر و مد، به دلیل عدم‌تر شدن در معرض خرابی کم‌تر قرار می‌گیرد.

9-پ1-5-2 با افزایش میزان C₃A در سیمان، مقاومت در برابر نفوذ یونهای کلرید افزایش می‌یابد؛ اما مقاومت در برابر حمله‌ی سولفاتی کاهش می‌یابد. بنابراین در محیط آب دریا با غلظت زیاد یونهای کلرید و سولفات، استفاده از سیمان با مقدار C₃A بین 6 درصد تا 10 درصد توصیه می‌گردد.

9-پ1-5-3 در محیطهای دریایی، می‌توان به جای سیمان‌های توصیه شده در بند 9پ 1-5-2، از سایر سیمان‌ها به همراه مقادیر قابل قبول از مواد جایگزین سیمان مناسب استفاده کرد.

9-پ1-5-4 علاوه بر حمله‌ی سولفاتی بیرونی که در آن یون‌های سولفات از محیط خارج وارد بتن شده و موجب خرابی می‌شوند، نوع خاصی از حمله‌ی سولفاتی داخلی وجود دارد که به دلیل انبساط ناشی از تشکیل اترینگایت در بتن سخت شده جوان می‌باشد. این پدیده به تشکیل تاخیری اترینگایت موسوم است. به منظور جلوگیری از وقوع این نوع خرابی، کنترل میزان سولفات موجود در مخلوط بتن اولیه (ناشی از مواد سیمانی، سنگ‌دانه، آب و افزودنی ها) و نیز عدم عمل‌آوری حرارتی بتن در دماهای بالای 70 درجه سلسیوس ضروری است.

9-پ1-6 الزامات دوام بتن در معرض چرخه‌های یخ زدن و آب شدن

9-پ1-6-1 در این بتن‌ها، در شرایط محیطی مختلف، حداقل رده و حداکثر نسبت آب به مواد سیمانی باید مطابق جدول 9 -پ-1-9 و حداکثر درصد جایگزینی مواد مکمل سیمانی باید مطابق جدول 9 –پ-1-7 باشد.

جدول 9 -پ1-9 الزامات بتن در مناطق رویارو با چرخه‌های یخ زدن و آب شدن

9-پ1-6-2 برای بررسی عملکرد دوام بتن در برابر چرخه‌های یخ زدن و آب شدن می‌توان از روش آزمایش استاندارد ملی 19227 استفاده نمود.

9-پ1-6-3 برای ارزیابی دوام در برابر چرخه‌های یخ زدن و آب شدن به همراه نمک‌های یخ زدا، از روش آزمایش استاندارد ملی 17041 استفاده می‌شود.

9-پ1-6-4 توصیه می‌شود الزامات استاندارد ملی 302 برای سلامت سنگدانه رعایت شوند.

9-پ1-6-5 بتن‌هایی که احتمال دارد در معرض یخ زدن و آب شدن یا تحت اثر چرخه‌ی یخ زدن و آب شدن با یا بدون حضور نمکهای یخ زدا قرار گیرند، باید با مواد افزودنی حباب ساز ساخته شوند. مقدار درصد حباب هوا در بتن تازه باید طبق استانداردهای ملی 3823 و 3520 اندازه‌گیری شده، و مطابق جدول 9-پ1-10 باشد. در صورتی که مقاومت فشاری بتن از 35 مگا پاسکال بیشتر باشد، می‌توان مقادیر درج شده در جدول را به میزان یک درصد کاهش داد.

