اثر زنگ زدگی روی بتن نشان دهنده میلگردهایی است که در درون آن دچار خوردگی و زنگ زدگی شده اند. میلگردها از مقاطع فولادی هستند که به علت استفاده از آهن در ساخت آن ها مستعد زنگ زدگی هستند. بتن های مسلح در ساختمان سازی، راهسازی و صنایع کوچک و بزرگ کاربردهای متنوعی دارند و استحکام و پایداری آن و پیشگیری از زنگ زدگی بتن یکی از مهم ترین مسائلی است که مهندسان ساخت و ساز با آن مواجه هستند. از این رو در این مقاله از سایت مانیسیل به دلایل زنگ زدگی میلگرد در بتن و راه حل های برطرف کردن این مشکل پرداخته ایم.
علت ظاهر شدن اثر زنگ زدگی روی بتن
بتن یک ماده ارزان قیمت و در دسترس است که به دلیل مقاومت فشاری بالا، قابلیت شکل پذیری و مقاومت در برابر رطوبت در ساختمان ها و زیرساخت ها استفاده گسترده ای دارد. اما بتن مقاومت کششی و خمشی پایینی دارد و برای برطرف کردن این نقص از میلگردهای طولی و عرضی برای بهبود مقاومت آن استفاده می شود. از طرفی میلگردهای به کار رفته در بتن مسلح می توانند در مجاورت اکسیژن هوا و رطوبت و تاثیر عوامل خونده دچار زنگ زدگی یا اکسیداسیون شوند. با خوردگی فلزات میلگرد، طی چند واکنش شیمیایی اکسید قرمزی روی سطح آن ایجاد شده و روی بتن اثر زنگ زدگی ظاهر شود.
عوامل موثر بر زنگ زدگی میلگرد در بتن
با از بین رفتن یا عدم تشکیل لایه انفعالی سطح میلگرد، زنگ زدگی و تخریب آن شروع می شود. عوامل زیر در این امر موثر هستند:
- شروع خوردگی میلگردها می تواند ناشی از یون کلرید موجود در آب شور دریا در محیط های ساحلی، نمک و مواد یخ زدا و افزودنی های بتن که دارای کلسیم کلرید هستند، باشد. این مواد با آزاد کردن یون های کلرید و نفوذ به داخل بتن باعث شروع زنگ زدگی در میلگرد می شوند. بنابراین یکی از اساسی ترین عوامل کاهش طول عمر بتن های مسلح و مشاهده اثر زنگ زدی روی بتن در چنین محیط هایی با فرض ساخت اصولی سازه، می تواند افزایش غلظت یون کلرید باشد.
- خوردگی میلگردها می تواند به دلیل سهولت تماس رطوبت و اکسیژن با سطح آن ها آغاز شود. این شرایط می تواند ناشی از عوامل زیر باشد:
- پر نشدن اطراف میلگردها با خمیر سیمان در زمان بتن ریزی و عدم تشکیل لایه محافظ
- ایجاد ترک و فاصله بین بتن و میلگرد در حین اجرا
- نفوذ مواد اسیدی موجود در طبیعت یا مواد حاصله از تخریب و فساد گیاهان و مواد اسیدی فاضلاب های شهری و صنعتی که موجب از بین رفتن لایه محافظ میلگرد درون بتن می شود.
- نفوذ دی اکسید کربن به خمیر سیمان و ایجاد محیط قلیایی در اطراف میلگرد
زمانی که زنگ زدگی میلگرد شروع می شود، عوامل زیر بر آهنگ خوردگی آن تاثیر می گذارند:
- شرایط محیطی از جمله دما، تغییرات رطوبتی بتن (تری و خشکی مکرر)، میزان رطوبت و اکسیژن محیط اطراف بتن و میلگرد
- مقاومت الکتریکی بتن
- جریان های الکتریکی اطراف بتن
- نوع میلگرد و وضعیت رویه آن
جلوگیری از زنگ زدگی میلگرد در بتن
در بیشتر موارد جبران خسارت ناشی خوردگی و تخریب فلزات و سازه ها بسیار دشوار است. بنابراین پیشگیری برای جلوگیری از اثر زنگ زدی روی بتن بسیار به صرفه تر از چاره اندیشی برای آن است. روش های زیادی برای جلوگیری از این واکنش الکتروشیمیایی وجود دارد که بهترین آن ها عبارتند از:
1. ایجاد پوشش سطحی بر روی میلگرد
یک پوشش مکانیکی و بتنی کاملاً سالم و عاری از هرگونه شکاف و آسیب می تواند با ایجاد عایق، میلگرد را از تاثیر عوامل خوردگی محفوظ نگه دارد.
