خوردگی بتن و روش های محافظتی

روش هاي جلوگیری از نفوذ پذیری و خوردگی بتن

روش‌های جلوگیری از نفوذ پذیری و خوردگی بتن شامل اقدامات متعددی است که علاوه بر روش‌های متداول مانند آب بندی، شامل موارد زیر می‌شود:

1. استفاده از سیمان‌های پوزولان طبیعی و مصنوعی: این نوع سیمان‌ها می‌توانند به عنوان جایگزین مناسبی برای سیمان پورتلندی عمل کنند و خواص مقاومتی و ضدخوردگی بتن را افزایش دهند.
2. استفاده از میکروسیلیس: میکروسیلیس به عنوان یک افزودنی معدنی در بتن استفاده می‌شود که خواص مقاومتی و محافظتی بتن را بهبود می‌بخشد.
3. حفاظت کاتدی: این روش شامل اعمال جریان الکتریکی به آرماتورها است که باعث کاهش خوردگی آن‌ها می‌شود.
4. پوشش آرماتورها با رزین اپوکسی: این روش به عنوان یک پوشش محافظ برای آرماتورها استفاده می‌شود که از تماس آرماتور با محیط رطوبتی جلوگیری می‌کند.
5. استفاده از ورق‌های محافظ آلیاژی: این ورق‌ها بر روی سطح بتن قرار می‌گیرند و از نفوذ آب و مواد مضر به داخل بتن جلوگیری می‌کنند.
6. استفاده از آرماتورهای آلیاژی و کامپوزیت: آرماتورهای با آلیاژهای خاص مقاومت به خوردگی بیشتری دارند و به عنوان یک راه حل موثر در جلوگیری از خوردگی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند.
7. استفاده از ژئوسنتتیک: این مواد به عنوان پوشش بتنی محافظ و بتن پلیمری استفاده می‌شوند که مقاومت بتن را بهبود می‌بخشند.
8. استفاده از پوشش‌های صنعتی: این پوشش‌ها به صورت پوشش‌های محافظ بر روی سطح بتن اعمال می‌شوند و از نفوذ آب و مواد مضر به داخل بتن جلوگیری می‌کنند.

این روش‌ها و پوشش‌ها می‌توانند به طور مؤثر در کاهش نفوذ برخی از یون‌های مضر مانند کلر و سولفات به داخل بتن کمک کنند و از خوردگی و آسیب به بتن جلوگیری نمایند.

خوردگی باعث کاهش سطح مقطع مفید میلگرد شده، ناپیوستگی‏‌های مقطعی در میلگرد ایجاد کرده و در نتیجه مقاومت کششی و مقاومت فشاری میلگرد و چسبندگی میلگرد به بتن را کاهش می‏‌دهد. همچنین، در اثر خوردگی میلگرد، اضافه حجمی تا چند برابر حجم اولیه فولاد ایجاد می‏‌شود. تنش‏‌های ناشی از نیرو‏های مولکولی حاصل از این اضافه حجم، منجر به ترک‏ خوردگی بتن، افزایش نرخ نفوذ عوامل خورنده، تسریع خوردگی و در نهایت تخریب کامل سازه بتنی می‏‌شود.

بتن در محیط‌های خورنده حاوی یون کلر و سولفات به مرور زمان خورده شده و خلل و فرج در آن زیاد می‌گردد. تصور عمومی بر این است که به دلیل مقاومت بالای آن نیازی به پوشش محافظ ندارد، اما بایستی اذعان داشت که بتن با خواص قلیایی ذاتی در محیط اسیدی به شدت آسیب می‌بیند. بتن به دلیل شکننده بودن تحت تنش‌ها و ضربات مکانیکی، در طی مدت زمان طولانی ترک‌خورده و خرد می‌شود. همچنین، زنگ‌زدگی و خوردگی آرماتورهای بتن در شرایط خورنده محیط به سطوح بتن گسترش می‌یابد. از جمله روش‌های کارآمد برای مقابله با این مشکلات، استفاده از مواد نوین و روش‌های صنعتی می‌باشد.

عوامل ايجاد خوردگي ميلگردها

عواملی که موجب خوردگی میلگردها می‌شوند شامل:

• نفوذ پذیری بتن در برابر یون کلر، به ویژه در بتن سطحی در مناطقی که پوشش روی میلگردها ناکافی است.
• ضخامت لایه بتن روی میلگردها.
• وجود درزها و ترک‌ها در پوشش بتن روی میلگردها که می‌تواند به نفوذ یون‌ها و آب کمک کند.
• نوع میلگرد و ویژگی‌های سطحی آن، مانند ضخامت پوشش آن و کیفیت روکش.
• پوشش سطحی بتن که می‌تواند در مقابل نفوذ آب و یون‌ها مؤثر باشد.
• پوشش حفاظتی میلگردها که می‌تواند از تماس مستقیم با محیط خورنده جلوگیری کند.
• شرایط محیطی مانند دما، اکسیژن، رطوبت، میزان یون کلر، وزش باد، و تری و خشکی مکرر.
• وجود یون کلر در بتن اولیه و مواد مصرفی که ممکن است موجب تشدید فرآیند خوردگی شود.

عوامل مؤثر درآسیب بتن مسلح درمحیط های خورنده

عواملی که می‌توانند به آسیب بتن مسلح در محیط‌های خورنده منجر شوند، عبارتند از:

• استفاده نادرست از سازه: شامل بارگذاری بیش از حد، ضربه، و خستگی که می‌تواند سازه را ضعیف کند و به آسیب بتن منجر شود.
• سایش و فرسایش: ناشی از فعالیت‌های مکانیکی مانند تردد خودروها بر روی کف‌ها، زیرسازی‌ها و موج‌گیری‌ها که ممکن است باعث ضعیف شدن سازه شده و بتن را آسیب ببیند.
• اثرات محیطی: این شامل تغییرات دما، رطوبت و کربناسیون محیط است که می‌تواند به آسیب بتن و فولاد آن ایجاد شود.
• مواد اولیه ناسازگار: مانند استفاده از مصالح سنگی با خصوصیات انقباضی یا ساختارهای مرکب که ممکن است باعث تحلیل و آسیب به بتن شوند.
• شستشو: ناشی از حل شدن بتن با جاری خنثی یا قلیایی که می‌تواند به آسیب و تخریب بتن منجر شود.
• حمله مواد شیمیایی: این شامل سولفات‌ها، اسیدها، اسیدهای آلی و مواد شیمیایی دیگر است که ممکن است باعث تخریب بتن و فولاد آن شوند.
• واکنش قلیایی سنگدانه: واکنشی که در سنگدانه‌های بتن با محیط قلیایی رخ می‌دهد و ممکن است به آسیب و تخریب بتن منجر شود.
• خوردگی فولاد: که ناشی از تماس با مواد خورنده و شیمیایی در محیط خورنده است و می‌تواند به ضعیف شدن سازه و آسیب به بتن منجر شود.