دلایل زیادی برای ایجاد ترک خوردگی در بتن وجود دارد. ترک خوردگی خود معمولا معلول نوعی آسیب دیدگی دیگر است، اما می‌تواند باعث گسترش آسیب دیدگی و به وجود آمدن انواع دیگر آسیب دیدگی بتن نیز شود.
چرخه‌ی انجماد و ذوب شدن آب، واکنش‌های قلیایی و حمله‌ی سولفاتی می‌تواند باعث ترک خوردن بتن شود. همچنین بتنی که بتن‌ریزی‌اش به شکل استاندارد انجام نشده است، می‌تواند در زمان عمل‌آوری دچار ترک خوردگی شود.
تمامی سیمان‌های پرتلند هنگام هیدراسیون و عمل‌آوری دچار جمع شدگی (هر چند کوچک) می‌شوند. جمع شدگی شکل‌های مختلفی از جمله جمع شدگی حرارتی، جمع شدگی پلاستیک، جمع شدگی بر اثر خشک شدن و جمع شدگی اتوژنیک دارد. بسیاری از متخصصین بتن عقیده دارند که فولاد تقویت شده مانع جمع شدگی و ترک خوردن بتن بر اثر حرارت می‌شود. اما فولاد به طور کامل جلوی جمع شدگی و ترک خوردن بتن را نمی‌گیرد، اگر چه سایز و میزان آن را کاهش می‌دهد. جمع شدگی بر اثر خشک شدن به خاطر اثرات منفی و ترک‌های بسیاری که به جای می‌گذارد، مشهور است (تصویر پایین). این نوع جمع شدگی در زمان تبخیر آب و در هنگام گرفتن بتن و سفت شدن آن رخ می‌دهد. در برخی موارد، ترک‌های به جای مانده از جمع شدگی بر اثر خشک شدن بسیار کوچک هستند و نیازی به ترمیم ندارند.
جمع شدگی بر اثر خشک شدن به خاطر اثرات منفی و ترک‌های بسیاری که به جای می‌گذارد، مشهور است
جمع شدگی پلاستیک زمانی رخ می‌دهد که سطح بتن تازه در معرض شرایطی باشد که نرخ تبخیر را بالا می‌برد؛ به طور مثال وزش باد، دمای بالا و رطوبت کم. این جمع شدگی باعث ترک خوردن بتن در زمانی که هنوز نرم است می‌شود.جمع شدگی پلاستیک می‌تواند ترک‌های عمیق‌تری نسبت به جمع شدگی بر اثر خشک شدن ایجاد کند. در بعضی موارد، این نوع از آسیب دیدگی پیش از پایان عمل‌آوری بتن، با بستن ترک‌ها ترمیم می‌شود.
جمع شدگی حرارتی بر اثر آزاد شدن گرمای زیاد در هنگام سخت شدن بتن و بعد به سرعت سرد شدن آن رخ می‌دهد.بتن بر اثر تغییر دما، خصوصاً تغییر دمای سریع، تغییر اندازه می‌دهد. اگر این‌ها در طراحی محاسبه نشده باشند، منجر به آسیب دیدگی (ترک خوردن) خواهد شد.
فنداسیون نامناسب یکی دیگر از دلایل متداول ایجاد ترک در بتن‌ها می‌باشد. مقاومت کششی بتن معمولاً بین 200 تا 400 psi است. نشست زمین و جابه‌جایی هر چند کوچک فنداسیون می‌تواند منجر به تغییر شرایط بتن و افزایش تنش کششی در بتن شود؛ که نتیجه‌ی آن ترک خوردن بتن است.
ترمیم ترک‌های به وجود آمده در بتن کار آسانی نیست. از این رو توصیه می‌شود پیش از شروع مطالعه تمامی حرکات ترک‌ها با دقت ثبت و ضبط شود. پیش از این با روش‌های سنتی و قدیمی این کار صورت می‌گرفت؛ اما امروزه وسایل جدید و الکترونیکی ما را در این امر یاری می‌کنند. حتی گوشی‌های هوشمند نیز این قابلیت را پیدا کرده‌اند که ترک‌ها را ثبت و تحیل کنند. برای این کار، به صورت منظم تصاویری از ترک‌ها تهیه می‌شود تا حرکت و تغییرات آن مورد بررسی قرار گیرد.
بیاد داشته باشید جهت تعیین عمق ترک در بتن و میزان ترک بهتر است از تست های غیر مخرب به خصوص تست های اولتراسونیک بتن استفاده نمایید
همانگونه که در تصویر زیر می بینید اپراتور در حال تست کردن سازه و تعیین عمق ترک به وسیله این دستگاه می باشد.