2. رنگ کردن میلگرد
متدوال ترین و ساده ترین کار برای پیشگیری از زنگ زدگی میلگرد در بتن رنگ کردن آن است. به خاطر داشته باشید عمر فلز رنگاری شده با ضخامت پوشش رنگی رابطه مستقیم دارد.
3. ایجاد پوشش فعال
استفاده از مواد شیمیایی خاص به عنوان یک بازدارنده برای نفوذناپذیر کردن یا جلوگیری از واکنش های الکتروشیمیایی در عایق الکتریکی می تواند حساسیت میلگرد را نسبت به خوردگی و دیگر آسیب های شیمیایی کاهش دهد.
علائم بتن زنگ زده
اثر زنگ زدی روی بتن به شکل های زیر ظاهر می شود:
- وجود ترک خوردگی در سطح بتن و پوسته پوسته شدن آن
- کمانش میلگردها و برآمدگی بتن در محل زنگ زدگی
- مشاهده نشتی در سقف های بتنی
- ایجاد لکه های قهوه ای زنگ زده در امتداد میلگرد در بتن
- مشاهده حباب های متعدد در سطح بتن مسلح
روش های تعمیر و بازسازی بتن زنگ زده
هنگام مشاهده علائمی که نشان از اثر زنگ زدی روی بتن است، باید به ترمیم بتن بپردازیم تا از تخریب و آسیب بیشتر سازه جلوگیری کنیم. 4 روش زیر متداول ترین راه های ترمیمی بتن آسیب دیده هستند:
1. آب بندی ناحیه بتنی
استفاده از پوشش ضدآب یکی از موثرترین روش های ترمیم بتن زنگ زده برای کاهش نفوذپذیری در برابر آب، رطوبت و مواد خورنده است. ابتدا باید ناحیه آسیب دیده بتن حفر و تمامی آلودگی ها و زنگ زدگی ها موجود بر طرف شود. سپس ناحیه تعمیر شده مجدد آب بندی شود.
2. استفاده از پلیمر اصلاح شده
برای مواردی که میلگردها دارای ضخامت کافی نباشند و یا در حالتی که سیمان بتن کربناته شده است، می توان از پلیمر اصلاح شده برای ترمیم بتن زنگ زده استفاده کرد. مطابق روش قبل ابتدا سطوح آسیب دیده سازه حذف می شوند و پس از پاکسازی سطح میلگردها، یک پوشش پلیمری بر روی آن ها ایجاد می شود. در مرحله آخر بتن ریزی انجام می شود.
3. درمان الکتروشیمیایی
در مناطقی که رطوبت بالاست یا در سازه های دریایی که محافظت کاتدی برای ترمیم اثر زنگ زدی روی بتن نیاز است، این روش بیشترین کارایی را دارد.
4. تعویض مناطق خراب شده
زمانی که بتن تکه تکه شده باشد و آرماتورها کارایی لازم را نداشته باشند، باید تعویض و محل با بتن ریزی ترمیم شود.
کلام آخر
اثر زنگ زدگی روی بتن می تواند نشانه ای از عدم استحکام سازه و هشداری برای تخریب آن باشد. خوردگی میلگردها یکی از عمده ترین عوامل کاهش طول عمر سازه های بتنی مسلح هستند. در این مقاله از سایت مانیسیل سعی کردیم شما را در شناخت فاکتورهای موثر بر خوردگی میلگردها و پیشگیری از این فرآیند مخرب آشنا کنیم. زیرا کسب آگاهی دراین زمینه نقش مهمی در بهره گیری بهینه از بتن مسلح با آرماتور در صنایع مختلف ساخت و ساز دارد.
