اهميت و نقش آزمايشهاي شيميائي در پروژه هاي عمراني
ميزان و نوع عناصر شيميائي موجود در مصالح ساختماني بكار رفته در احداث پروژه هاي عمراني تاثير بسزائي در استحكام و همچنين دوام سازه هاي اجرا شده در پروژه هاي مذكور داشته و عدم توجه به شناسائي هر كدام از عناصر تاثير گذار در واكنش هاي ناخواسته مضر ، موجبات تخريب و از هم پاشيدگي جزئي و كلي سازه ها را فراهم خواهد كرد.
اصولا هر واكنش شيميائي ناهنجار حادث شده در درون مصالح بكاررفته در ساختمان پروژه هاي عمراني بسته به محل و شدت بروز واكنش عوارضي پديد مي آورد كه باعث كاهش دوام و همچنين مقاومت سازه گشته و گاها خسارات جبران ناپذيري را تحميل مينمايد كه اين موضوع اهميت شناسائي هاي اوليه مصالح به لحاظ شيميائي را بيش از پيش روشن ميسازد. بعنوان نمونه وجود سولفاتها و كلرورها و قليائيها در درون مصالح بتن ساز در پروژه هاي بتني موجبات تخريب و انهدام تدريجي بتن و ميلگرد را فراهم نموده ودر نتيجه آن مقاومت عضو و يا اعضاي متاثر شده از واكنش ها كاهش و نتيجتا تخريب سازه را بدنبال خواهد داشت . ذيلا به مواردي چند از عوارض ناخواسته قابل بررسي در پروژه هاي عمراني اشاره ميگردد .
الف- پروژه هاي سدسازي
بطوريكه ميدانيم پروژه هاي سد سازي بلحاظ نوع سازه شكل دهنده آنها به انواع بتني ، خاكي ، سنگريزه اي و … قابل تفكيك بوده و هر كدام از انواع فوق در مقابل شرايط محيطي ، رفتارهاي مختلفي از خود نشان ميدهند كه در زير اجمالا به اهم موارد تاثير گذار اشاره ميگردد :
الف-1- سدهاي بتني
مصالح عمده تشكيل دهنده جسم سدهاي بتني (وزني يا قوسي) را مصالح بتني تشكيل ميدهد و بتن مورد استفاده نيز تركيبي فيزيكي شيميائي از مصالح شن و ماسه ، سيمان ، مواد اضافي (مواد هوازا ، رون كننده ها، زودگير و كندگير كننده ها و …) و آب مي باشد . سولفات و كلرور و قليا ئي ها ، بيشترين تاثيرات مخرب را بر روي بتن و آرماتورهاي جسم بتني داشته و لازم به ذكر است كه سولفات و قليائي ها عامل اصلي اثرگذار بر بتن و كلرور عامل اصلي اثرگذار بر ميلگردها (خوردگي ميلگردها) ميباشند لذا شناسائي ميزان هر كدام از آنها در هركدام از مصالح شن و ماسه ، سيمان ، آب اختلاط و همچنين محيط تماس سازه با آن بسيار حائز اهميت بوده و طبق استاندارد هاي ذيربط مقادير آنها نبايستي از مقادير مجاز توصيه شده تجاوز نمايد.
الف-2- سدهاي خاكي
در سدهاي خاكي كه از مصالح رسي ، شن و ماسه اي و سنگي جهت احداث بدنه آنها استفاده بعمل مي آيد اندازه گيري مقادير املاح موجود در آنها از جمله گچ ، آهك ، مواد آلي ، كاتيون ها ، آنيون ها در داخل مصالح فوق الاشاره موضوع مهمي بوده و مقادير عناصر ياد شده تاثير مستقيم و غير مستقيم زيادي بر پايائي و همچنين مقاومت جسم خاكي خواهد داشت. بعنوان نمونه وجود بيش از حد مجاز گچ در هسته سدهاي خاكي بلحاظ خاصيت انحلال پذيري گچ ، موجبات انحلال و تشكيل حفرات را در داخل جسم خاكي فراهم نموده و با پيشرفت عمل انحلال ، نفوذپذيري جسم خاكي افزايش يافته و آب بندي هسته سد مختل ميگردد. همچنين اين پديده موجب كاهش چشمگير در مقاومت جسم خاكي شده و ممكن است پايداري آن را تهديد نمايد . و يا پديده واگرائي خاكهاي رسي ارتباط تنگاتنگي با مقادير كاتيون ها داشته كه با استفاده از مقادير آنها ميتوان با محاسبات لازم پي به ميزان واگرائي خاك رس برد. لازم بذكر است كه خصوصيات شيميائي آبهاي تحت الارضي و آبهاي قابل جمع آوري در پشت سد هاي خاكي نيز بر رفتار در دوره بهره برداري از سد تاثير گذاشته و با انجام آزمايشهاي لازم ميتوان اقدامات پيشگيرانه را در جهت كاستن و يا حذف معضلات فوق بكار بست . عوارض ناخواسته اشاره شده براي بتن براي سازه هاي بتني سدهاي خاكي از جمله سازه سرريز ، تونل ها و ساير قسمتهاي بتني محتمل بوده كه در اينجا از ذكر مجدد آنها صرف نظر ميگردد.