حرکات باید در یک بازه‌ی زمانی نسبتاً طولانی بررسی شوند تا مشخص شود که ترک‌ها صرفاً به دلیل تغییر دمای فصل باز و بسته می‌شوند یا دلایل اساسی دیگری وجود دارد که هر لحظه ترک‌ها را بازتر می‌کند. ترمیم بایستی پس از شناسایی دلیل و رفتار ترک‌ها آغاز شود.
نقش ترک خوردن بتن در خوردگی و زنگ زدن میلگردها همیشه مشخص نیست. تحقیقات نشان داده که ترک‌های با عرض کمتر از 0?3 میلی‌متر تاثیر چندانی روی خوردگی فولاد ندارند (Atimay and Ferguson, 1974). با این حال، تحقیقات دیگری (Darwin et al., 1985) (Oesterle, 1997) نشان داده‌اند که خوردگی میلگردها، ارتباط مستقیمی با عرض ترک خوردگی‌ها ندارد؛ احتمالا به این خاطر که بین ترک‌های سطح بتن با عرض ترک‌های نزدیک میلگردها ارتباطی وجود ندارد. ترک‌هایی که در طول میلگردها بر روی بتن به وجود می‌آیند، خرابی بیشتری به بار می‌آورند؛ زیرا خوردگی میلگرد در طول آن، مقاومت بتن را بیشتر کاهش می‌دهد. با وجود تحقیقات مختلفی که در این امر صورت گرفته است، هنوز مشخص نیست که چه ارتباطی بین عرض ترک‌های بتن و خوردگی میلگردها وجود دارد. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که کیفیت بتن، مخلوط کردن صحیح و استاندارد بتن و پوشش مناسب برای بتن، نقش مهمی در مقاومت بتن در برابر خوردگی در هنگام ترک خوردن ایفا می‌کنند.
از دیگر تحقیقاتی که نشان می‌دهند بین عرض ترک و خوردگی ارتباطی وجود ندارد می‌توان به (Beeby, 1978) (Tremper, 1947) (Martin and Schiessel, 1969) (Raphael and Shalon, 1971) اشاره کرد. مباحث مفصل‌تر در رابطه با ترک خوردگی بتن در ACI 224 (ACI 224, 2013) آمده است.
ترمیم موفقیت‌آمیز ترک‌های بتن غالباً کار دشواری است. نوع ترمیم مورد نیاز، به مقدار خیلی زیادی وابسته به نوع و عامل ترک خوردگی‌هاست. برای ترمیم ترک خوردگی، لازم است که بدانیم ترک‌ها در حال گسترش‌اند یا از گسترش باز ایستاده‌اند. اگر ترک‌ها مرتباً در حال باز شدن و بسته شدن باشند یا همیشه در حال باز شدن باشند، عملیات ترمیمبسیار پیچیده می‌شود و احتمالاً برای رفع آن نیاز به مواد تقویت کننده داریم. انتخاب و به کار بردن روش اشتباه درترمیم ترک خوردگی به مراتب از ترمیم نکردن بتن زیان‌بار تر است. اشتباه در انتخاب روش، شرایط اولیه‌ی بتن را بدتر و پیچیده‌تر می‌کند.
برای ترمیم برخی از ترک خوردگی‌ها، از تزریق رزین اپوکسی یا پلی‌اورتان استفاده می‌شود. رزین اپوکسی معمولاً برای بازگیری بتن به کار می‌رود. اگر صرفاً بخواهیم جلوی نشت آب را بگیریم و ترمیم سازهای مد نظرمان نباشد، بایستی ازتزریق پلی‌اورتان استفاده کنیم. از رزین اپوکسی برای بستن ترک خوردگی‌ها و نشتی‌های آب کوچک‌تر استفاده می‌شود. رزین پلی‌اورتان نسبت به اپوکسی، انعطاف‌پذیرتر است؛ با این حال از هیچ کدام برای ترمیم سازهای استفاده نمی‌شود.
همچنین جمع‌شدگی و ترک خوردن مواد ترمیمی بتن نیز محتمل است. این ترک خوردگی می‌تواند بسیار سریع‌تر از ترک خوردگی در خود بتن اتفاق بیفتد و ممکن است با ایجاد فشار کششی، به خود بتن نیز آسیب بزند. البته در بیشتر اوقات این ترک‌ها بسیار کوچک‌اند و تاثیر چندانی بر روی ترمیم و عمر آن ندارند. تنها راه پیشگیری از آن، استفاده از مواد ترمیمی مقاوم در برابر جمع شدگی است.
•
