خوردگي در بتن
خوردگي در بتن
طی دهه های اخیر خوردگی میلگرد در بتن مسلح، یکی از
مهمترین عوامل كاهش دهنده عمر سازه های مذكور بوده است. در واقع به دلیل
مقاومت کششی اندک بتن، لازم است که آن را به طریقی در برابر بارگذاری کششی
تقویت نمود. استفاده از میلگردهای فولادی راه حلی است که طی سالیان متمادی
برای رفع این مشکل به کار رفته است.
محیط بتن تازه به دلیل وجود مقادیر
بسیاری از هیدروکسید کلسیم و مقادیر به نسبت کمتری از عناصر قلیایی مانند
سدیم و پتاسیم محیطی بسیار قلیایی با pH بین 12 تا 13 میباشد. وجود این
محیط قلیایی باعث ایجاد یک لایه نازک اکسید برروی سطح میلگرد ميگردد. این
لایه در محیط به شدت قلیایی بتن تازه پایدار بوده و میلگرد را در برابر
خوردگی محافظت میکند. مادامیکه pH محیط بیشتر از 10 باشد، میلگرد به لحاظ
شیمیایی کماکان غیر فعال مانده و در معرض خوردگی قرار نمیگیرد.
مشکل
اساسی زمانی آغاز میشود که pH محیط رو به کاهش میگذارد یعنی قلیایی بودن
بتن از دست میرود. کاهش pH محیط میتواند به دلایل متفاوتی صورت پذیرد که
مهمترین دلیل تحقق این امر مربوط به نفوذ یک سری عناصر شیمیایی خاص به داخل
بتن میباشد. در این میان مواد زیر از بیشترین اهمیت برخوردار میباشند:
الف- دی اکسید کربن (CO2) موجود در اتمسفر
ب- دی اکسید گوگرد (SO2)موجود در محیطهای صنعتی
پ- یونهای کلرید موجود در محیطهای دریایی
ت- املاح نمک (که معمولاً در اثر یخزدائی جاده ها، پلها و .... بر روی سازه های بتنی انباشته میشود.)
ورود
مواد فوق به داخل بتن باعث انجام واکنش شیمیایی و کاهش pH بتن میگردد. در
اغلب موارد این مواد از حفره های موجود در سطح بتن وارد ساختار سازه میشود.
در
محیطهایی که امکان ورود چنین موادی وجود دارد، غلظت این مواد افزایش پیدا
کرده و نهایتاً به آستانه ای میرسد که لایه محافظ تخریب میشود و در نتیجه
فولاد شروع به خورده شدن میکند. شواهدی حاکی از این امر وجود دارد که
آستانه خوردگی در بتن به نوع سیمان مصرف شده و ترکیبات آن بستگی دارد.
علاوه بر این، نوع ماده خورنده غالب نیز به جغرافیای محل استفاده بتن بستگی
دارد. برای مثال کربوناسیون بتن در اروپا نسبت به امریکا اهمیت بیشتری
دارد.
خوردگی باعث کاهش سطح مقطع مفید میلگرد شده و میتواند
ناپیوستگیهای مقطعی ایجاد کرده و مقاومت کششی و مقاومت در برابر تنشهای
خستگی را کاهش دهد.
در سازه های بتن مسلح، در اثر خوردگی میلگرد اضافه
حجمی تا چند برابر حجم فولاد اولیه ایجاد میشود. تنشهای ناشی از نیروهای
مولکولی حاصل از این اضافه حجم منجر به ترک خوردگی و نهایتا تخریب کامل
سازه بتنی می گردد.
ترکهای ايجاد شده راه را برای نفوذ آب، اکسیژن و
کلریدها باز مینمایند و این باعث تسریع در امر خوردگی میگردد. بنابراین زنگ
بیشتری تشکیل شده و تنشهای بیشتری به وجود می آید. تنشهای بیشتر باعث
ایجاد ترکهای بیشتر میشود. چرخه به وجود آمده تا جایی که فاجعه تخریب بتن
به طور کامل اتفاق بیفتد ادامه پیدا میکند.
ین میلگرد ها در واقع میلگرد
های معمولی هستند که تحت فرآیند گالوانیزاسیون قرار گرفته اند. در این
فرآیند لایه ای از فلز روی بواسطه غرق نمودن میلگرد در حوضچه روی مذاب بر
روی سطح میلگردایجاد می گردد.
منبع : بانک جامع اطلاعاتی مهندسی مکانیک
پروژه کارآموزی از خط تولید نورد میل گرد
دانشگاه آزاد اسلامی شوشتر
استاد : مهندس نوذریان
دانشجو : دانیال ممبنی
تابستان 1388
به حجم 16.72 مگابایت
در فرمت فشرده (rar)
لینک :
