بتن کرمو چیست؟ دلایل کرمو شدن بتن

بتن یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی در جهان است که در ساخت و سازهای مختلف، از ساختمان‌ های مسکونی گرفته تا زیرساخت ‌های بزرگ، به کار می ‌رود. اما یکی از مشکلات عمده‌ای که ممکن است در روند استفاده از این ماده پیش آید، پدیده «بتن کرمو» است. بتن کرمو به معنای ایجاد حفره ‌ها و فضاهای خالی در بتن است که می ‌تواند به شدت بر کیفیت و استحکام سازه تأثیر بگذارد. در این مقاله به بررسی مفهوم بتن کرمو، دلایل بروز این پدیده و روش ‌های جلوگیری از آن خواهیم پرداخت. همچنین، تأثیرات منفی بتن کرمو بر روی عمر مفید سازه‌ ها و روش ‌های شناسایی و رفع آن نیز مورد بحث قرار خواهد گرفت.

بتن کرمو چیست؟

بتن کرمو شده (Honeycombing) یا به اصطلاح دیگر، شن نما شدگی بتن به شرایطی اطلاق می ‌شود که در آن، بتن حاوی حفره‌ ها و فضاهای خالی است. این پدیده معمولاً در اثر عدم ترکیب مناسب مواد تشکیل ‌دهنده بتن، به ویژه سیمان، آب و مصالح سنگی، به وجود می ‌آید. در واقع، بتن کرمو به وضوح نشان ‌دهنده عدم کیفیت و انسجام در ساختار بتن است. در این حالت، مقاومت فشاری بتن کاهش می ‌یابد و در نتیجه، بتن نمی ‌تواند به درستی بارهای وارده را تحمل کند. این وضعیت می ‌تواند منجر به مشکلات جدی در سازه‌ های بتنی شود و در نهایت هزینه‌ های تعمیر و نگهداری را افزایش دهد. لذا شناسایی و پیشگیری از بروز بتن کرمو یک نیاز اساسی در صنعت ساخت و ساز به شمار می ‌آید.

دلایل کرمو شدن بتن

کرمو شدن بتن یکی از مشکلات رایج در سازه‌ های بتنی است که می‌ تواند باعث کاهش استحکام و دوام بتن شود. این مشکل به دلیل عدم تراکم مناسب بتن و ایجاد حفره‌ها و فضاهای خالی در داخل آن رخ می ‌دهد. در ادامه، دلایل اصلی کرمو شدن بتن را بررسی می ‌کنیم:

عدم اختلاط مناسب بتن

• استفاده از نسبت‌ های نامناسب آب، سیمان و سنگدانه ‌ها
• مخلوط نشدن یکنواخت مواد در دستگاه میکسر

کمبود روانی (کارایی) بتن

• میزان آب ناکافی در مخلوط بتن
• استفاده از سنگدانه ‌های درشت بیش از حد مجاز
• عدم استفاده از روان‌کننده‌ ها در بتن ‌های با کارایی کم

عدم ویبره (تراکم) کافی بتن

• ویبره ناکافی که منجر به خروج هوای محبوس نشده و کرمو شدگی ایجاد می ‌کند.
• ویبره بیش از حد که باعث جدا شدن اجزای بتن می ‌شود.

ریختن نامناسب بتن

• ارتفاع زیاد در هنگام بتن ‌ریزی که باعث جداشدگی مواد می ‌شود.
• عدم رعایت لایه‌ گذاری مناسب در بتن ‌ریزی‌ های حجیم
• عدم استفاده از شوت، ناودان، یا پمپ مناسب هنگام بتن ‌ریزی

کیفیت پایین مواد اولیه

• استفاده از سنگدانه ‌های آلوده به خاک، گرد و غبار، یا مواد ارگانیک
• کیفیت پایین سیمان یا عدم سازگاری آن با شرایط محیطی
• وجود مصالح نامناسب در ترکیب بتن

قالب ‌بندی نامناسب

• درزهای باز یا نشتی در قالب ‌ها که باعث خروج شیره بتن می ‌شود.
• عدم استحکام کافی قالب ‌ها که منجر به تغییر شکل و نشست بتن می ‌شود.

شرایط محیطی نامناسب

• دمای بالا که باعث تبخیر سریع آب از سطح بتن می ‌شود.
• وزش باد شدید هنگام بتن ‌ریزی که مانع از پخش یکنواخت بتن می ‌شود.

