یکی از دلایل خوردگی فولاد استفاده از بتن در سازه ها است. سازه های بتنی با تغییرات جوی آب و هوا می توانند منجر به تخریب سازه شوند. در مبحث نهم مقررات ساختمان، پایایی بتن بیان شده است که توانایی های بتن را ذکر کرده است. این توانایی ها عبارتند از :
- مقابله با عوامل جوی
- سایش و فرسایش
- حملات شیمیایی
- و هرگونه فرآیندی که باعث تخریب بتن شود.
خوردگی فولاد در سازه های بتی، که با هزینه های گزافی ساخته می شوند سبب (کاهش عمر سازه) شده و پایایی بتن را تحت تاثیر قرار می دهد. این سازه ها وقتی در شرایطی قرار می گیرند که فولاد دچار خوردگی می شود خسارت های جبران ناپذیری را به دنبال خواهند داشت. نه تنها کشور های در حال توسعه بلکه کشورهای پیشرفته نیز با همچین مسئله ای روبرو هستند. بعضا مصالحی که در بتن بکار برده می شود و شرایط محیطی، عواملی برای خوردگی فولاد به حساب می آیند.
در سازه های بتنی چه چیز باعث خوردگی فولاد می شود؟
اولین دلیلی که باعث خوردگی فولاد می شود رسوخ یون های کربن دی اکسید و کلرید به درون بتن است. همچنین به دلیل از بین رفتن لایه های محافظ فولاد و نفوذ اکسیژن و آب نیز، سبب آسیب دیدگی فولاد می شود. در کل استفاده از مصالح بی کیفیت، زمینه ساز بروز آسیب هایی بر سازه می شود که مهمترین آنها خورده شدن فولاد است. سازه هایی که از مصالح بی کیفیت ساخته می شود به مرور زمان دچار ترک خوردگی بتن شده و مقاومت سازه را کاهش می دهد.
خوردگی فولاد
با توجه به اینکه جبران خوردگی فولاد هزینه های بالایی را می طلبد بهتر است (پیشگیری های لازم) را به منظور جلوگیری از خسارت ها انجام داد. میلگرد ها یکی از پر مصرف ترین فولاد ها در ساخت سازه ها هستند. از میلگرد ها برای افزایش استحکام کششی بتن استفاده می شود. مبحث تاثیر بتن بر فولاد خیلی مورد توجه مهندسین قرار گرفته است. مهندسین سعی بر آن دارند تدابیری را بیندیشند تا از به وجود آمدن خسارت های ناشی از خوردگی فولاد جلوگیری کنند.
خوردگی فولاد یک فرآیند الکتروشیمیایی است که می تواند در هر محیطی به وجود آید. در این فرآیند الکترون های آهن آزاد شده و به الکترولیت منتقل می شود و به شکل یون +Fe در می آید. خوردگی در وهله ی اول سبب پاک شدن آهن از سطح فولاد می شود، اکسید آهن نیز ماده ای بسیار ضعیف است و استحکام فولاد را به خطر می اندازد.
از آنجایی که اکسید آهن حجم بیشتری نسبت به فولاد دارد، وقتی فولاد درون بتن دچار خوردگی می شود حجمش افزایش پیدا می کند. این افزایش حجم در نهایت موجب ترک خوردگی بتن و تخریب سازه می شود.
برای جلوگیری از خوردگی فولاد در سازه های بتنی چه باید کرد ؟
بطور کلی برای جلوگیری از خوردگی فولاد در سازه های بتنی دو راهکار وجود دارد :.
- اقداماتی که مانع ورود مواد خورنده در فولاد شود. (نفوذ پذیری بتن کاهش یابد)
- اقداماتی جهت ایجاد محدودیت های لازم برای سازه هایی که در معرض یون های کلرید هستند.