جدول 9-پ1-10 مقدار کل حباب‌های هوا برای بتن مقاوم در برابر یخ زدن و آب شدن

9-پ1-7 الزامات دوام بتن برای کنترل واکنش قلیایی – سنگدانه

برای ساختمان‌هایی که در داخل آب و یا محیط‌های مرطوب قرار دارند، و نیز بتن‌هایی که در بهره‌برداری ممکن است به آن‌ها به صورت متناوب رطوبت برسد، انجام آزمایش‌های تشخیص واکنش زایی سنگ‌دانه‌ها الزامی است. در صورتی که شواهدی از عدم مشاهده‌ی پدیده‌ی واکنش قلیایی سنگ‌دانه در سازه‌های بتنی طی حداقل 20 سال در محل موجود باشند، استفاده از همان سنگ‌دانه‌ها بدون اشکال است.

9-پ1-7-1 ارزیابی واکنش قلیایی – سنگ‌دانه

9-پ1-7-1-1 سنگ‌دانه‌های سیلیسی

برای ارزیابی امکان واکنش زایی سنگ‌دانه‌های سیلیسی، انجام آزمایش‌های زیر الزامی است.

الف – آزمایش سنگ نگاری برای تشخیص کانیهای فعال مطابق استاندارد ملی 13552؛

ب– آزمایش اندازه‌گیری واکنش قلیایی- سیلیسی سنگ‌دانه‌ها به روش شیمیایی مطابق استاندارد ملی 7882؛

پ – آزمایش قابلیت واکنش قلیایی – سنگ‌دانه به روش ملات منشوری تسریع شده مطابق استاندارد ملی 8753؛ در صورت تایید سنگ‌دانه‌ها در این آزمایش، می‌توان آن‌ها را مورد استفاده قرار داد و انجام آزمایش‌های بعدی ضرورت ندارد.

ت – آزمایش قابلیت انبساط‌پذیری ناشی از واکنش قلیایی – سنگ‌دانه به روش بررسی تغییر طول منشورهای بتنی ناشی از واکنش سنگ‌دانه‌ها با قلیاییها، مطابق استاندارد ملی 18149 ؛

ث – آزمایش قابلیت واکنش زایی قلیایی- سیلیسی مخلوط مواد سیمانی و سنگ‌دانه به روش ملات منشوری تسریع شده (در صورت استفاده از مواد سیمانی)، مطابق با استاندارد ملی 17106.

9-پ1-7-1-2 سنگ‌دانه‌های کربناتی

برای ارزیابی امکان واکنش زایی سنگ‌دانه‌های کربناتی، انجام آزمایش‌های زیر الزامی است.

الف – آزمایش سنگ نگاری برای تشخیص کانی‌های فعال مطابق استاندارد ملی 13552؛

ب– آزمایش شیمیایی تعیین اکسیدهای کربناتی مطابق استاندارد کانادا CSA A23.2-26A ؛

پ– آزمایش اندازه‌گیری پتانسیل واکنش زایی سنگ‌دانه‌های کربناتی با روش استوانه‌ی سنگی مطابق با استاندارد ملی 7656؛

در صورت پذیرش سنگ‌دانه‌ها در این آزمایش، می‌توان آن‌ها را مورد استفاده قرار داد و انجام آزمایش‌های بعدی ضرورت ندارد.

ت- آزمایش قابلیت انبساط‌پذیری به روش بررسی تغییر طول منشورهای بتنی ناشی از واکنش سنگ‌دانه‌ها با قلیایی‌ها مطابق استاندارد ASTM C1105.

9-پ1-7-3 روش‌های پیش‌گیرانه از واکنش قلیایی – سنگ‌دانه در مواردی که سنگ‌دانه‌ها واکنش‌زا تشخیص داده شوند، بهترین روش پیش‌گیرانه عدم استفاده از آن‌ها است. روش پیش‌گیرانه‌ی دیگر، جایگزینی مواد مکمل سیمانی نظیر پوزولان‌های طبیعی، خاکستر بادی، سرباره‌ی کوره‌های آهن گدازی و دوده‌ی سیلیسی می‌باشد. در این موارد لازم است آزمایش‌های استاندارد واکنش قلیایی سنگ‌دانه با مقادیر مختلف ماده‌ی مکمل سیمان انجام شوند، و پس از اطمینان از میزان انبساط کمتر از حداکثر مجاز، نوع پوزولان و درصد جایگزینی آن‌ها مشخص گردند.