انواع بتن کرمو

کرمو شدن بتن بسته به شدت و نوع حفره‌ های ایجاد شده در بتن، به چند دسته تقسیم می ‌شود. این دسته‌ بندی به میزان و گستردگی کرمو شدگی، محل وقوع آن و تأثیر آن بر استحکام بتن بستگی دارد. در ادامه انواع بتن کرمو را بررسی می‌ کنیم:

• کرمو شدگی سطحی (Shallow Honeycombing)

این نوع کرمو شدگی در سطح بتن رخ می ‌دهد و معمولاً در لایه ‌های خارجی سازه قابل مشاهده است و علت اصلی آن می‌ تواند عدم ویبره کافی، استفاده از بتن با ‌کارایی کم، یا کیفیت پایین قالب ‌بندی باشد. تأثیر آن بیشتر جنبه ظاهری دارد، اما در صورت گستردگی زیاد، ممکن است دوام و نفوذپذیری بتن را تحت تأثیر قرار دهد.

• کرمو شدگی عمقی (Deep Honeycombing)

در این نوع، حفره‌ ها و فضاهای خالی در لایه‌ های داخلی بتن تشکیل می ‌شوند و معمولاً به دلیل عدم تراکم مناسب و ویبره ناکافی در هنگام بتن ‌ریزی رخ می ‌دهد. تشخیص آن دشوار است و معمولاً در هنگام تخریب یا انجام آزمایش ‌های غیرمخرب مانند اسکن اولتراسونیک مشخص می ‌شود. همچنین، این نوع کرمو شدگی تأثیر زیادی بر مقاومت و پایداری سازه دارد.

• کرمو شدگی موضعی (Localized Honeycombing)

این نوع کرمو شدن فقط در قسمت ‌های خاصی از بتن مشاهده می ‌شود، مثلاً در اطراف میلگردها یا در برخی نقاط دیوار یا ستون. علت اصلی آن می ‌تواند عدم پوشش کافی بتن روی میلگردها، عدم پخش یکنواخت بتن یا استفاده از سنگدانه‌ های نامناسب باشد. این نوع کرمو شدگی ممکن است منجر به کاهش چسبندگی بین بتن و میلگرد شود و مقاومت سازه را کاهش دهد.

• کرمو شدگی گسترده (Extensive Honeycombing)

در این حالت، بخش‌ های وسیعی از بتن کرمو شده ‌اند و حفره‌ های بزرگ و متعددی در سازه دیده می ‌شود. علت آن معمولاً مشکلات اساسی در اختلاط بتن، قالب ‌بندی نامناسب، یا اجرای غیراصولی بتن ‌ریزی است. این نوع کرمو شدگی نیاز به ترمیم جدی دارد و ممکن است نیاز به جایگزینی کامل بتن داشته باشد.

• کرمو شدگی همراه با جداشدگی (Segregation & Honeycombing)

در این نوع، علاوه بر وجود حفره‌ های کرمو، پدیده جداشدگی مواد (Segregation) نیز دیده می‌ شود و ذرات سنگدانه ‌های درشت از ملات جدا شده و در قسمت ‌های مختلف بتن تجمع پیدا می ‌کنند. این پدیده معمولاً به دلیل اختلاط نامناسب، نسبت آب به سیمان نامتعادل یا بتن ‌ریزی در ارتفاع زیاد بدون استفاده از ناودان رخ می ‌دهد.

