اجرای مهندسی نمای سیمانی

این راهنما با خلاصه ای از اطلاعات کلیدی شروع می شود. خوانندگانی که وقت کافی ندارند حداقل باید مقدمه و فصل 2 "اصول" را بخوانند که دارای سوالات و پاسخ های مشترک، بایدها و نبایدهای مهم و طرحی از نکات اصلی است که برای جسبیدن موفقیت آمیز ملات سیمانی به سطوح آجری و سنگی بای در نظر گرفته شود.

شکل 1: چگونه یک دیوار را دوباره بازسازی نکنیم. این مثال علاوه بر ناخوشایند بودن، تمام قوانین را زیر پا می گذارد. ریپونتینگ باید با رنگ، مواد و تلاقی ملات مطابقت داشته باشد. ملات اولیه به دلیل حمله نمک و بالا آمدن رطوبت (شوره زدگی) خراب شده بود و مجری آن باید نیاز به خشک شدن دیوار از طریق درزها و کنترل شوره زذگی نمای سیمانی را تشخیص می داد. پاسخ به همه این عوامل به معنای استفاده از ملاتی با ماسه تمیز و دانه بندی شده با استفاده از ابزار مناسب بندکشی است. ملات سیمانی که در اینجا استفاده می شود آنقدر غیر ارتجاعی است که امکان انجام حرکات کوچک را فراهم نمی کند و آنقدر نفوذناپذیر است که اجازه خشک شدن از طریق اتصالات را نمی دهد. می توان انتظار داشت که آجرها دچار فرسودگی شوند.

در ساخت و سازهای ساختمانی مواردی وجود دارد که اهمیت بیشتری نسبت به ملات دارند و کمتر به آن فکر می شود، چه از نظر کیفیت مصالح و چه از نظر نحوه اختلاط آنها… تمرکز راهنمای نمای سیمانی بر روی ملات در ساختمان های قدیمی استرالیا است و در نتیجه بر ملات های آهکی سنتی تاکید شده است. اینها تا اواسط قرن بیستم به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند، زمانی که تغییرات عمده در شیوه های ساختمانی (پس از جنگ جهانی دوم) منجر به تبدیل شدن سیمان به چسب اصلی شد.

سیمان از اواخر قرن نوزدهم شروع به جایگزینی آهک کرد، اگرچه استفاده از ملات های ترکیبی (سیمان و آهک در نسبت های مختلف) به زودی پذیرفته شد و رویه رایج باقی مانده است.

ملات ها، مخلوط ها، روش ها و مواد در سه قسمت اصلی است. بخش 1 مقدمه و خلاصه ای از اطلاعات کلیدی، به ویژه در مورد اشاره مجدد را ارائه می دهد. فصل مبانی باید قبل از خواندن قسمت های دیگر راهنما خوانده شود. هدف بخش 2 ارائه یک درک کامل از مواد و مخلوط ملات، از جمله چسباننده ها (آهک و سیمان) و ماسه ها و سایر سنگدانه ها است که مواد اولیه ملات ها در نمای سیمانی هستند.

بخش‌های بعدی دامنه مخلوط‌های ملات و شرایطی که ممکن است در آنها مورد استفاده قرار گیرند، و همچنین بررسی و تجزیه و تحلیل ملات‌های موجود برای کمک به تعمیر آن‌ها را توضیح می‌دهد. بخش 3 بخش "اجرای نمای سیمانی" از راهنما است و جنبه های عملی تثبیت مجدد را پوشش می دهد، که فرآیند جایگزینی قسمت بیرونی یک اتصال ملات است.

اگرچه این توصیه‌ها بر روی ملات‌های آهکی متمرکز است، اما می‌توان این توصیه‌ها را برای ملات‌های سیمانی-آهکی (ترکیب) نیز اعمال کرد. این راهنما با فصلی به پایان می رسد که موضوعاتی را که باید هنگام مشخص کردن کار اشاره مجدد پوشش داده شود، بیان می کند.

ملات ها از یک چسب (مانند آهک یا سیمان) یا ترکیبی از آنها (ملات ترکیبی یا "کمپو") و سنگدانه ساخته می شوند که بخش عظم آنها ماسه است. تا زمانی ملات سخت می شود باید عمل آوری شود.

دسته های آهکی به اشکال مختلفی وجود دارند و مهم است که تفاوت بین آنها و اصطلاحات گاهی گیج کننده را روشن کنیم. آهک ممکن است غیر هیدرولیک یا هیدرولیک باشد.

آهک های غیر هیدرولیک (یا خالص) متداول ترین آهک های مورد استفاده در ساختمان های استرالیا بودند. به طور کلی به عنوان آهک توصیف می شود، اصطلاح "غیر هیدرولیک" به این معنی است که آنها با واکنش با آب سخت نمی شوند، برخلاف آهک ها و سیمان های هیدرولیک که سخت می شوند. آهک های غیر هیدرولیک (یا خالص) به سه شکل مجزا هستنند:

• آهک زنده، که با ماسه خشک می شود.
• یک بتونه مرطوب، که به عنوان بتونه آهکی خاموش یا فقط بتونه آهکی توصیف می شود.
• یک پودر خشک، معروف به آهک هیدراته، یا آهک سازنده: گاهی اوقات از "هیدرات خشک" برای تشخیص آن از بتونه استفاده می شود.

