لوله گذاری بتنی

در مواردی که لوله گذاری بتنی روی زمین برای عبور از زمین شل و گل آلود و غیره قرار می گیرد. ته لوله به صورت یک تکه ساخته می شود. دو طرف اتصال روی  آن قرار گرفته و زمینه با هم شسته شود. در مواردی که لوله گذاری بتنی در زمین های شیبدار انجام می شود به همین ترتیب انجام می شود و فقط لوله های نزدیک به پایین لوله توسط تسمه فولادی مهار می شوند.

برای قرار دادن لوله ها روی سطح صاف از تسمه فولادی استفاده شود. در هر صورت لوله های نصب شده روی زمین مهار شوند. برای اینکه امکان جابجایی جزئی و لغزش لوله فراهم شود، باید ورقه های انعطاف پذیر مانند نئوپرن را در نزدیکی کف لوله و بدنه لوله قرار داد. در صورت استفاده از یک زیرزمین برای لوله گذاری بتنی در زمین معمولی، ابعاد زیرزمین و عمق آن در زیر زمین با توجه به ضرایب مربوطه محاسبه شود.

آسیب به لوله های بتنی در لوله گذاری بتنی

به طور معمول، لوله گذاری بتنی در برابر مواد طبیعی فاضلاب خانگی مقاوم هستند. در مواردی مانند استفاده از لوله های بتنی به عنوان مجرای آب رودخانه، لوله گذاری بتنی ممکن است نسبت به مواد خاصی در آب رودخانه حساسیت نشان دهد.

اگر لوله بتنی نزدیک آب یا خاک حاوی سولفات یا سولفید هیدروژن قرار گیرد، ممکن است در اثر حمله شیمیایی آسیب ببیند. سولفید هیدروژن اغلب در فاضلاب های کثیف و آلوده تولید می شود که مسیر طولانی دارد.

در این حالت باکتری های بی هوازی مواد آلی را تجزیه کرده و سولفید هیدروژن آزاد می کنند. سولفید هیدروژن آزاد شده در قسمت بالایی سطح مقطع لوله بتنی تجمع می کنند. از قسمت بالایی سطح مقطع به لوله حمله شیمیایی می کند. در نهایت در این منطقه این مواد جمع آوری و با استفاده از باکتری هوازی به اسید سولفوریک تبدیل می شوند. در اثر حملات شیمیایی، چسبندگی سیمان آسیب دیده و شسته می شود.

غلظت ماده مضر به زمان نگهداری و دما بستگی دارد. اما در مواقعی که دما زیاد باشد و یا طول مسیر فاضلاب طولانی باشد، احتمال بروز این مشکلات زیاد است. در لوله های آب و فاضلاب ساخته شده از بتن، آهن یا فولاد، اسید سولفوریک می تواند باعث خوردگی لوله ها، به ویژه در بالای لوله بتنی شود.

برخی از عوامل خوردگی و آسیب به لوله های بتنی

کلر

در صورت وجود یون های منفی (آنیون ها) بر روی سطح فولاد حتی در بتن سالم، احتمال از بین رفتن عنصر تقویت کننده یا کاهش مقاومت آن وجود خواهد داشت. تنها آنیونی که چنین اثر مخربی روی لوله های بتنی آب و فاضلاب دارد، یون کلر است.

خاک های سولفاته

به خاک هایی که غلظت بالایی از سولفات های کلسیم، سدیم و منیزیم دارند، خاک های سولفاته می گویند. این عامل زمانی مخرب است که بخشی از لوله گذاری بتنی در زمین مدفون شده و قسمت دیگر در معرض هوای آزاد قرار گیرد. سولفات همواره یکی از عوامل اصلی آسیب و خوردگی لوله های بتنی آب و فاضلاب بوده است.

خاک های اسیدی

این نوع خوردگی لوله های بتنی آب و فاضلاب خیلی کم در خاک های غیر طبیعی مانند خاک هایی که دارای آلاینده هایی مانند سرباره و ضایعات صنعتی و معدنی هستند زیاد اتفاق نمی افتد.

خوردگی لوله های بتنی آب و فاضلاب در اثر کربن دی اکسید (کربناسیون)

دی اکسید کربن یا رطوبت می تواند با ملات یا بتن واکنش داده و کربنات کلسیم تولید کند. این نوع خوردگی لوله گذاری بتنی آب و فاضلاب به طور کلی به تشکیل یک لایه سطحی غیر خطرناک محدود می شود. اما در شرایط خاص که نفوذ کربنات کلسیم امکان پذیر است، خطر خوردگی فولاد تقویت کننده وجود دارد.

مقاوم سازی لوله های بتنی در زمان لوله گذاری بتنی

یکی از راه های جدید برای تقویت خطوط لوله گذاری بتنی استفاده از پوشش مبتنی بر کامپوزیت های پلیمری است. خوردگی را می توان یکی از مشکل سازترین و سخت ترین علل خرابی لوله های بتنی آب و فاضلاب دانست.

این الیاف نقش اساسی در کاهش آسیب خطوط لوله گذاری بتنی به عنوان یکی از شریان ها دارند.
اصولاً از لوله های بتنی برای انتقال آب از خارج شهر به داخل شهر به نام شاه لوله استفاده می شود. فشاری که این لوله ها در حین کار تحمل می کنند ۶ تا ۳۵ اتمسفر است. امکان ساخت برای فشارهای مختلف، تولید در داخل کشور، مقاومت در برابر بارهای داخلی و خارجی از جمله مزایا این الیاف است. وزن و شکنندگی در حمل و نقل و عدم نصب آسان از جمله معایب آنهاست.

با توجه به اهمیت این سازه به عنوان شریان های حیاتی و آسیب به آنها هزینه بالایی را به همراه خواهد داشت. استفاده از کامپوزیت مبتنی بر پلیمر  در بهسازی انواع سازه ها در سال های اخیر رشد چشمگیری داشته است.  عمدتاً به دلیل نیاز به افزایش عمر مفید و نوسازی اساسی زیرساخت ها در تمام مناطق جهان است.

سیستم‌ FRP به گونه‌ای تعریف می‌شوند که از الیاف و رزین‌ها برای ساخت چندلایه‌های کامپوزیت استفاده می‌شود. به طوری که از رزین‌های مصرفی برای چسباندن چند لایه کامپوزیت به سطح مورد نظر استفاده می‌شود.

روش های دیگر تقویت لوله گذاری بتنی

سیستم  لوله گذاری بتنی به دلیل گستردگی و پیچیدگی فراوان در برابر خطراتی مانند زلزله آسیب پذیر هستند. به عنوان یکی از شریان های حیاتی برای کاهش یا افزایش آسیب و آسیب پذیری ناشی از خطرات لرزه ای هستند. نقش کلیدی لوله گذاری بتنی نیز از این قاعده مستثنی نیستند. بنابراین انتخاب روش صحیح، دقیق و مناسب برای تعمیر و تقویت لوله گذاری بتنی آب و فاضلاب از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

مهمترین روش های تقویت لوله گذاری بتنی آب و فاضلاب عبارتند از:

• تزریق اورتان در ترک ها
• تزریق اپوکسی
• تعمیر درزهای انبساط
• با پوشش اپوکسی تقویت شده است
• پوشش های پلیمری تقویت شده با الیاف