نوع کرمو شدن بتن	دلایل وقوع	راه‌های رفع مشکل
کرمو شدن سطحی (کرمو شدن پوسته‌ای)	1. عدم عمل آوری مناسب: در صورتی که بتن به درستی عمل آوری نشود، آب بتن زودتر تبخیر می‌شود و در نتیجه، سطح بتن کم‌کم فرسوده می‌شود.	1. عمل آوری مناسب: استفاده از روش‌های مناسب عمل آوری مانند پوشاندن بتن با پارچه مرطوب، پلاستیک و یا استفاده از مواد عمل آوری شیمیایی.
کرمو شدن سطحی	2. ترکیب نادرست مواد: نسبت نادرست آب به سیمان می‌تواند منجر به کرمو شدن شود.	2. تنظیم نسبت آب به سیمان: نسبت مناسب آب به سیمان (معمولاً کمتر از 0.5) را برای کاهش امکان کرمو شدن رعایت کنید.
کرمو شدن سطحی	3. بتن شل: استفاده از بتن با کارایی کم و ریزدانه‌های نامناسب ممکن است به سطح کرمو شدن منجر شود.	3. استفاده از بتن با کارایی مناسب: بتن را با مشخصات و ترکیب مناسب (رشد دانه‌ها، روانی و سفتی) تهیه کنید.
کرمو شدن در اثر هوای گرم	1. تبخیر سریع آب: در شرایط دمای بالا، آب سطح بتن زود تبخیر می‌شود و باعث تشکیل حفره‌های هوا می‌گردد.	1. استفاده از روش‌های جلوگیری از تبخیر: استفاده از پوشش‌های حفاظتی مانند پوشاندن سطح بتن با پلاستیک یا پوشش‌های مخصوص ضد تبخیر.
کرمو شدن در اثر هوای گرم	2. کارکرد بتن در هوای گرم: زمانی که بتن در محیط‌های بسیار گرم ریخته می‌شود، فرآیند هیدراتاسیون سیمان مختل می‌شود و باعث کاهش کیفیت سطح می‌شود.	2. تأمین دمای مناسب: در روزهای گرم از بتن با دمای پایین استفاده کنید، همچنین می‌توان از آب خنک برای مخلوط کردن بتن استفاده کرد.
کرمو شدن در اثر حمل و نقل	1. جابجایی بتن: هنگام حمل بتن، ممکن است به بتن فشار وارد شود که باعث جدا شدن سنگدانه‌ها از سیمان می‌شود.	1. حمل و نقل صحیح: بتن باید به آرامی و با دقت حمل شود تا از وارد شدن فشار زیاد به آن جلوگیری شود.
کرمو شدن در اثر حمل و نقل	2. اختلاط نادرست: عدم اختلاط مناسب بتن قبل از ریختن نیز می‌تواند باعث کرمو شدن شود.	2. اختلاط مناسب بتن: حتماً بتن باید به طور یکنواخت و دقیق اختلاط شود تا همه اجزاء به خوبی ترکیب شوند.
کرمو شدن به دلیل نارسایی در سطح	1. عدم ویبره صحیح بتن: ویبره نکردن مناسب بتن در هنگام ریختن، باعث عدم تراکم مناسب و تشکیل حفره‌ها در سطح می‌شود.	1. ویبره مناسب: ویبره کردن صحیح و به موقع بتن برای ایجاد تراکم مناسب و از بین بردن حباب‌های هوا ضروری است.
کرمو شدن به دلیل نارسایی در سطح	2. مقاومت پایین سنگدانه‌ها: استفاده از سنگدانه‌های ضعیف می‌تواند باعث بروز کرمو شدن در سطح بتن شود.	2. استفاده از سنگدانه‌های با کیفیت: سنگدانه‌ها باید مقاوم و با کیفیت مناسب انتخاب شوند تا از کرمو شدن سطح جلوگیری شود.
کرمو شدن در اثر تماس با آب زیاد	1. تراکم نامناسب: زمانی که بتن در تماس با آب زیاد قرار گیرد، ممکن است سطح بتن کرمو شود.	1. محافظت از بتن در برابر آب: استفاده از پوشش‌های حفاظتی یا مواد آبگریز برای جلوگیری از تماس مستقیم آب با سطح بتن.
کرمو شدن در اثر تماس با آب زیاد	2. ضعف در پوشش سطح: به دلیل نفوذ آب، مواد شیمیایی و نمک‌ها به سطح بتن، سطح آن آسیب می‌بیند.	2. استفاده از مواد ضدآب: استفاده از مواد ضد آب یا مواد پوششی به منظور حفاظت از سطح بتن در برابر نفوذ آب.

