روش های تخریب ساختمان های فرسوده

با پایان عمر مفید ساختمان، بازدهی آن پایین آمده و نیازمند تخریب و بازسازی می باشد. از گذشته تا به امروز برای تخریب یک سازه اصولا از ماشین آلات و مواد منفجره استفاده می شد که این امر موجب ایجاد سر و صدای زیاد و آلودگی حاصل از گرد و غبار در حین عملیات تخریب می شد.

علاوه بر آن استفاده از مواد منفجره خطر تخریب ساختمان های مجاور را در پی داشت. با پیشرفت روز افزون ساخت و ساز و احداث ساختمان ها در کنار هم، استفاده از روشی اصولی برای تخریب سازه، خصوصا سازه های بلند که در مناطق شلوغ و در مجاور هم بنا می شوند امری ضروری به شمار می رود.

طول عمر هر ساختمان مشخص است و در صورت فرسودگی، انجام تخریب الزامیست. عملیات تخریب باید به روشی ایمن و مطمئن صورت گیرد تا صدمه ای به ساختمان های مجاور و کارگران در حال کار وارد نکند.

در ادامه این مطلب از ساختمانچی ابتدا به بیان عواملی که سبب فرسودگی بافت ساختمان می شوند، می پردازیم. سپس روش هایی که به منظور تخریب این بافت های فرسوده بکار می روند را ذکر می کنیم. تا انتها با ما همراه باشید.

عوامل موثر بر فرسودگی سازه های بتنی

برخی عواملی که سبب فرسودگی سازه های بتنی می شوند به شرح زیر می باشند:

عدم طراحی و اجرای مناسب

طراحی و اجرای سازه بتنی باید با دقت و بر اساس استانداردهای لازم و مشخصات فنی صورت گیرد. روش هایی که برای طراحی سازه به کاربرده می شوند در صورت غلط بودن منجر به تخریب بتن خواهند شد.

ساخت یک سازه در منطقه ای که آب و هوای مرطوب دارد با منطقه ای که  آب و هوای آن خشک است کاملاً متفاوت است و باید از بتنی که مناسب این مناطق است استفاده شود. علاوه بر آن مهارت افراد در بتن ریزی سازه های بتنی امری بسیار مهم است که همواره مورد توجه قرار می گیرد.

از این رو با توجه به مکانی که سازه در آن بنا می شود باید مواد و مصالح موردنیاز فراهم شوند و این کار توسط افراد مجرب و ماهر باید صورت گیرد. اشتباهاتی که هنگام اجرای سازه های بتنی رخ می دهند تا حد زیادی در تخریب آن ها به مرور زمان نقش دارند.

مواردی نظیر ترک خوردگی، فضاهای خالی، آب انداختگی، فرآیند لانه زنبوری و… از جمله عواملی هستند که می توانند مقاومت بتن را در برابر آسیب های مختلف کاهش دهند و منجر به فرسودگی بافت آن شوند.

حمله سولفات ها

سولفات های منیزیم و سدیم به دو روش منجر به تخریب بتن می شوند:

1. آلومینات سیمان تحت تاثیر یون سولفات قرار می گیرد و پس از ترکیب با هم، نمک های محلول در آب ایجاد می شود. خاصیت كلوئيدی ایجادشده در اثر کنار هم قرارگرفتن نمک ها و هیدروکسید کلسیم منجر به انبساط و اضافه حجم می شود، در نتیجه بتن تخریب می شود.
2. وقتی هیدروکسید کلسیم به نمک های محلول در آب نظیر گچ و میرابلیت تبدیل می شود، سطح بتن تجزیه و نرم می شود و بتن دچار خلل و فرج می گردد.

حمله کلریدها

هنگامی که کلرید موجود در بتن از 6 کیلوگرم در هر متر مکعب بیشتر باشد، خوردگی کلریدی رخ خواهد داد. خوردگی کلریدی یک واکنش الکتروشیمیایی است که آرماتورهای درون بتن را تحت تاثیر قرارداده و به لایه ای که در اطراف آرماتور قرارگرفته آسیب وارد خواهد کرد.

کلریدها یا در اثر مصرف افزودنی های کلرید و یا از طریق هوای اطراف وارد بتن می شوند. کلریدها می توانند به صورت سطحی و یا عمقی موجب خوردگی شوند و این خوردگی به عواملی نظیر غلظت یون کلرید، نقاط کاتدی و آندی، حضور الکترولیت و اکسیژن رسانی به نقاط کاتدی بستگی دارد.