9-پ1-8 الزامات دوام بتن برای سایش و فرسایش

9-پ1-8-1 بتن‌هایی که در معرض عوامل سایشی قرار می‌گیرند، باید با انجام تمهیدات لازم، مقاومت مورد نیاز را دارا باشند.

9-پ1-8-2 انواع کف‌های بتنی که در معرض عوامل سایشی قرار می‌گیرند، در جدول 9-پ1-11 طبقه‌بندی شده‌اند.

9-پ1-8-3 حداقل مقاومت فشاری و حداکثر اسلامپ لازم برای 4 دسته کف‌های طبقه‌بندی شده در جدول 9-پ1-11، باید مطابق جدول 9-پ1-12 تامین گردند.

9-پ1-8-4 حداقل و حداکثر مواد سیمانی مصرفی برای ساخت کف‌های بتنی مقاوم در برابر سایش، در جدول 9-پ1-13 آورده شده‌اند.

9-پ1-8-5 برای افزایش مقاومت سایشی بتن، می‌توان از سنگ‌دانه‌های ریز با سختی زیاد، دوده‌ی سیلیسی، پلیمر شیره‌ی لاستیک (.S.B.R) یا ترکیبی از آن‌ها استفاده نمود.

9-پ1-8-6 سنگ‌دانه‌های مصرفی برای بتن کف‌های در معرض سایش، باید ویژگی‌های مندرج در استاندارد ملی 302 را که از آزمایش مقاومت سایشی سنگ‌دانه‌ها با روش استاندارد ملی 8447 به دست می‌آیند، دارا باشند.

9-پ1-8-7 حداکثر مقاومت سایشی کف‌های بتنی با استفاده از آزمایش استانداردهای ملی 20185، 2-755 و 17308 باید مطابق با الزامات جدول 9-پ1-14 باشد.

جدول 9-پ1-11 طبقه‌بندی انواع کف‌های بتنی

جدول 9 -پ1-12 مقادیر مقاومت و اسلامپ برای انواع کف‌ها (بدون روان کننده [1])

[1] حداکثر میزان اسلامپ ارایه شده در جدول، مقادیر اسلامپ قبل از افزودن روان کننده است و ضمنا نباید از اسلامپ طرح مخلوط بیشتر باشد. پس از افزودن روان کننده، محدودیتی وجود ندارد؛ مگر این که در طرح مخلوط، محدودیتی پیش‌بینی شده باشد.

جدول 9-پ1-13 حداقل و حداکثر سیمان مصرفی برای کف‌های بتنی

جدول 9-پ1-14 حداکثر سایش قابل قبول در انواع کف‌های بتنی

9-پ-1-9 الزامات دوام بتن در مقابل آتش

در خصوص الزامات دوام بتن در مقابل آتش به پیوست 9-پ 2 و نیز مبحث سوم مقررات ملی ساختمان رجوع شود.

9-پ1-10 دوام آرماتورها

آرماتورها و تمامی قطعات و صفحات فولادی پیش‌بینی شده برای توسعه‌ی آینده ساختمان، باید به روش مناسب در مقابل خوردگی محافظت شوند.

9-پ1-10-1 حفاظت آرماتورها در مقابل خوردگی و زدودن زنگ آنها

9-پ1-10-1-1 برای حفاظت از آرماتورها باید موارد زیر کنترل شوند:

الف– در محیط‌هایی که احتمال زنگ زدگی و خوردگی وجود دارد، باید آرماتورها را بر روی سکوهای بتنی و یا سکوهای مناسب قرار داد.

ب– از تماس مستقیم آرماتورها با خاک که ممکن است دارای املاح کلریدی و سولفاتی باشد، اجتناب شود.