علائم کرمو شدن بتن

• حفره ‌ها و فضاهای خالی در سطح یا داخل بتن
• نمایان شدن سنگدانه‌ ها بدون پوشش کافی از ملات سیمانی
• زبر و ناصاف بودن سطح بتن در برخی قسمت‌ ها
• کاهش چسبندگی میلگردها به دلیل وجود حفره‌ ها در اطراف آنها
• نفوذپذیری بالا و جذب زیاد آب در نواحی کرمو شده
• ضعف در استحکام و کاهش مقاومت بتن در محل‌ های کرمو

عوارض کرمو شدن بتن

• کاهش مقاومت و استحکام سازه
• افزایش نفوذپذیری و کاهش دوام بتن
• زنگ‌زدگی و خوردگی میلگردها
• کاهش چسبندگی بین بتن و میلگرد
• کاهش زیبایی و کیفیت ظاهری سازه
• افزایش هزینه ‌های تعمیر و نگهداری
• احتمال ترک‌ خوردگی و خرابی زودهنگام سازه

راههای پیشگیری از کرمو شدن بتن

• استفاده از طرح اختلاط مناسب با کارایی و روانی مطلوب
• ویبره صحیح و کافی برای حذف هوای محبوس
• بتن ‌ریزی در ارتفاع مناسب و به صورت لایه‌ای
• استفاده از سنگدانه ‌های تمیز و سیمان باکیفیت
• تقویت قالب ‌بندی و جلوگیری از نشت بتن

روش های ترمیم بتن کرمو

ترمیم بتن کرمو شده به میزان و شدت آسیب‌ دیدگی بستگی دارد. اگر بتن کرمو سطحی باشد، با روش ‌های ساده‌ای مانند استفاده از ملات‌ های ترمیمی می ‌توان مشکل را برطرف کرد، اما در صورت کرمو شدگی عمقی، روش‌ های پیشرفته ‌تری مانند تزریق گروت یا حتی تخریب و جایگزینی بتن ممکن است لازم باشد. در ادامه، مراحل و روش ‌های ترمیم بتن کرمو را بررسی می ‌کنیم.

1- ترمیم کرمو شدگی سطحی (کم‌عمق)

اگر کرمو شدگی فقط در سطح بتن باشد، می ‌توان از روش‌ های زیر استفاده کرد:

• تمیزکاری سطح: با استفاده از برس سیمی یا واترجت، بخش‌ های سست و کرمو شده را جدا کنید.
• پرایمر زنی: از یک پرایمر مناسب برای افزایش چسبندگی ملات ترمیمی استفاده کنید.
• اجرای ملات ترمیمی:
  • از ملات ‌های پلیمری یا ترمیمی خاص با مقاومت بالا استفاده کنید.
  • ملات را با ماله یا کاردک روی سطح کرمو شده اجرا کنید.
• پرداخت سطح و عمل‌آوری: پس از اجرا، سطح بتن را صاف کرده و آن را تا چند روز مرطوب نگه دارید.

2-ترمیم کرمو شدگی موضعی (در اطراف میلگردها)

اگر کرمو شدگی در اطراف میلگردهای بتن رخ داده باشد:

• حذف بتن سست: با استفاده از ابزارهای مکانیکی یا واترجت، بتن کرمو اطراف میلگردها را بردارید.
• تمیزکاری میلگردها:
  • در صورت زنگ ‌زدگی، میلگردها را با برس سیمی یا سندبلاست تمیز کنید.
  • در صورت آسیب شدید، پوشش ضد زنگ روی میلگردها اجرا کنید.
• تزریق گروت یا ملات ترمیمی:
  • برای پر کردن فضای خالی از گروت‌ های پایه سیمانی یا اپوکسی استفاده کنید.
  • ملات را با ماله یا دستگاه تزریق در محل موردنظر اعمال کنید.
• عمل‌آوری بتن: تا چند روز سطح ترمیم شده را مرطوب نگه دارید.

3-ترمیم بتن کرمو با گروت یا رزین (ترمیم کرمو شدگی عمقی)

برای ترمیم بتن‌ های کرمو که حفره ‌های عمیق دارند:

• سوراخ ‌کاری محل کرمو شده: سوراخ ‌هایی به قطر ۱۰ تا ۲۰ میلی‌متر در نواحی کرمو ایجاد کنید.
• تمیزکاری داخل حفره ‌ها: با استفاده از هوای فشرده یا آب، گرد و غبار و بتن‌ های سست را از داخل سوراخ‌ ها خارج کنید.
• تزریق مواد ترمیمی:
  • اگر کرمو شدگی گسترده نباشد، از رزین‌ های اپوکسی یا گروت سیمانی برای پر کردن فضای خالی استفاده کنید.
  • از دستگاه مخصوص تزریق برای وارد کردن گروت تحت فشار استفاده کنید.
• بستن سوراخ‌ ها: پس از تزریق، سوراخ ‌ها را با ملات ترمیمی ببندید.
• عمل ‌آوری بتن: سطح را تا چند روز مرطوب نگه دارید.

