ارزیابی راهکارهای عملیاتی و نوین در مدیریت و ترمیم سازه های بتنی مبتلا به واکنش قلیایی-سیلیسی و ارتقای دوام و پایایی با مکملهای پوزولانی و ژل میکروسیلیس

واکنش قلیایی کسیلیسی یکی از مخرب ترین مکانیسم های درون زای خرابی در سازه های بتنی است که با برهم کنش میان قلیاهای موجود در خمیر سیمان، سنگدانه های سیلیسی واکنش زا و حضور رطوبت کافی آغاز می شود. محصول این واکنش ژل قلیایی سیلیسی است که با جذب آب دچار تورم شده و از طریق توسعه فشارهای داخلی موجب ترک خوردگی گسترده، انبساط موضعی و کاهش یکپارچگی مکانیکی اعضای بتنی می گردد. تشخیص ASR در سازه های موجود به ویژه در مراحل میانی واکنش دشوار بوده و به دلیل هم پوشانی علائم ظاهری با مکانیسم هایی نظیر DEF، حمله سولفاتی و جمع شدگی نیازمند رویکردی چند مرحله ای است. بر همین اساس این پژوهش ضمن مرور مبانی نظری واکنش یک چارچوب تشخیصی جامع شامل بازرسی میدانی، پایش تغییرشکل ها، ارزیابی غیرمخرب، نمونه برداری مغزه ای، پتروگرافی نوری، تحلیل های ریزساختاری SEM/EDS ارائه می دهد که می تواند تشخیص افتراقی مطمئن میان ASR و سایر پدیده های انبساطی فراهم سازد. در بخش ترمیم و مدیریت یافته ها نشان می دهد که درمان کامل ASR در سازه های موجود عملا امکان پذیر نیست و راهبردهای موفق آن هایی اند که با رویکرد ترکیبی شرایط محرک واکنش را کنترل کرده و آثار مکانیکی انبساط را مهار می نمایند. کنترل رطوبت، کاهش نفوذپذیری، آب بندی درزها، استفاده از پوشش های سیلانی نفوذی و در صورت لزوم بهره گیری از ترکیبات لیتیمی به عنوان اقدامات محیطی و شیمیایی موثر معرفی شده اند. همچنین برای سازه های دچار افت عملکرد، ترمیم موضعی، محصورسازی با FRP، ژاکت گذاری فولادی یا بتنی و بهره گیری از مصالح کم نفوذپذیر حاوی میکروسیلیس می تواند تا حد قابل توجهی پیامدهای مکانیکی و دوام محور واکنش را کنترل کند. نتایج این مطالعه بیانگر آن است که مدیریت ASR نیازمند یک رویکرد یکپارچه بین رشته ای و مبتنی بر تحلیل موردی است؛ رویکردی که ترکیبی از پایش، تشخیص دقیق، کنترل محیطی، انتخاب مصالح مناسب و تقویت سازه ای را در قالب تصمیم گیری مهندسی چندمعیاره به کار گیرد. چنین چارچوبی می تواند ضمن افزایش عمر بهره برداری سازه های آسیب دیده، هزینه های نگهداری و ریسک خرابی های آینده را به طور قابل توجهی کاهش دهد.

کلیدواژه ها:

واکنش قلیایی کسیلیسی ، دوام بتن ، تشخیص ، پتروگرافی ، ترمیم سازه های بتنی ، مواد مکمل سیمانی ، الیاف FRP