خوردگی بتن یکی از مسائلی است که موجب کاهش مقاومت و عمر مفید سازه های بتنی می شود. خوردگی به معنای فرایند تخریب بتن بر اثر تعامل بتن با عوامل محیطی نظیر رطوبت، آب های زیرزمینی، مواد شیمیایی مضر، نمک ها، تغییرات دمایی و سایر عوامل محیطی است.
معمولاً خوردگی بتن در نقاط آسیب پذیر بتن از جمله نقاط دارای ترک و ناهمواری یا نقاط در معرض رطوبت رخ می دهد. این مشکل می تواند در ساختمان های بتنی، پل ها، تونل ها و سایر سازه های بتنی رخ دهد و باعث خطرات جدی مانند فروریزی و خرابی آنها شود.
مطلب مرتبط: جلوگیری از خوردگی بتن و آرماتور
عوامل خوردگی بتن در رطوبت
خرید چسب کاشت میلگرد اورجینال با ضمانت و تاریخ انقضا معتبر
کربناته شدن
کربناته شدن بتن به معنای تبدیل هیدروکسیدکلسیم موجود در بتن به کربنات کلسیم است. این فرایند به واسطه واکنش بین گاز دی اکسید کربن موجود در هوا و آب موجود در حفرات بتن رخ می دهد. کربناته شدن موجب کاهش pH بتن و نزدیک شدن آن به آستانه اسیدی می شود. اسیدی شدن باعث از بین رفتن لایه واکنش ناپذیر و محافظ تشکیل شده توسط هیدروکسید کلسیم بر روی میلگردهای فولادی و قرار گرفتن آنها در معرض اکسیداسیون و خوردگی خواهد شد.
همچنین، فرایند کربناته شدن باعث افزایش حجم بتن و افزایش احتمال ایجاد ترک در سازه های بتنی می شود. علاوه بر این، ترک ها و شکستگی های سطح بتن به افزایش نفوذ آب، هوا و آلاینده ها به داخل سازه و تسریع خوردگی کمک می کنند؛ بنابراین، کربناته شدن بتن با ایجاد تغییرات شیمیایی و فیزیکی در ساختار بتن، موجب افزایش احتمال خوردگی و کاهش مقاومت بتن می شود.
حمله کلرید
حمله کلرید یکی دیگر از عوامل مؤثر بر خوردگی بتن است. نفوذ کلریدها نیز می تواند موجب شکننده شدن لایه محافظ اطراف میلگردها شود. یون های کلرید نفوذ کرده به درون بتن، با یون های فلزی میلگردها و مواد معدنی موجود در بتن واکنش می دهند.
این واکنش باعث کاهش pH بتن و تشکیل یون های فلزی محلول در آب می شود. یون های فلزی می توانند با میلگردها واکنش دهند و موجب آغاز فرایند اکسیداسیون و خوردگی بتن شوند. همچنین، واکنش یون های کلرید با یون های کلسیم موجود در بتن، موجب ایجاد ترک و شکستگی در ساختار بتن خواهد شد.
حمله سولفات
حمله سولفات و واکنش یون های سولفات موجود در آب با یون های کلسیم موجود در بتن، منجر به ایجاد ترک در ساختار بتن و نهایتاً کاهش مقاومت بافت آن می شود. علاوه بر این، تشکیل یون های سولفات می تواند یکی دیگر از عوامل کاهش pH بتن و از بین رفتن لایه محافظ روی میلگردها باشد. این موضوع می تواند به اکسیداسیون و خوردگی میلگردها و در نتیجه ضعیف شدن سازه های بتنی منجر شود. تبلور مجدد محلول های سولفاتی نیز موجب شکننده شدن و ایجاد ترک در ساختار بتن در اثر انبساط می شود.
واکنش های قلیایی سنگدانه ها
واکنش قلیایی سنگدانه ها واکنشی شیمیایی است که در بتن و سیمان رخ می دهد و ناشی از تعامل بین قلیاهای محلول در آب و مواد سنگدانه ای موجود در ساختار بتن یا سیمان است. این تعامل می تواند منجر به ایجاد تورم و تغییر شکل ناهمگن ساختار بتن و سیمان شود و ممکن است خصوصیات مکانیکی و عمر مفید سازه ها را تحت تأثیر قرار دهد. این واکنش به شرایط خاصی نیاز دارد و حضور سه عامل سنگدانه های سیلیسی واکنش پذیر، رطوبت و مواد قلیایی برای وقوع چنین واکنشی ضروری است.
چرخه های انجماد و ذوب
چرخه های انجماد و ذوب تأثیر چشمگیری بر خوردگی بتن در مناطق سردسیر دارند. تغییرات دمایی شدید ناشی از این چرخه ها، باعث ایجاد تنش های حرارتی متعدد در ساختار بتن و نهایتاً به وجود آمدن ترک، شکستگی و وارد شدن آسیب مکانیکی به ساختار بتن می شود.
هنگامی که بتن درگیر چرخه انجماد می شود، آب موجود در منافذ و حفرات بتن به یخ تبدیل می شود و حجم آن افزایش می یابد. انقباض و انبساط حفرات بتن می تواند منجر به ایجاد ترک های عرضی و طولی در ساختار آن شود. علاوه بر اثر تغییر حجم به دلیل انجماد و ذوب، ورود آب به داخل حفرات بتن در طول چرخه ها نیز می تواند منجر به خوردگی بتن شود.
راهکارهای پیشگیری از خوردگی بتن
برای بهبود عملکرد بتن در مقابل خوردگی می توان از روش های مختلفی استفاده کرد. برخی از این راهکارها عبارتند از:
- اضافه کردن مواد افزودنی نظیر دوده سیلیسی، خاکستر بادی، پزولان های طبیعی به ملات بتن
- پوشش بتنی کافی میلگردها
- استفاده از افزودنی های بازدارنده خوردگی بر پایه آمینواسیدها و نیترات کلسیم به ملات بتن
- استفاده از میلگردهای با روکش اپوکسی
- استفاده از صفحات ضد آب روی بتن
- اجرای صحیح و دقیق فرآیندهای ساخت بتن توسط مهندسان متخصص
همه چیز درباره کاشت میلگرد و سوراخکاری
سخن نهایی
خوردگی بتن یکی از مشکلاتی است که موجب کاهش مقاومت و آسیب پذیری سازه های بتنی در برابر عوامل مخرب محیطی می شود. مهندسان، از راهکارها مختلفی برای مقاوم سازی ساختمان های بتنی و افزایش طول عمر آنها استفاده می کنند. از این رو، کمک گرفتن از مهارت و تخصص مهندسین مجرب در زمان اجرای سازه بتنی یا مقاوم سازی آن اهمیت دارد. برای مشاوره با تیم پشتیبانی ما تماس بگیرید.