9-پ1-10-1-2 اگر خوردگی از نوع حفره‌ای است باید از به‌کارگیری آرماتورها اجتناب نمود. این خوردگی عمدتاً از نوع کلریدی بوده و باعث ایجاد حفره‌های بسیاری در سطح آرماتور می‌شود. در صورتی که شدت خوردگی زیاد باشد، ابتدا آج‌ها آسیب می‌بینند و تشخیص آن به صورت مشاهده نظری امکان‌پذیر است. هیچ روشی برای زدودن کامل زنگ خوردگی از نوع حفرهای در دست نیست و حتی اگر تمیز شود نیز به علت وجود حفره‌ها، در درون آرماتورها تمرکز تنش به وجود می‌آید که به هنگام بارگذاری به ویژه بارهای لرزهای خطرناک است.

9-پ1-10-1-3 در صورتی که وضعیت سطح آرماتورها مطابق بند 9 پ 1-10-1-2 باشد، و از عدم آلودگی آن‌ها به یون‌های کلرید اطمینان حاصل شده باشد، می‌توان از آن‌ها استفاده نمود.

9-پ1-10-1-4 در صورتی که زنگ آرماتور به صورت یکنواخت و با ضخامت زیاد و به صورت پوسته شده باشد، باید آن را زنگ زدایی نمود. روش مناسب برای زنگ زدایی استفاده از ماسه پاشی و یا آب پر فشار است. باید از به کار بردن روش برس یا فرچه‌کشی اجتناب نمود، زیرا این روش فقط زنگ را صیقل می‌دهد. پس از زنگ زدایی باید کاهش قطر میلگرد را در نظر گرفت. تشخیص زنگ زدگی آرماتورها به صورت یکنواخت و ضخیم بر این اساس است که هیچ‌گونه آثار تخریب در آرماتورها به ویژه در آج‌های آن‌ها مشاهده نشود و پس از زنگ زدایی و تمیز کردن آن‌ها، قطرشان کمتر از حداقل مجاز نشود.

9-پ1-10-2 آرماتورهای با اندود روی و با پوشش اپوکسی

برای محیط‌های ویژه که خوردگی آرماتورها و قطعات فلزی شدید است، می‌توان آن‌ها را روی اندود کرد یا با اپوکسی‌ها پوشش داد؛ و یا از تلفیق این دو روش استفاده نمود. محیط‌های ویژه در خوردگی آرماتور، شامل شرایطی هستند که سازه در طول بهره‌برداری در معرض یونهای کلرید و یا کربناته شدن قرار می‌گیرد. از انواع این محیطها می‌توان محیطهای دریایی، مجاورت آبهای شور، نمکهای یخ زدا و یا پاشش نمک، و مناطق شهری و صنعتی با غلظت زیاد گاز کربن دی اکسید را نام برد.

ویژگی‌ها و خواص این نوع آرماتورها باید مطابق با استانداردهای ملی 18358 و 10448، و یا استانداردهای بین‌المللی معتبر باشند.

9-پ1-11 تخمین زمان آغاز خوردگی آرماتور در اجزای سازه‌های بتن‌آرمه

به منظور تخمین زمان آغاز خوردگی آرماتور در اجزای سازه‌های بتن‌آرمه در محیط‌های خورنده که یون‌های کلرید عامل اصلی خرابی هستند (جدول 9-پ1-1)، باید از مدل‌های پیش‌بینی مربوطه استفاده کرد. هم‌چنین در صورتی که خوردگی آرماتور در اثر نفوذ گاز کربن دی اکسید و پدیده‌ی کربناته شدن بتن انجام شود (جدول 9 -پ1-1)، برای تخمین زمان آغاز خوردگی آرماتور باید از مدل‌های پیش‌بینی مربوطه استفاده کرد.

برای استفاده از مدل‌های پیشنهادی و انجام محاسبات لازم، به فصل دوام بتن در آیین‌نامه‌ی بتن ایران (آبا) مراجعه شود.