عوامل موثر در تخریب بناها و بافت های شهری

 تشخیص ضایعات در بنا،مجموعه و یا بافت شهری

اساسی ترین بخش قبل از هر اقدام مرمتی تشخیص ضایعه یا عارضه است . نوع مصالح پیوند منطقی عناصر ساختمانی توزیع متناسب نیروها،مقاومت شالوده در مقابل بارهای وارده، ـ تناسب نیروهای داخلی با توجه به توانای مصالح،حفاظت صحیح كل ساختمان در برابر عوامل خارجی، در مجموع از عوامل و شرایط لازم برای تأمین ایستایی و ادامه حیات و بقای ساختمان محسوب می‌شوند. بنابراین هنگام بررسی یك بنا یا مجموعه و یا بافت شهری پرداخت به عواملی كه مخل قلمداد می شوند ضروری است.

كهولت و فرسودگی شرایط مناسبی را برای سایر عوامل مخل فراهم می كنند. ـ میزان رطوبت، تغیرات و نوسانات مداوم درجه حرارت(روز گرم و شب سرد) عوامل جوی، همگی مقاومت بنای پیر و فرسوده را تضعیف می كنند. طبعاً این مقاومت حد معینی دارد مجموعه عوامل نامبرده مخل ادامه زندگی بنا می شوند.

آسیب و عارضه> …..عدم تعادل> ….عامل مخل

بنابراین مشاهده آسیب و عارضه در بنا دال بر عدم وجود تعادل است كه در چنین شرایطی ریشه یابی عامل مخل در دستور كار قرار می گیرد.

به طور كلی عوامل تخریب مجموعه‌ای از كنشها و آسیبها هستند كه در تغییر شكل و  تخریب بنا مؤثر واقع می شوند. نحوه تعمیر بنا نیز بستگی به نوع این عوامل مخل و مخرب دارد. پس ابتدا باید عواملی را كه موجب صدمه دیدن بنا و یا نهایتاً ویرانی آن شده اند بررسی كرد و سپس چگونگی تعمیر و حفظ و نگهداری آن را طراحی و اقدام را آغاز كرد.

2.5-عوامل مؤثر در تخریب بنا

1.2.5 عوامل طبیعی

مانند رعد و برق، ـ رطوبت ناشی از آبهای زیرزمینی یا ریزش باران و برف، باد، زلزله، عوامل بیولوژیك. ـ تأثیر عوامل طبیعی به نحوه استقرار، ـ تشكل بنا و مصالح مورد استفاده متفاوت بستگی دارد.

2.2.5عوامل اجتماعی و سوانح

مانند جنگ، ـ مهاجرت و آتش سوزی.

3.2.5 عوامل تخریب مربوط به شیوه خاص زندگی ماشینی

مانند تأسیسات بنا از قبیل فاضلاب، ـ كانال كشی و غیره.

4.2.5 عوامل تخریب مستقیم به وسیله مردم و حكام وقت

از جمله می توان به تخریب حصارها و خندقها با هدف گسترش شهرها، ـ تخریب بناهای عظیم به منظور استفاده از مصالح آنها و همچنین استفاده نادرست از ابنیه قدیمی، ـ استقرار مردم در واحدها و مجموعه های بزرگ دیمی و دخل و تصرف شدید و ناهنجار در آنها، حفاری ابنیه به منظور گنج یابی، اقدامات بدون مطالعه و برنامه ریزی افراد خیّر به منظور تعمیر، تغییر فشار آبهای زیرزمینی بر اثر حفر چاهای عمیق و پمپاژها.

جدول 1 می تواند در انطباق عارضه با بعضی از مسائل موجود در بنا ما را یاری رساند، ـ بدین معنی كه ضمن تجزیه بنا به بررسی پلان در بخشهای مختلف و الحاقات بنا در تمام ابعاد(پلانمتریك و احجام)می پردازیم كه در نهایت یكی از ابزارها برای مطالعه تنشها و عدم تعادل در بناهاست.

3.5اشاره ای به شناسایی آسیبها

نخستین اقدام ضروری برداشت صحیح از اثر آسیب دیده و تهیه نقشه های كامل آن است.در این نقشه ها ارائه وانعكاس جابه‌جاییها،انحرافات و دخالتها (الحاقات)ضروری است.

به این ترتیب ضایعات بنا به طور دقیق در این نقشه معرفی می شود. پس از شناخت و معرفی ضایعه، ـ مرحله بررسی و مطالعه در مورد علل آن آغاز می شود.كارشناسان و متخصصان به سونداژ و ردیابی عامل مخل می پردازند. هر عرضه ای ممكن است معلول چند عامل باشد. لذا بررسی و شناخت تمامی این عوامل ضروری است. برای مثال رانش یك دیوار در لحظه ممكن است بر اثر رطوبت در پی یا فشار تاق بالای دیوار باشد. پس از راه بصری و برداشت عملی عارضه را شناسایی و آن را ردیابی    می كنیم تا علل آن معلوم گردد. پس از شناخت این علل و عوامل مرحله تشخیص،   ـ درمان و فنون و تكنیكهای وابسته شروع می شود.

