عوامل خوردگی میلگرد در بتن

علت استفاده میلگرد در بتن

میلگرد پروفیلی استوانه ای، طویل و توپر است که در ساختمان های اسکلت بتنی به منظور افزایش قدرت بتن به صورت آرماتور (ترکیب میلگرد با بتن) استفاده می شود. وجود میلگرد سبب افزایش قدرت کششی بتن می شود و این عیب بتن را پوشش می دهد. بتن و فولاد از چسبندگی خوبی برخوردارند، وجود آج روی میلگرد نیز به منظور افزیش سطع درگیری این دو است. ضریب انبساط حرارتی یکسان میلگرد فولادی و بتن نیز سبب می شود تنش‌ های اولیه اثر گذار نباشند. استفاده میلگرد در بتن سبب کاهش ضخامت بتن ریزی می شود.

چرایی خوردگی میلگرد در بتن

دوام بتن از مهمترین شاخصه ها است که باید در هنگام طراحی و ساخت تمهیدات لازمی جهت تامین آن در نظر گرفته شود. یکی از علل بهم خوردگی دوام در بتن خوردگی میلگردهایی است که بتن با آن مسلح شده است. کوچک ترین تغییر در ترکیبات شیمیایی فولاد سبب خوردگی شده و یا می تواند مقاومت آن را تحت شعاع قرار دهد. شرایط محیطی نیز در روند خوردگی آرماتور تاثیر گذار است. منشا این خوردگی دلایل مختلف فیزیکی، شیمیایی و یا حرارتی دارد که میبایست بررسی شود. زنگ زدگی و نهایتا خوردگی میلگردهای فولادی باعث بروز ترک در پوشش بتنی میلگردها می گردد. این خوردگی با بروز پدیده هایی نظیر کربناتاسیون و به ویژه نفوذ یون کلرید آغاز شده و شدت می یابد و نهایتا به ریزش سازه می انجامد.

خوردگی میل‌گردهای کار شده در بتن مسلح از عمده دلایل اصلی تخریب سازه‌های بتنی و شایع‌ترین نوع خرابی بتن در سواحل است.

دلایل شیمیایی خوردگی میلگرد

– سولفات

حرکت یون های سولفات درون بتن و ترکیب با آلومینات ها سبب باد کردگی و نهایتا ترکیدگی بتن می گردد. افزودن پوزولان ها که شامل خاکستر های آتش فشانی غیر بلورین و مواد معدنی متفاوت است ممکن است خواص دوامی بتن را ارتقاء داده و آسیب پذیری این ماده ارزشمند را در مقابل حملات سولفاتی به حداقل برسانند.

سولفات ها انواع مختلفی دارند اما متداول ترین آن ها عبارت است از سولفات سدیم ، پتاسیم ، منیزیم و سولفات کلسیم که در خاک یا در آب زیرزمینی وجود دارند. معمولا خاک یا آب هایی که حاوی چنین سولفات هایی باشند قلیایی نامیده می شوند. کلیه این سولفات ها برای بتن زیان آور هستند.

– کلرید

یون های کلر آزاد از دلایل تخریب بتن و خوردگی پروفیل میلگرد است. این ماده در آب دریا و برخی افزودنی های حاوی کلرید کلسیم وجود دارد. کلرید سبب از بین رفتن بتن و نرمی آن می شود. کلر پس از فلوئور واکنش پذیرترین نافلزات است. خوردگی میلگرد بر اثر تهاجم یون کلراید به صورت حفره ای شدن است. باید توجه داشت که کلریدها می توانند از طریق ترک­ ها به صورت مستقیم و بسیار سریع به داخل بتن نفوذ کنند.

– اسیدها

امکان این است که اسیدها به طور طبیعی از تخریب و یا فساد گیاهان تولید شوند. اسید سولفوریک در بعضی شرایط طبیعی نظیر مجاری فاضلاب شهری و صنعتی به وجود می‌آید. قرار گیری بتن مسلح شده با میلگرد و محیط اسیدی سبب واکنش اسید و باز شده که در این فرآیند اسید با ترکیبات هیدراته موجود در خمیر سیمان واکنش نشان می‌دهد که همین امر سبب تضعیف مقاومت بتن می گردد.

توجه داشته باشید که تخریب خمیر سیمان، ظاهر شدن ذرات شن و ماسه و رویت میلگردهای درحال خوردگی نشان دهنده  پدیده خوردگی اسیدی است.

خوردگی میلگرد و بتن

روش های جلوگیری از خوردگی میلگرد آرماتور

خوردگی میلگرد در بتن می تواند به علت نبود پوشش یا همان کاور رخ می دهد و تحت بعضی شرایط دچار تهدید عوامل مخرب قرارمی گیرد،

استفاده از میلگرد روکش اپوکسی

اپوکسی روکشی است که روی میلگرد آجدار سیاه پوشیده می شود و معمولا سبز رنگ است. رزین اپوکسی غیر سمی است و با محیط زیست سازگار است. اپوکسی ضد خوردگی است و در نمک و رطوبت مقاومت دارد. این پوشش نوعی جدا کننده فیزیکی است که مانع نفوذ اکسیژن و کلرید و دیگر عوامل خورنده به سطح میلگرد می شود. این پوشش نسبت به ضربه آسیب پذیر است و پروفیل جدا می شود. باید در نظر گرفت که این روکش سطح درگیری میلگرد با یتن را کاهش می دهد.

میلگرد اپوکسی

پوشش دهی میلگرد با رنگ های صد زنگ

رنگ های ضد زنگ، آهن را در مقابل واکنش با هوا، آب و مواد شیمیایی محافظت می کند. پوشش دهی لایه ای نازک از این مواد روی سطح میلگیرد سبب ایجاد لایه ای محافظتی شده که طول عمر فولاد را افزایش می دهد. در هنگام اضافه کردن ضدزنگ باید دقت داشت تا تمام سطح را پوشش دهی کرد.

میلگرد با پوشش زینک ریچ

پوشش زینک ریچ کاوری است که روی میلگرد قرار می گیرد. این مواد مانند سدی در برابر خوردگی هستند. گرچه پوشش های زینک ریچ در قیاس با اپوکسی گران تر هستند اما نسبت به خوردگی مقاوم تر و طول عمر بیشتری دارند که توجیه اقتصادی دارد. توصیه شده است که میلگرد های فولادی با پوشش زینک ریچ در محیط هایی خوردنده شدید که احتمال ضربه و خراش وجود دارد استفاده نشود. طبیعتا میلگرد روکش زینک ریچ از قیمت میلگرد آجدار سیاه بیشتر است.

میلگرد زینک ریچ

تاثیر روش تولید میلگرد بر زنگ زدگی