خوردگی فلزات در بتن و 2 تاثیر مهم آن درساخت و ساز ها

خوردگی فلزات در بتن پدیده ی بسیار مضر در صنعت ساخت و ساز می ‌‍باشد، که باعث می ‌شود سازه ها دوام کمتری داشته باشند.

در این مطلب از سایت بتن کاور شما با علت و راهکار جلو گیری از خوردگی فلزات در بتن آشنا خواهید شد. (توجه! برای تهیه انواع واتراستاپ ها می توانید روی بتن کاور حساب باز کنید)

آیا می‌دانید خوردگی فلزات در بتن چیست؟

به واکنش های شیمیایی و الکتروشیمیایی گفته می‎شود، که بین مواد فلزی وبتن ایجاد می‌شود و باعث کاهش استحکام و خواص آن فلز می شود. و به علت ایجاد گودال و سوراخ  درسطح فلز حجم آن افزایش پیدا می کند. خواص مکانیکی و شیمیایی فلزات به حداقل ممکن می‌رسد.

گاهی از بتن های ضد سولفات برای رفع این مشکل استفاده می شود البته توجه داشته باشید که این روش دارای محدودیت های خاص خودش است و کارایی چندانی ندارد.

دلایل خوردگی فلزات در بتن

وقتی فلزات خورده شوند باعث می شود؛ که بتن و فلزات سست‌ شوند و استحکام خود را از دست دهند. و فلزدرون بتن به مرورزمان پوسته پوسته می شوند و در نهایت باعث از بین رفتن ترکیب آن دو می شود و درنتیجه خسارت های جبران ناپذیر در سازه هایی به وجود خواهند آورد که بتن و فلز درساخت آن به کار رفته است.  

نوعی از بتن که به آن بتن مسلح گفته می شود با مواد مختلفی که به آن افزوده می شود باعث تقویت بتن می‌ شود تا بتواند در مقابل بعضی از عوامل محیطی مثل مواد شیمیایی خورنده مقاومت داشته باشند. درادامه مطلب به بررسی این نوع بتن خواهیم پرداخت.

به علت سست شدن این نوع وسازه ها باید در جست و جوی راه و روشی باشیم، که باعث جلو گیری از خوردگی فلزات در بتن شود. وبه استحکام این سازه هاکمک کند.

علت اصلی خوردگی فلزات در بتن

بعضی از سازه ها مثل سازه های آبی که همیشه در معرض آب دریا و آب هایی دیگری هستند، که دارای مواد خورنده می باشند دراین گونه سازه ها هم شاهد خوردگی فلزات در بتن خواهیم بود.

البته در بسیاری از موارد با کمک مواد افزودنی مثل آب بند بتن، از نفوذ آب و رطوبت به درون سازه های بتنی جلوگیری می شود. و باعث می شود که تا حد زیادی خوردگی فلز های درون بتن کاهش پیدا می‌کند.

• کربناته شدن آرماتور، میلگرد یا فولاد در بتن هنگامی صورت می گیرد که سازه در معرض ین های مثل کلرید قرار بگیرد، که باعث می شود محیط قلیایی از بین برود و خوردگی فلزات شروع شود. این و اکنش شیمیایی یکی از عوامل مهم در کاهش سطح استحکام فولاد به کار رفته در بتن محسوب می شود.
• یکی دیگر از علت های خوردگی فلزات را می توان کمبود اکسیژن در اطراف میلگرد های فولادی دانست؛ زیرا دراین شرایط  هم فلزات خورده خواهند شد، و مایع به جا مانده از آن هم دارای خاصیت اسیدی می باشد. که شرایط را برای ازبین بردن خواص شیمیایی فلزات آماده تر می‌کند.

انواع مختلف خوردگی فلزات در بتن

اغلب مردم فکر می کنند وقتی خوردگی فلزات در بتن صورت می گیرد، که فقط فولاد و فلزات آهنی درسازه ها بکار رفته باشد. اما نا گفته نماند؛ که فلزات غیر آهنی که گاهی همراه بتن درسازه ها به کار می رود، تحت تاثیر شرایط محیطی این فلزات هم خورده می شوند.

لازم است که با چند نمونه از فلزات غیر آهنی که در معرض این خطر هستند؛ آشنا شوید.

• آلومینیوم یک از فلز هایی است که معمولا در لوله ها و روکش ها استفاده می شوند که بر روی آن بتن قرار می گیرد. کلسیم و هیدروکسید، کلسیم آلومینات و بتن تازه قلیایی های سوز آور هستند که باعث خوردگی آلومینیوم می شود.

برای رفع این مشکل بسیاری از صاحبان این نوع کسب و کار تصمیم می گیرند؛ که از آسفالت، قیر یا روغن جلا استفاده کنند، که پوشش مناسبی جهت جلوگیری از خورده شدن شمرده می شود.

• کاربرد مس بیشتر در دیافراگم وداخل درزهای بتنی است که گاهی اوقات بتن که دارای مس است با افزودنی های دیگر که کلرید دارند مخلوط می‌شود، و سبب خوردگی مس می شود.
• روی نوعی فلز است که به مقدار کم برای پوشش درسازه ها کاربرد دارد. که بخاطر واکنش شیمیایی روی با کلسیم هیدروکسید ترکیبی را به وجود می آورد که به آن کلسیم زینکات گفته می شود، این ترکیب در معرض خوردگی بتن قرار می گیرد.

برای جلوگیری از این خوردگی از قیر، آسفالت، یا روغن جلا به عنوان محافظ استفاده می شود.