الف-3- سدهاي سنگريزه اي
بطوريكه ميدانيم در سدهاي سنگريزه اي حجم اعظم بدنه سد را مصالح سنگي تشكيل ميدهد و آب بندي بدنه سد توسط هسته رسي قرار گرفته در داخل بدنه سنگريزه اي تامين ميشود. در سدهاي سنگريزه اي علاوه بر آزمايشهاي شيميائي كه براي خاك رس هسته بايستي انجام شود آزمايشهاي شيميائي لازم جهت شناسائي رفتار سنگها در مواجهه با آب مخزن بايستي در نظر گرفته شود . البته اين موضوع براي برخي از سنگها كه داراي درز و شكافهاي پر شده توسط رسوبات ناپايدار شيميائي ميباشند مصداق پيدا مينمايد .
ب- پروژه شبكه هاي آبياري و زهكشي
در پروژه هاي آبياري و زهكشي ، تنظيم و انتقال آب به اراضي كشاورزي توسط ابنيه ها و مجاري انتقال(كانال و لوله) انجام ميگيرد و در اين پروژه ها نيز با توجه به حساسيت موضوع دوام و مقاومت مصالح بكار رفته در ساختمان آنها ، انجام آزمايشهاي شيميائي مصالح بتن ساز و خاك بستر ابنيه ها و مجاري آب بر و همچنين آب انتقالي اهميت پيدا ميكند. كه از مهمترين آزمايشهاي شيميائي ميتوان به تعيين سولفات ، كلرور ، گچ ، آهك و كاتيون ها اشاره كرد.علاوه بر آزمايشهاي فوق كه براي برنامه ريزي جهت مقابله با عوارض ناخواسته محتمل اهميت دارد در كنار آنها تعيين كيفيت آب كشاورزي با اندازه گيري ميزان هدايت الكتريكي Ec آب و PH آن براي انتخاب الگوي كشت متناسب با آن و بررسي عملكرد محصولات كشاورزي حائز اهميت ميباشد.
ج- پروژه هاي آبرساني
تاسيسات انتقال ، ذخيره ، توزيع آب شرب ، ايستگاه هاي پمپاژ و تصفيه خانه ها از جمله واحدهائي هستند كه در پروژه هاي آبرساني مورد استفاده قرار ميگيرند . هر كدام از قسمتهاي يادشده داراي ويژه گيها و در نتيجه حساسيت هاي خاص خود بوده و در كل ميتوان آزمايشهاي شيميائي بر روي مصالح بتن ساز ، آب اختلاط بتن ، آب انتقالي ، مصالح بستر ابنيه ها و … را براي شناسائي خصوصيات شيميائي مصالح موجود ضروري دانست.شايان ذكر است علاوه بر آزمايشهاي شيميائي جهت تشخيص مضرات احتمالي آنها بر قسمتهاي مختلف تاسيسات ، بررسي شيميائي فلزات و املاح موجود در آب شرب نيز جهت تعيين كيفيت آب مورد نظر براي شرب بسيار حياتي است.
د- پروژه هاي ساختماني
در پروژه هاي ساختماني (مسكوني – اداري- تفريحي و … ) عموما از مصالح بتني و يا فولادي جهت ساختن آن استفاده بعمل مي آيد . در سازه هاي بتني آزمايشهاي پيش گفته براي مصالح بتني و ميلگردها اهميت داشته و درصورتيكه سازه در مجاورت آب باشد اهميت بالائي پيدا مينمايد . همچنين خاك زمين استقرار پي بتني بايستي براي سولفات و كلرور موجود بررسي و مورد مطالعه قرار گيرد تا سيمان متناسب با آن شرايط براي بتن انتخاب و يا تمهيدات لازم جهت محافظت بتن در مقابل حمله املاح مضر انديشيده شود.