انجماد

انجماد در بتن های خیس، تخریب بتن را به همراه دارد. وقتی آب یخ می زند حجم آن افزایش پیدا می کند و با ایجاد تنش های درونی منجر به ترک خوردگی بتن می گردد.

ترک هایی که در اثر یخ زدگی ایجاد می شوند باعث پولکی شدن سطح بتن می شوند و عمیق تر می گردند. میزان تخریب بتن در این حالت به تخلخل بتن و نفوذپذیری آن بستگی دارد.

کربناسیون

گاهی اوقات لایه اطراف آرماتورهای بتن در اثر کاهش PH بتن آسیب می بینند. هنگامی که دی اکسید کربن هوا با بتن آلکالین واکنش نشان می دهد، کربنات ایجاد می شود و PH افت پیدا می کند.

این کاهش PH از سطح بتن تا عمق آن ادامه پیدا می کند تا به آرماتور می رسد. در نهایت آرماتور بتن خورده می شود و سطح بتن دچار فرسایش می گردد.

واکنش قلیایی سنگدانه ها

از جمله واکنش های قلیایی سنگدانه ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

واكنش قليايی سيليكا

وقتی بین هيدروكسيد پتاسيم و سیلیکای سنگدانه ها واکنش ایجاد می شود نوعی ژل تولید می گردد که به علت جذب آب، منبسط می شود و در بتن درز و ترک تشکیل می دهد. 

واكنش قليايی كربنات

این واکنش بین گروهی از سنگ های آهکی و عناصر قلیایی موجود در سیمان صورت می گیرد. این فعل و انفعالات نیز باعث ترک خوردگی در اثر انبساط خواهند شد.

انبساط و انقباض

وقتی بتن در معرض حرارت قرار می گیرد جمع و منقبض می شود، زیرا آب بتن در اثر حرارت از دست می رود. این جمع شدگی حجم بتن را کاهش می دهد و باعث ایجاد ترک در آن می شود.

هيدروكسيد كلسيم موجود در سیمان هیدراته‌شده در حرارت 400 درجه سانتی گراد با از دست دادن آب خود، اکسید کلسیم تولید می کند.

سپس خنک‌شدن مجدد باعث می شود هیدراته شدن دو مرتبه اتفاق افتد. در نتیجه انبساط رخ می دهد و تنش های ایجادشده بتن را تخریب می کند. در کل انبساط و انقباض مواد تشکیل دهنده بتن عاملی برای تخریب آن به شمار می آیند.

نمک ها

نمک های ایجادشده در اثر تبخیر آب های املاح دار در بتن و نمک های بادآورده و قرار می گیرد در روزنه های بتن، در صورت کریستالیزه شدن به سازه بتنی آسیب وارد خواهند کرد. این نمک ها خوردگی و زنگ زدگی آرماتورها را سرعت می بخشند.

روش های تخریب ساختمان فرسوده

قبل از اجرای عملیات تخریب و به منظور انتخاب روش صحیح باید مواردی را در نظر گرفت. برای مثال از جمله آن ها می توان به موقعیت و مکانی که ساختمان در آن قرار گرفته است، اشاره کرد.

همچنین باید توجه داشت که از چه مصالحی در ساخت ساختمان استفاده می شود و هدف از تخریب آن چیست و در پایان باید برای چگونگی انتقال آوار باقی‌مانده نیز تصمیم گیری کرد.

این موارد می تواند در انتخاب روش صحیح به ما کمک کند. عملیات تخریب ساختمان با استفاده از روش های زیر انجام می شود:

تخریب ساختمان با استفاده از توپ تخریب

استفاده از توپ تخریب یکی از قدیمی ترین روش های تخریب ساختمان است. در این روش یک توپ تخریب از جنس فولاد که با کابل از جرثقیل آویزان است به سازه برخورد می کند و طی دو حرکت افقی یا عمودی باعث تخریب سازه می شود.

درحرکت افقی توپ، بوم جرثقیل به صورت رفت و برگشت در خطی افقی به ستون ها و دیوارهای سازه ضربه وارد می کند و این قسمت ها را تخریب می نماید.