چه برای ترمیم و چه برای ساختمان جدید، ملات ها باید همیشه با مصالح بنایی مجاور سازگار باشند. این به معنای داشتن خواص فیزیکی مناسب مانند استحکام، کشش، تخلخل و نفوذپذیری است. نیازهای ترمیم ممکن است حکم کند که این ویژگی‌ها باید با ویژگی‌های اصلی متفاوت باشند.

این سهولت نسبی را که با آن ملات تازه می توان پخش و کار کرد، توصیف می کند. این یک ویژگی واحد و قابل اندازه گیری نیست، بلکه ترکیبی از چندین ویژگی، به ویژه انعطاف پذیری و قابلیت نگهداری آب است.

شکل 2: اصطلاحات ملات. درزبندی فرآیندی است که در آن درزهای ملات جدا شده و تکمیل درزهای ملات با یک ملات جایگزین انجام می شود. درزها با برداشتن مقداری از ملات بستر و قرار دادن یک ملات جدید به پایان می رسند.

نمای سیمانی باید در برابر باد، باران و سایر نیروها مقاومت کند، اما نباید از مصالح بنایی مجاور دوام بیشتری داشته باشد. ملات ها نباید صرفاً بر اساس شرایط نوردهی طراحی شوند. در عوض طراحی آنها باید اطمینان حاصل کند که آنها با واحدهای بنایی سازگار هستند.

یک ملات سازگار از نظر استحکام نسبی، نفوذپذیری، دوام و ظرفیت عمل با چهار نکته قبلی مطابقت دارد. برای مصالح متخلخل (مانند بسیاری از ماسه‌سنگ‌ها، آهک‌ها و آجرهای قدیمی، دست‌ساز و کم پخت)، این به معنای ملات نسبتاً کم استحکام با خاصیت ارتجاعی خوب و تخلخل و نفوذپذیری نسبتاً بالا است. در مقابل، ملات برای استفاده با آجرهای مدرن با درجه نوردهی، که دارای مقاومت بسیار بالا و تخلخل کم هستند، برای سازگاری به استحکام باند بسیار بالاتری نیاز دارند.

این راهنما بر روی چسب‌های آهک و سیمان تمرکز دارد، اگرچه ملات‌های بستر خاکی معمولاً در ساختمان‌های قدیمی‌تر استرالیا یافت می‌شوند.

طیف وسیعی از آهک ها در ساختمان استفاده می شود که شامل انواع غیر هیدرولیک و هیدرولیک می شوند. اینها یک طیف شیمیایی پیوسته را با سیمان تشکیل می دهند: آهک های غیر هیدرولیک به آهک های هیدرولیک ادغام می شوند که به نو به خود به سیمان تبدیل می شوند.

آهک چسب اصلی در ملات و گچ ساختمان های اولیه استعمار استرالیا بود و تا اواسط قرن بیستم در ساخت و سازهای خانگی استفاده می شد. اگرچه مقداری سیمان پرتلند در ملات ساختمان های بزرگتر در اواخر قرن نوزدهم استفاده می شد، اما استفاده گسترده از آن با ظهور تولیدات محلی قابل توجه در اوایل قرن بیستم آغاز شد. ملات های ترکیبی متشکل از سیمان، آهک و ماسه نیز در اوایل قرن بیستم رایج شدند.

پس از جنگ جهانی دوم تغییرات عمده ای در صنعت و شیوه های ساختمانی ایجاد شد. آهک سوزی در مقیاس کوچک برای آهک زنده کاهش یافت و کوره های بزرگ و مکانیزه و کارخانه هایی که آهک هیدراته تولید می کردند جایگزین آن شد. آهک زنده و بتونه آهک عمدتاً با آهک هیدراته در کیسه جایگزین شدند. در حالی که سخت شدن سریعتر و استحکام بیشتر سیمان منجر به استفاده غالب آن در همه ملات ها و در نتیجه از دست رفتن دانش در مورد شیوه های سنتی آهک شد.

آهک یک اتصال دهنده نسبتاً ضعیف است، اما مزیت قابل توجهی از کارایی خوب را دارد، به ویژه در فرم های بتونه ای. اگرچه سیمان بسیار قوی تر است، اما سخت تر است و کار با ماله سخت تر است. تغییر از آهک به سیمان با تغییر ماسه‌های تیزگوشه بدون خاک رس به ماسه‌های ریزدانه غنی از خاک رس به منظور بازیابی مقداری کارایی از دست رفته، دنبال شد. این امر منجر به افزایش زیبایی نمای سیمانی شد.