در این مرحله لازم است از مصالح و تكنیكی استفاده شود كه صدمات كمتری به بنا وارد آورد و در صورت لزوم در آینده قابل تعویض و جایگزینی باشد.

 4.5فرسایش و زوال

تغییر خواص مصالح معمولاً متأثر از یك و یا هر دو عامل زیر است:

الف)تنشها(داخلی و خارجی)

ب)روندهای فساد و تحلیل رفتگی

1.4.5تنشهای عامل فرسایش و زوال به دو گروه خارجی و داخلی تقسیم می شوند كه از مجموعه عوامل مختلف تأثیر می پذیرد:

اگرچه بارهای كششی در حدی نیستند كه باعث ایجاد شكافهای قابل روئت گردند. اما می توانند تركها و خلل و فرج ریز را گسترش دهند و موجب افزایش پیشروی آنها شوند و بدین ترتیب عوامل مناسب برای نفوذ آب و رطوبت را فراهم آورند و در نتیجه باعث فرسایش شوند(شكل 1)

در دیوارهای خشتی تنش كششی می تواند در نقاط اتصال موجب باز شدن مختصر اتصالها گردد و همین امر باعث نفوذ آب می شود و در نتیجه شرایط مناسب را برای فرسایش فراهم می آورد.

تنشهای حاصل از تغییرات دما:تمامی مواد و مصالح در برابر حرارت منبسط و در برابر سرما منقبض می گردندو اگرچنانچه به هر وسیله از این تغییرات جلوگیری شود تنشهای حاصله موجب ایجاد شكستگی در مصالح می گرد(شكل 2).اختلاف دما بین شب و روز بویژه در آسمان صاف به مراتب بیشتر است زیرا مواد  و مصالح در برابر آفتاب بسیار گرم و در شبهای صاف به شدت سرد می شوند. ارقام زیر تغییرات پیش بینی شده برای یك قطعه یك متری از مواد مختلف (به صورت آزاد و غیر مسدود)را بر اثر یك تغییر دمای °C30 نشان می دهد.

mm 25/0 = گرانیت (سنگ خارا)

mm 4/0 – 3/0 = ملات ماسه و آهك

mm 20/0 – 15/0= خشت پخته

 mm 15/0 =  مرمر

mm 4/0-3 = بتون

mm  5/0 = سنگ آهكی

تغییرات طولی در سایر موادی كه معمولاً به همراه سایر مصالح ساختمانی به كار گرفته می شوند به شرح زیر است:

mm 3/0 = آهن

mm 3/0= شیشه

mm 7/0 آلومینیم

mm 0/3-5/1 = رزین پلاستیكی

mm. 7/0 = پلاستیك تقویت شده

اگر مواد و مصالحی با ضرایب انبساط متفاوت در نقاط اتصال به كارگرفته شوند زمینه ایجاد تنش كششی و برشی فراهم می آید كه میزان تنش با افزایش طول قطعات مورد نظر بیشتر می شود.انبساط حاصل از حرارت در قطعات بسیار بلند ایجاد تنش می كند. اگر از این انبساط جلوگیری شود و یا مصالح مختلفی به شكل غیر قابل انبساط و به صورت سفت و انعطاف ناپذیر كه بر اثر انبساط با هم به كار روند تنشهای حاصله می تواند موجب تغییر شك سازه یا ایجاد تركهایی در آن شود(شكل های 3و4)

انفصالی كه در اثر انبساط در نقاط اتصال حاصل می گردد در نتیجه انقباض مجدد بسته نمی شود، زیرا این تركهای حاصله با مواد زاید پر می شوند و همین امر موجب می شود كه بیشتر باز شوند. بر حسب محاسبه در یك ورقه 6 متری كه بر اثر تغییر دمای °C10 حدود mm25/0 ر انبساط می یابد تورمی در حدmm 25 ایجاد می شود.

قطعات مرمر كه در دیواره ها به كار می روند اگر چنانچه مرتبط و نزدیك به هم مورد استفاده قرار گیرند انبساط قابل توجهی پیدا می كنند. به طوری كه در شكل 5 مشاهده می شود سطح منحنی دارای تنش كششی است و تركهای بسیار ریز كه در آن ایجاد   می شوند روند تغییر و فرسایش را تسهیل می كنند.

چنانچه می دانیم مرمر تركیبی است از بلورهای عریضی از كربنات كلسیم كه ضریب انبساط آن به تبع جهت استقرار بلور تغییر می كند(شكل 6) ضرایب انبساط كربنات كلسیم عبارتند از :

m/m°c 6-10 * 25 درطول محور C

m/m°c 6-10 * 5

تمامی بلورها بر اثر افزایش دما در طول محور C منبسط و در طول محور عمود بر آن منقبض می شوند. این تحولات موجب ایجاد تنش در بین دو بلور كه به نوبه خود باعث انبساط دو بلور می شوند و شرایط مناسب برای انفصال دو بلور را فراهم می كند و در نتیجه دو بلور از هم دور می شوند.