موارد زیر را به منظور رعایت مبحث نهم مقررات ساختمان (کاهش نفوذپذیری بتن) می توان در نظر گرفت :
- استفاده از سیمان مرغوب
- بهبود بخشیدن عیار سیمان
- اختلاط بتن با نسبت های درست و مناسب
- بکارگیری افزودنی های شیمیایی مانند : مواد حباب ساز، روان کننده ها و…
- محدود کردن نسبت آب به مواد سیمانی
- استفاده از روش های مناسب جهت تامین حداکثری تراکم
- استفاده از روش های مناسب جهت عمل آوری دقیق
خوردگی فولاد
درباره ی خوردگی فولاد در مبحث نهم، محدودیت هایی نسبت به محیط های دارای یون های خورنده در نظر گرفته شده است. این محدودیت ها در راستای مقدار سیمان استفاده شده، حداکثر میزان نسبت آب به سیمان و درجه ی بتن، لحاظ شده است.
بطور کلی پنج دسته شرایط محیطی برای بتن مسلح در برابر یون های کلرید وجود دارد :
- شرایط محیطی متوسط (دسته بندی A) : ساختمان هایی که بر اثر وزش بادهاي داراي يونهاي نمك در معرض رسوخ یون های کلرید نیستند.
- شرایط محیطی شدید (دسته بندی B) : ساختمان هایی که در نزدیکی ساحل قرار دارند و در معرض وزش بادهایی هستند که دارای یون های کلرید است.
- شرایط محیطی شدید (دسته بندی C) : قسمت هایی از ساختمان که به علت فشار کم آب، خطر نفوذ آب در آنها وجود ندارد. (قسمت هایی که دائم در زیر آب دریا است)
- شرایط محیطی خیلی شدید (دسته بندی D) : قسمت هایی از ساختمان که آب به راحتی می تواند در آن نفوذ کند.
- شرایط محیطی فوق العاده شدید (دسته بندی E) : ساختمان های دریایی (قسمت هایی که در مجاورت جزر و مد هستند)
استفاده از مصالح جایگزین به جای فولاد
به منظور جلوگیری از خوردگی فولاد روش دیگری نیز وجود دارد و آن روشی نیست جز، استفاده از مصالح جایگزین. این روش بسیار مطمئن بوده و تاثیر مطلوب طولانی مدت روی سازه بتنی دارد.
بطور کلی مصالح جایگزین برای جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن عبارتند از :
- آرماتور های ضد زنگ
- آرماتور هایی با الیاف پلاستیکی
- میلگرد های کامپوزیتی
سازه بتنی
به منظور جلوگیری از خوردگی فولاد در سازه های بتنی استفاده از میلگرد های کامپوزیتی بسیار مناسب می باشد. جنس این میلگرد ها از ترکیب الیاف و رزین های مختلف است که الیاف ها نیز از نوع شیشه، کربن و آرامید می باشد. رزین ها هم از نوع پلی استر، اپوکسی و وینیل استر است.
زمانی خوردگی فولاد از بین می رود که از این نوع میلگرد ها استفاده شود. میلگرد های کامپوزیتی در برابر خوردگی مقاوم بوده و گزینه ی خوبی برای نواحی با شرایط شدید و خیلی شدید است. این میلگرد ها در مقایسه با میلگرد های فولادی از انعطاف پذیری کمتری برخوردارند. بنابراین لازم است آزمایشات لازم برای اطمینان از واکنش میلگرد کامپوزیتی صورت گیرد.
جمع بندی
خوردگی فولاد در سازه های بتنی زمانی رخ می دهد که عایق کاری فولاد انجام نشده باشد و یا از مصالح کیفیت پایین استفاده شده باشد. فولاد به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارد در صنایع ساختمانی مورد توجه قرار گرفته است. اما مهمترین نقص او آسیب پذیر بودن در برابر خوردگی است.
خرید انواع ورق استیل
اگر برای پروژه های خود نیاز به ورق استنلس استیل با کیفیت دارید ولی در انتخاب گرید مناسب برای کاربرد خود احتیاج به مشاوره و راهنمایی دارید، اصلا نگران نباشید فروشگاه مسیحا با تیم تخصصی مشاوره در کنار شماست. با کارشناسان ما تماس بگیرید و یا از طریق فرم لینک زیر وارد صفحه فرم در خواست مشاوره شوید.