بازگشت به استفاده از آهک فایده ای ندارد مگر اینکه از ماسه های خوب استفاده شود. استفاده از ماسه های با درجه کیفی پایین با محتوای رسی بالا عمل بدی است. به جای استفاده از خاک رس، کارایی ماسه های تمیز اما "بدون فیلر" را اغلب می توان با افزودن سنگ آهک آسیاب شده یا پرکننده های مرمری بهبود بخشید.

مخلوط‌های ملات سنتی اغلب به عنوان یک قسمت آهک به سه قسمت ماسه (1:3) گفته می‌شود، اما حقیقت بیشتر از آن چیزی است که این نسبت ساده نشان می‌دهد.

تجزیه و تحلیل سازه های تاریخی، مخلوط‌های بسیار غنی‌تری را نشان می‌دهد، معمولاً در محدوده 1:1.5 تا 1:2.5. بخشی از توضیح این است که نسبت‌های مخلوط سنتی در واقع 1:3 آهک زنده به ماسه است که در نتیجه مخلوطی از آهک به شن حدود 1:2 است، زیرا آهک زنده در هنگام واکنش منبسط می‌شود.

همچنین کیفیت ماسه، به ویژه دانه بندی و اندازه فیلر آن، مرتبط است. مخلوط 1:3 برای شن‌هایی با دانه‌بندی خوب مناسب است، اما مخلوط‌های غنی‌تر (مانند 1:2.5 یا 1:2) ممکن است برای ماسه‌های با دانه‌بندی ضعیف یا یکنواخت مورد نیاز باشد.

همانطور که اندازه دانه های ماسه ریزتر می شود، سطح مخصوص آنها افزایش می یابد (برای همان حجم ماسه) و نسبت چسب آهک باید برای جبران افزایش یابد. ماسه های بسیار ریز ممکن است به مخلوط هایی به اندازه 1:1.5 یا 1:1 نیاز داشته باشند.

بسیاری از ملات های سیمانی در نمای سیمانی در اواخر قرن نوزدهم به نسبت سیمان به ماسه 1:2 یا 1:3 مشخص شده بودند. این در دوره ای بود که سیمان های پرتلند کاملاً متفاوت و بسیار ضعیف تر از امروز بودند. یک ملات سیمانی مدرن ساخته شده با ماسه شسته و خوب در این نسبت ها نه تنها کار با آن دشوار خواهد بود. همچنین برای اکثر مصالح بنایی بسیار قوی، شکننده و غیرقابل نفوذ خواهد بود.

ملات های ترکیبی به طور گسترده توسط کسانی که به دنبال ترکیب مزایای سیمان (سخت شدن سریعتر و استحکام بیشتر) و آهک (قابلیت کار) هستند، استفاده شده است.

با این حال، تحقیقات اخیر و آزمایش‌های میدانی نشان داده‌اند که مخلوط‌های ضعیف‌تر (مانند 1:3:12) به اندازه ملات‌های آهکی خالص بادوام نیستند و سیمان با مسدود کردن منافذ در ملات از عمل آوری آهک جلوگیری می‌کند.

این راهنما توصیه می کند دیگر از مخلوط 1:3:12 استفاده نشود. اگر به استحکام بیشتری نسبت به ملات‌های آهکی خالص نیاز باشد، چندین جایگزین برای این مخلوط وجود دارد: استفاده از آهک‌های هیدرولیک طبیعی (NHL) یا مواد پوزولانی که به ملات‌های آهکی خالص اضافه می‌شوند تا نتایجی مشابه آهک‌های هیدرولیک ایجاد کنند.

یکی از چالش‌های ترمیم ساختمان‌های قدیمی این است که مصالح آن‌ها اغلب بسیار متفاوت از مصالح رایج امروزی است. به عنوان مثال، آجرهای امروزی معمولاً بسیار قوی تر، متراکم تر از آجرهایی هستند که در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم استفاده می شدند. با این حال، اکثر افرادی که بر روی ساختمان‌ها کار می‌کنند، چه به‌عنوان مانند معمار و مهندس و چه به عنوان پیمانکار و مجری برای استفاده از مصالح معاصر آموزش دیده‌اند و ممکن است از آسیب‌هایی که می‌توانند با آن وارد کنند آگاه نباشند. استفاده از مصالح مدرن در دیوارهای قدیمی پایبندی غیر انتقادی به مفاد تلقی شده برای رضایت بخش آیین نامه ساختمان استرالیا (و استانداردهای استرالیایی که بخش هایی از آنها بر اساس آن هستند) می تواند این مشکل را تشدید کند، زیرا آنها منعکس کننده روش ها و مصالح معاصر هستند. امروزه آجر و ملات متفاوت ساخته می‌شوند، اما آجرها و سنگ‌های قدیمی (مانند ماسه‌سنگ و سنگ آهک) تغییر نکرده‌اند - آنها به ملات‌ها و روش‌های ساخت و ساز و تعمیر نیاز دارند که با طبیعت نسبتاً متخلخل آنها سازگار باشد.