در حرکت قائم، جرثقیل توپ تخریب را بالا می برد و رها می کند. این نوع حرکت برای تخریب پل ها، تیرها و دال های ساختمان استفاده می شود. یکی از معایب تخریب با توپ تخریب ایجاد آلودگی صوتی و انتشار گرد و غبار در فضا می باشد.

به دلیل ضربات وارده بر سازه احتمال سقوط و پرتاب مصالح وجود دارد و انجام این تخریب نیازمند یک فضای بزرگ برای قرارگیری جرثقیل است.

تخریب توسط انفجار کنترل شده

این نوع تخریب برای تخریب سازه های مرتفع، سوله ها، پل ها، سیلوها و دیگر سازه ها استفاده می شود. به منظور اطمینان از نحوه تخریب پس از انفجار، یک نرم افزار آنالیزی بر روی سازه انجام می شود تا انهدام آن را پیش بینی کند.

طبق آنالیز, مواد منفجره در مکان هایی که پیش بینی شدند قرار می گیرند و تخریب صورت می گیرد. یکی از معایب این نوع تخریب خطرناک بودن مواد منفجره است که احتمال عمل نکردن و یا انهدام ناقص ساختمان در آن وجود دارد.

در انجام این روش اگر فاصله سازه تا ساختمان های مجاور کم باشد ساختمان های اطراف موقتا باید تخلیه شوند تا عملیات تخریب صورت گیرد.

تخریب با استفاده از بیل مکانیکی

استفاده از این روش برای ساختمان هایی با بیش از 20 متر ارتفاع صورت می گیرد. در این روش بیل مکانیکی دارای بازوهای تخریب است و چند شاخه برای تخریب بر سر آن ها وجود دارد که با استفاده از آن ها از بالا به پایین انجام عملیات تخریب صورت می پذیرد. این روش نسبت به روش های قدیمی تر همچون گوی تخریب از امنیت بالاتری برخوردار می باشد.

تخریب تدریجی ساختمان

در تخریب تدریجی ساختمان ابتدا ساختمان را تخلیه می کنند و سقف ها را برای عبور ستون های موقت برش می دهند. بعد از این که سقف برش شد یک کلاهک فلزی به ارتفاع 20 متر در بالای ساختمان قرار داده می شود.

بار ناشی از وزن کلاهک توسط ستون های موقت فلزی به سقف ساختمان وارد می شود. دو تیرک در بالا و پایین ستون ها قرار دارد. تیرک بالایی ثابت است ولی تیرک پایینی توسط یک جک هیدرولیکی که در داخل ستون قرار دارد در راستای ارتفاع ستون تغییر ارتفاع می دهد.

تیرک های پایین بر روی دال چهار طبقه پایین تر از کلاهک قرار می گیرند. بعد از آن کارگران و ماشین آلات از بالا و در داخل ساختمان شروع به تخریب می کنند.

ضایعات ناشی از مصالحی ک تخریب شدند توسط جرثقیل هایی که در زیر کلاهک نصب شدند به پایین ساختمان منتقل می شوند. در حین تخریب جک های هیدرولیکی ارتفاع بین دو تیرک را کاهش می دهند.

بعد از تخریب چهار طبقه بی کلاهک و تیرک پایین ستون، تیرک بالایی بر روی سقف زیر کلاهک قرار گرفته و تیرک پایینی آزاد می شود و بر روی سقف چهار طبقه پایین تر قرار می گیرد. بعد از قرارگیری تیرک پایین، تیرک بالایی آزادشده و عملیات تخریب دوباره انجام می شود.

از بین سه روش تخریب ساختمان، تخریب تدریجی مناسب ترین روش تخریب محسوب می شود. این نوع تخریب انتشار گرد و غبار ناشی از عملیات تخریب را کاهش می دهد و مصالح تخریب می شود و ضایعات را در حین تخریب جمع آوری و به بیرون ساختمان منتقل می کند.

سر و صدای ناشی از تخریب سازه در این روش نسبت به سایر روش ها کمتر است و علاوه بر آن نیازی به تخلیه ساختمان های مجاور نمی باشد.

سخن پایانی

امیدواریم با مطالعه این نوشته از ساختمانچی با عوامل مخرب بر فرسودگی سازه های بتنی و همچنین روش های تخریب این سازه های فرسوده آشنا شده باشید. در صورت تمایل نظرات خود را در مورد این موضوع با ما در میان بگذارید.