تنشهای داخلی حاصل از این پدیده ها می توانند از یك سو باعث انفصال بلورها و از سوی دیگر باعث ایجاد اختلاف سطح در آنها شود. نتیجه نهایی عبارت است از ایجادتركها و شكستگیهای ریزی كه به نوبه خود شرایط مناسب را برای نفوذ آب به داخل فراهم می آورد و موجب تسریع روند فرسایش می گردند. ترك پذیری مرمر در گذر زمان افزایش می یابد.

معمولاً تمامی مواد و مصالح بناهایی كه در آنها لرزش بوجود می آید به طور متفاوت تحت تأثیر نیروهای كششی و فشاری قرار می گیرند. در این مورد نیز قانون عمومی ((تمركز تنش روی تركهای بسیار ریز )) صادق است و در چنین شرایطی خود تركها ریز (میكروسكوپی) بر اثر لرزشها امكان رشد و توسعه می یابند و بیشتر می شوند. علاوه بر این بر اثر این لرزشها تركهای جدیدی در نقاطی كه تحت تأثیر تمركز تنشها هستند تشكیل می شوند . دركل می توان گفت لرزش و طنین بر شدت تغییرات و فرسایش مصالح می افزاید زیرا تركها ریز با هدایت آب به داخل باعث ایجاد تنش در داخل مصالح می شوند.

در مجموع ارزیابی دقیق از نقش لرزش و طنین در كلیه فرایندهای تغییر و تحول مواد و مصالح به دلیل وجود عوامل فیزیكی و شیمیایی و مكانیكی امر بسیار پیچیده ای است.

لرزش به طور غیرمستقیم در حفاظت ابنیه تأثیر می‌كند و چه بسا در سیستمهایی كه باید ابنیه را در مقابل عوامل محیطی و تغییر و فرسایش محافظت كنند تأثیر منفی می گذارد. برای مثال لرزش ممكن است از قدرت حفظ و هدایت آب در ناودانها و نقاط اتصال بكاهد و در نتیجه شرایط مناسب را برای نفوذ آب به بخشهای از دیوار كه معمولاً محفوظ اند فراهم آورد.

كار كردن بر روی سطوح بعضی از مصالح باعث ایجاد تركهایی بر سطوح آنها        می گردد و این امر بویژه در مورد سنگ به صورت خاصی صادق است. زیرا به كرات دیده شده كه بر اثر كار بر سنگ قشر مورد نظر قابلیت فرسایش سریعتری یافته است.

سنگتراشان معمولاً برای دستیابی به یك جداره صیقلی از چكش پیكر تراشی با زاویه قایم نسبت به سطح استفاده می كنند. همین امر باعث ایجاد تركهای بسیار ریز می شود و این تركها خود عامل نفوذ آب می شوند.

در عوض اگر پس از كار كردن بر روی سنگها آنها را پرداخت كنند یعنی اگر تمام قسمتهای آسیب دیده از سطوح آن پاك شود یك سطح صاف و همگن حاصل       می شود كه به طور حتم مقاومت بیشتری در برابر عوامل محیطی خواهد داشت. به طور كلی در تمامی مصالح ساختمانی سرعت فرسایش و تغییرات قویاً تحت تأثیر شرایط سطحی مصالح است.

 یخبندان و تشكیل بلور

مصالح تركدار معمولاً به راحتی تحت تأثیر تنشهای داخلی قرار می گیرند زیرا آب نفوذ كرده داخل این تركها بر اثر تغییر دمای محیطی بخار یا منجمد می شود. ـ قابل ذكر است كه در ضمن عمل تبخیر براثربلور شدن نمكهای محلول درآب تنشهایی به وجود می آیند. این نمكها معمولاً یا از زمین های اطراف و یا از هوا و یا از خود مصالح حاصل می شوند.

وقتی دما به زیرصفر درجه سانتیگراد می رسد بر اثر تشكیل بلورهای یخ تنش به وجود می آید . در وهله اول می توان گفت در هر دو حال تنش ناشی از ایجاد و رشد بلور در تركهاست . یك بلور معمولاً در یك ترك نسبتاً بزرك امكان رشد بیشتری دارد، در صورتی كه در تركها و در خلل و فرج مویی این امكان رشد محدودتر است.

آب در جهتی جریان دارد كه در آن بلور در حال رشد است (شكل 7). اگر تعداد تركهای بزرگ كمتر از تركهای كوچك باشد این امكان وجود دارد كه مایع در تركهای كوچك باقی بماند و این زمانی است كه تركهای بزرگ به طور كامل از بلور پر شده است.(شكل 8)

بلورها به طور متوالی بر جداره تركها فشار وارد می آورند و تا زمانی كه فضای كافی برای رشد بلورها باقی است در تركهای مویی(به قطر یك میكرون) بیشترین فشار وجود دارد(شكل 9). در مقاطع نزدیك به سطح  فشار داخلی كه به وسیله بلورها ایجاد می شود از آنجایی  كه واكنش متناسبی از سوی مصالح نمی یابد خنثی نمی شود و در نتیجه به نیرویی كششی تبدیل می شوند كه به نوبه خود می تواند عامل شكستگی را فراهم آورد.(شكل 10)