علت خوردگی میلگرد در بتن چیست؟

علت خوردگی میلگرد در بتن چیست؟
| آرین تیس

امروزه ساختمان سازی بسیار پیشرفت کرده است و هرچه جلوتر می رویم نیازها و خواسته ها و ایده آل های افراد تغییر می کنند. ساختمان ها برای داشتن استحکام و مقاومت نیاز به ابزارهای ویژه ای دارند که در این میان باید به نقش میلگرد در بتن اشاره کرد.

نقش میلگرد در بتن برای داشتن ساختمانی مستحکم و مقاوم بسیار حائز اهمیت است و بتن بدون میلگرد کاربرد چندانی ندارد و در ساختمان سازی به کار گرفته نمی شود. از این رو این مقاطع فولادی برای افزایش مقاومت بتن به روش های متعددی درون آن جایگزین می شود.

از جمله شایع ترین علل تخریب و فرسایش بتن، خوردگی میلگردها در بتن می باشد. این امر در محیط های مرطوب بیشتر به چشم می خورد و در این محیط ها خوردگی میلگردها بیشتر است، از این رو کارشناسان، متخصصان، کارفرمایان همواره توجه و حساسیت ویژه ای به این امر دارند؛ زیرا خوردگی می تواند عمر پروژه را به شدت کاهش دهد و سبب بروز خسارت های جبران ناپذیر مالی و جانی شود و چه بسا افراد بی گناهی در این میان دچار ضرر جانی شوند.

.امروزه روش های مختلفی در خصوص محافظت از سازه های بتنی در برابر خوردگی به کار گرفته می شود .میلگرد در شرایط عادی در محیط مرطوب زنگ می زند اما میلگرد مدفون در بتن در شرایط معمولی مصون از زنگ زدگی باقی می ماند. محیط قلیایی شدید اطراف میلگرد مصونیتی در برابر خوردگی به وجود می آورد.در ادامه این مطلب سعی داریم تا شما را با علت خوردگی میلگرد درون بتن، روش های محافظت در برابر خوردگی و سایر عوامل خوردگی آشنا کنیم.

میلگرد چیست؟
میلگرد نوعی میله فولادی است که در سایزهای متفاوتی ساخته می شود و برای بتن ریزی مورد استفاده قرار می گیرد، در اکثر سازه های دست بشر از بتن به منظور استحکام بنا استفاده می شود، اگرچه بتن مقاومت بالایی در برابر نیروهای فشاری دارد و برای خرد کردن این ماده به نیروی فشاری فوق العاده ای احتیاج است، اما یک نقطه ضعف نیز دارد بتن مقاومت چندانی در برابر نیروهای کششی و چرخشی ندارد، این جا است که میلگرد پا به میدان می گذارد و از سازه ها در مقابل نیروهای کششی محافظت می کند، در واقع از این محصول فولادی برای تقویت بتن استفاده می شود.

نقش میلگرد در بتن
میلگرد با هدف تقویت بتن درون آن قرار می گیرد، میلگرد با عیار و درجات مختلفی از فولاد و به صورت آجدار تهیه و تولید می شود، آج های میلگرد باعث می شوند محکم تر درون بتن قرار بگیرد و احتمال شکستن بتن را به شدت پایین می آورد، پس نقش میلگرد در بتن بسیار حیاتی است.بتن بسیار مستحکم بوده و زیر فشارهای گوناگون ساختمان به خوبی مقاومت به عمل می آورد ولی اگر بر مرکز بتن فشار وارد آید این ماده مستحکم به راحتی تحت فشار وارد شده به آن شکسته می شود.

یکی دیگر از نقش های میلگرد در بتن کم کردن ضخامت بتن است، با وجود میلگرد درون بتن دیگر نیازی به بتن ریزی ضخیم نیست. زیرا میلگرد، بتن را آنقدر مستحکم می کند که دیگر نیازی به ضخامت بالای بتن نباشد، بتن که دارای خواص شکنندگی است با اجرای میلگرد در آن خاصیت ترک خوردگی بتن کاهش پیدا می کند، علاوه بر اینکه میلگرد باعث مستحکم کردن بتن می شود، باعث صرفه جویی در هزینه ها هم نیز می شود.

نقش میلگرد در بتن

علت خوردگی میلگرد چیست؟
خوردگی میلگرد در بتن به دلیل نبود پوشش کافی میلگرد یا همان کاور میلگرد رخ می دهد و تحت بعضی شرایط  دچار تهدید عوامل مخرب قرارمی گیرد، این تهدیدها باعث خوردگی میلگرد می شود.خوردگی میلگرد می تواند منشا شیمیایی، فیزیکی، حرارتی و یا میکروبیولوژیکی داشته باشد.از متداول ترین علت خوردگی می توان به منشا شیمیایی اشاره کرد که در این مطلب به بررسی آن می پردازیم.