تفاوت کرمو شدن بتن با عدم تراکم بتن

مورد مقایسه	کرمو شدن بتن (Honeycombing)	عدم تراکم بتن (Lack of Compaction)
تعریف	ایجاد حفره‌ها و فضاهای خالی در بتن به دلیل جداشدگی مواد و عدم چسبندگی مناسب	عدم خروج هوای محبوس و عدم فشردگی کافی بتن در هنگام ویبره
علت اصلی	اختلاط نامناسب، ریختن بتن از ارتفاع زیاد، سنگدانه درشت بیش از حد، عدم پوشش کافی میلگرد	ویبره ناکافی، کارایی پایین بتن، خشک بودن بیش از حد مخلوط
ظاهر بتن	دارای حفره‌های بزرگ و سطح زبر با نمایان شدن سنگدانه‌ها	ظاهر متخلخل، همراه با ترک‌های ریز و حباب‌های هوای داخلی
تأثیر بر استحکام	کاهش استحکام موضعی در قسمت‌های کرمو شده	کاهش استحکام کلی بتن به دلیل باقی ماندن هوای محبوس
نفوذپذیری بتن	بالا، امکان نفوذ آب و مواد شیمیایی زیاد است	افزایش میزان جذب آب و کاهش مقاومت در برابر یخ‌زدگی
تأثیر بر میلگرد	کاهش چسبندگی میلگرد به بتن و افزایش احتمال خوردگی	ممکن است چسبندگی میلگرد کم شود، اما نه به اندازه بتن کرمو
روش ترمیم	استفاده از ملات ترمیمی، گروت، تزریق رزین، یا تخریب و جایگزینی بتن	تزریق مواد پرکننده، اعمال مجدد ویبره در هنگام بتن‌ریزی، یا در موارد شدید، جایگزینی بتن

نتیجه:

• کرمو شدن بتن بیشتر به عدم پخش یکنواخت و جداشدگی مصالح مربوط است.
• عدم تراکم بتن ناشی از ویبره ناکافی و باقی ماندن هوای محبوس در بتن است.
• هر دو مشکل باعث کاهش دوام و استحکام بتن شده و نیاز به اصلاح دارند.

حد مجاز کرمو شدن بتن

میزان مجاز کرمو شدن بتن به استانداردهای مختلف، نوع سازه و اهمیت آن بستگی دارد. در استانداردهای بین‌المللی مانند ACI 302، ACI 318، وBS 8110، کرمو شدگی بتن باید تا حد امکان کاهش یابد، اما در برخی شرایط جزئی ممکن است قابل ‌قبول باشد.

حدود مجاز کرمو شدن بتن بر اساس استانداردها

• کرمو شدگی سطحی جزئی که تأثیری بر دوام و استحکام سازه ندارد، معمولاً با ملات ترمیمی اصلاح می ‌شود.
• حفره‌ های عمیق‌تر از ۱۰ میلی ‌متر و نواحی گسترده ‌تر از حدود ۵ درصد سطح مقطع سازه باید ترمیم شوند.
• در صورت مشاهده کرمو شدگی در اطراف میلگردها که منجر به کاهش چسبندگی بتن و میلگرد شود، حتماً باید اصلاح انجام شود.
• برای سازه ‌های حساس مانند پل‌ ها، مخازن و سازه ‌های دریایی، هرگونه کرمو شدگی غیرمجاز است و نیاز به بررسی و ترمیم دارد.

سخن پایانی

بتن کرمو شده یکی از مشکلات اساسی در صنعت ساخت و ساز است که می ‌تواند تأثیرات منفی جدی بر روی کیفیت و استحکام سازه‌ ها داشته باشد. در این مقاله به بررسی دلایل بروز این پدیده و راهکارهای جلوگیری از آن پرداخته شد. با توجه به اهمیت موضوع، لازم است که تمام فعالان صنعت ساخت و ساز به دقت به این مسئله توجه کنند و اقدامات لازم را برای جلوگیری از بروز بتن کرمو انجام دهند.