• فلز سرب معمولا در سازه هایی استفاده می شود؛ که به عنوان مخزن مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز نیز هنگامی که درون بتن قرار می گیرد، با واکنش های شیمیایی روبه رو می شود. وسرب هنگام برخورد با بتن تازه و ترکیب کلسیم هیدروکسید دچار خوردگی می شود.

 در این سازه ها هم میتوان از قیر، روغن جلا و آسفالت برای جلوگیری ازاین آسیب استفاده کرد.

اگر بخواهیم علت خوردگی میلگرد و فولاد در بتن را از زاویه های دیگر هم بررسی کنیم. توجه به چند نکته ضروری است.

نفوذ رطوبت از عوامل مهمی است که باعث خوردگی فلزات در بتن می‌شود. بعضی ازبتن ها که مکمل بتن ندارد و یا مواد افزودنی برای پر کردن فضاهای خالی ندارند؛ باعث جذب مایعات و رطوبت از قسمت های مختلف ساختمان می‌ شود.

این رطوبت ها ممکن است، از دیوارهای مرطوب زیرزمین ها و یا لوله کشی به داخل بتن نفوذ پیدا کند و باعث خوردگی فلزات شوند.

• رطوبت درونی هنگامی باعث بروز مشکل می‌ شود که بتن با چسب بتنی به خوبی با لایه های زیرین خود متصل نشده باشد، و به همین دلیل نم و رطوبت به داخل آن نفوذ پیدا کنند؛ وباعث خوردگی فلزات و میلگرد در بتن ‌شود.
• اگر بتن های بی کیفیت در سازه ها استفاده شود به علت آنکه نم و رطوبت به راحتی به داخل آن نفوذ پیدا می ‌کند؛ باعث بوجود آمدن واکنش های شیمایی می‌ شود که باعث تخریب و خوردگی فلزات درون بتن می ‌شود.

ترکیبات مختلف موجود در آب

اگر ترکیبات شیمایی موجود در آب بیشتر از حد استاندارد باشد، این عامل را می‌توان به عنوان یکی از دلایل اصلی خوردگی فلزات نام برد، که به همین دلیل ترکیبات آب مورد بررسی قرار می‌ گیرد.

 به طور مثال یون سولفات در هر لیتر نباید بیشتر از 500 میلی گرم درآب باشد. برای کلرید ها این میزان 100 میلی گرم در لیتر است و بر ای ترکیبات آلی 3000 میلی گرم درهر لیتر مقدار مناسب در نظر گرفته می‌ شود.

راهکاری های جهت رفع مشکل خوردگی فلزات در بتن

با به کار گرفتن بعضی از روش ها می توانید جلوی خوردگی فلزات را در بتن بگیرید این موضوع از اهمیت بسیا ر زیادی بر خورد دار است به همین دلیل روش های متعددی برای جلو گیری از بروز این مشکل بیان شده است.

بتن با کیفیت به بتن هایی گفته می شود که ماسه و سیمان به نسبت های مناسبی با هم ترکیب شده است. و افزودنی هایی که در آن به کار گرفته شده است بسیار مرغوب و درجه یک می باشد.

بتن با کیفیت دارای ویژگی هایی است که در ادامه به چند مورد مهم ازآن ها اشاره خواهیم کرد.

1. استفاده از افزودنی های حباب هوا ساز بتن را با کیفیت می کند زیرا مکانیسم های های خاصی در به آن بکار رفته است.
2. نسبت آب به سیمان را در تا کمتر از 4/0 کاهش دهید تا از نفوذ ین های کلرید و سولفات و کربناته شدن آن جلو گیری کنید. برای این کار از خاکستر بادی و سرباره استفاده کنید.
3. فولاد و آرماتور بندی ی حرفه ای در بتن می تواند ترک ها را در جای خود نگه دارد، تا اندازه ی این ترک ها از حد مجاز بالا تر نرود، وسازه ها سست نشود.
4. هر اندازه که پوشش روی فلز و آرماتور ها را بیشتر تقویت کنید، خوردگی فلزات در بتن در حد قابل توجهی کم می شود. اگر اندازه این پوشش دو اینچ باشد احتمال خوردگی فلزات در آن به حداقل می رسد.
5. روش ساخت بتن و کیورینگ آن، باعث افزایش مقاومت و جلوگیری از خورده شدن فلزات که درون بتن است، می شود.

یک راه عملی و بسیار مفید برای جلو گیری از خوردگی فلزات در بتن، تولید بتن اصلاح شده است.

تولید بتن اصلاح شده با استفاده از چند روش صورت خواهد گرفت.

•  استفاده از میلگرد های قوی با پوشش های اپوکسی و درزگیر های مناسب برای بتن.

•  غشاءهای محافظ و استفاده از روش های حفاظت کاتدی

•  استفاده از ژل میکروسیلیس، سرباره، خاکستربادی در کاهش نفوذ پذیری نقش مهمی دارد.
• به کار گیری کلسیم نیتریت که از نفوذ ین های کلرید و سولفات جلو گیری می کند، ودرنتیجه باعث کاهش نفوذ پذیری خوردگی دراین نوع سازه ها می‌شود.

همانطور که می دانید؛ خوردگی فلزات در بتن چه نوع فلزی و چه نوع غیرفلزی آن مشکلاتی زیادی بوجود خواهند آورد. چون باعث می شود که به مرور زمان سازه ها زود تر تخریب شوند، و آسیب جدی به آن ها وارد شود، و در نتیجه به سرمایه‌ی صاحبان این مشاغل خسارت های جبران ناپذیر وارد می‌شود.