واکنش سنگ دانه ای:
عموما مصالح دانه ای بتن باید خنثی باشند و با سیمان و آب هیچ گونه واکنش شیمیایی انجام ندهند ولی گاهی واکنش قلیایی سیلیسی ما بین ذرات سیلیس فعال در بعضی سنگ دانه ها وجود دارد که در مواجه با سیمان های پر قلیا اتفاق می افتد و منجر به افت مقاومت، انبساط زیاد، تجزیه و فروپاشی بتن می گردد و در نتیجه میلگرد بدون پوشش می شود و خوردگی میلگرد آغاز می گردد.

اثر اسید ها :
اسید ها ممکن است به صورت طبیعی از تخریب و یا فساد گیاهان تولید شوند، سولفوریک اسید در بعضی شرایط طبیعی مانند مجاری فاضلاب شهری و صنعتی به  وجود می آید، مجاورت بتن مسلح با یک محیط اسیدی فرایند دو مرحله ای را سبب می شود، در مرحله اول واکنش اسید و باز رخ می دهد که در آن اسید با ترکیبات هیدراته موجود در خمیر سیمان واکنش نشان می دهد که باعث تضعیف مقاومت بتن می شود و در مرحله دوم حذف کلسیم هیدروکسید از بتن است. تخریب خمیر سیمان، ظاهر شدن ذرات شن و ماسه و رویت میلگردهای در حال خوردگی نشان دهنده ی حمله اسیدی است.

اثر سولفات ها :
ترکیبات سولفاتی به صورت طبیعی هم در خاک و هم در آب های زیر زمینی ، سطحی و یا دریا یافت می شوند این موارد در صنایعی نظیر پتروشیمی، پالایش نفت، تولید کاغذ و چوب، استخراج و تصفیه فلزات و غیره وجود دارند، سولفات ها با بعضی مواد تشکیل دهنده خمیر سیمان واکنش نشان می دهد و ضمن تخریب خمیر بتن باعث حجم دو و نیم برابری آن می شود. حاصل این امر ایجاد ترک و پوک شدن بتن می گردد و سپس باعث خوردگی میلگرد می شود.

اثر کلرید ها :
یون کلرید موجود در مواد شیمیایی یخ زدا، آب شور، آب دریا، افزودنی های بتن حاوی کلسیم کلرید و غیره به پوشش بتنی محافظ میلگرد ها حمله کرده و باعث نرم شدن این پوشش و شروع واکنش خوردگی میلگرد می گردد.

خوردگی میلگرد در بتن مسلح :
خوردگی میلگرد در بتن مسلح یکی از دلایل اصلی خرابی سازه های بتن مسلح و شایع ترین نوع خرابی بتن در سواحل است، حجم فولاد تسلیح تحت اثر خوردگی افزایش می یابد، در نتیجه فشار داخلی در جسم بتن ایجاد می کند، بتن که عموما دارای مقاومت کششی ضعیف است تحت اثر این فشار داخلی دچار ترک خوردگی می شود.

خوردگی میلگرد در بتن مسلح

شرایط خوردگی :
به دلیل خاصیت قلیایی محیط بتن، لایه میکروسکوپی، اکسید بر سطح میلگرد ایجاد می شود که در محیط قلیایی بتن پایدار است و از فولاد در مقابل خوردگی محافظت می نماید، در شرایط شیمیایی مهاجم از قبیل واکنش کربناته شدن و یا حضور یون کلرید، پی اچ محیط کاهش و اختلاف پتانسیل الکتریکی افزایش می یابد، در این شرایط فولاد آماده واکنش است  و در حضور اکسیژن و رطوبت خوردگی آغاز می شود.

عوامل خوردگی :
عامل شیمیایی:
به دلیل وجود یک قشر میکروسکوپی که بر سطح فولاد ایجاد می گردد در مخلوط بتن اساسا فولاد توسط خود بتن در برابر خوردگی محافظت می گردد، زیرا در بتن تازه به علت بالا بودن درجه قلیایی آن که ناشی از ایجاد هیدروکسید کلسیم و قلیایی های سدیم و پتاسیم در هیدراتاسیون سیمان است، یک لایه محافظتی روی میلگرد تشکیل می شود، پی اچ زیاد محیط اطراف فولاد سیزده الی چهارده می باشد اجازه تشکیل یک لایه اکسید میکروسکوپی بر روی سطح فولاد می دهد که به صورت مانعی در مقابل انحلال و متلاشی شدن فولاد عمل می کند و از آن محافظت خواهد کرد.در این وضعیت بروز زنگ زدگی و خوردگی غیر ممکن است حتی اگر شرایط دیگر جهت تحقق این امر مانند رطوبت و اکسیژن نیز وجود داشته باشد‌

عامل فیزیکی:
عامل دومی که از میلگردها محافظت می کند پوشش بتنی روی میلگرد است که یک مانع فیزیکی ایجاد می کند، این مانع نفوذ عناصر مخرب مانند کلرید و دی اکسید کربن را به تاخیر می اندازد اثر پوشش بتن در به تاخیر انداختن خوردگی تابع ضخامت و کیفیت پوشش است.

 

نوشتن دیدگاه

ارسال

تمامی حقوق متعلق به آرین تیس می باشد.

طراحی سایت و خدمات سئو توسط تیم سئوهاما - میزبانی وب توسط سرورهاما