آسیب بتن به وسیله حمله ی اسیدی به بتن

حمله‌ی اسیدی

معمولاً حمله‌ی اسیدی در سازه‌هایی رخ می‌دهد که در نزدیکی معادن زیرزمینی ساخته شده‌اند. آب زهکشی شده و خارج شده از این معادن می‌توانند حاوی اسیدهای با pH بسیار پایین باشند. اگر pH محلولی 7 باشد آن محلول خنثی است. بزرگ‌تر از 7 قلیایی است و کوچک‌تر از آن اسیدی. 15 تا 20 درصد محلول‌های سولفوریک اسید دارای pH نزدیک 1 هستند. چنین محلولی به سرعت به بتن آسیب می‌زند. محلول‌های اسیدی دارای pH 5 تا 6 نیز به بتن آسیب می‌زنند، اما به زمان بیشتری احتیاج دارند.

شناسایی بتنی که به وسیله‌ی اسید آسیب دیده است بسیار آسان است. اسیدها با سیمان پرتلند موجود در بتن واکنش می‌دهند و نمک‌های کلسیم را به وجود می‌آورند. آب‌های جاری به آسانی این نمک‌ها را شسته و با خود حمل می‌کند. به مرور سنگدانه‌های موجود در بتن در معرض دید قرار می‌گیرند. ظاهر بتنی که به وسیله‌ی اسید آسیب دیده است، بسیار شبیه به آسیب دیدگی به وسیله‌ی سایش است، با این تفاوت که سنگدانه‌هایی که در معرض دید قرار گرفته‌اند، صاف و صیقلی نیستند. تصویر پایین، شکل عمومی بتن آسیب دیده به وسیله حمله‌ی اسیدی را نشان می‌دهد. آسیب دیدگی بر اثر حمله‌ی اسیدی، معمولاً بر روی سطح بتن آغاز می‌شود و ادامه می‌یابد، با این حال می‌تواند به لایه‌های دیگر بتن نیز نفوذ کند. زمانی که اسید به سطح بتن می‌رسد یا به داخل آن نفوذ می‌کند با سیمان داخل مخلوط بتن واکنش می‌دهد. این واکنش باعث می‌شود تا اسید خنثی شود. اگر اسید محلول در آب جاری باشد، آسیب دیدگی می‌تواند به سرعت پیشروی کند؛ چرا که بتن آسیب دیده به وسیله آب جاری شسته و برده می‌شود و اسید تازه به قسمت‌های آسیب ندیده راه می‌یابد. برای ترمیم بتن آسیب دیده به وسیله‌ی اسید، معمولاً باید کمی بیشتر از جایی که بتن آسیب دیده پاکسازی شود. اگر چنین نشود، احتمال ضعیف شدن و شکست مواد ترمیمی بالاست.

مانند بقیه‌ی آسیب دیدگی‌ها، پیش از آغاز ترمیم بایستی منبع اصلی ایجاد آسیب دیدگی از بین برود. متداول تکنیک برای حمله‌ی اسیدی، رقیق کردن اسید به وسیله‌ی آب است. با این کار، pH اسید بالاتر می‌رود و پتانسیل آن برای آسیب زدن به بتن کم‌تر می‌شود. اگر اسید خیلی قوی باشد، معمولاً از یک لایه‌ی پوششی برای محافظت از مواد ترمیمی استفاده می‌شود.

ترمیم بتن آسیب دیده با اسید، می‌تواند با جایگزینی بتن با بتن پلیمری صورت گیرد. بتن پلمیری و ملات اپوکسی (که در آن سیمان پرتلند وجود ندارد) مقاومت بالای در برابر حملات اسیدی دارد. همچنین ملات‌ها و موادهای ترمیمی دیگری نیز وجود دارد که در آن‌ها سیمان پرتلند استفاده نشده و در برابر اسید مقاوم‌اند.

شستشوی بتن به وسیله‌ی اسید، زمانی راه حلی برای آماده‌سازی بتن پیش از شروع ترمیم بود. اما بعدها متوجه شدند که بعد از شستشو، خود اسید نیز باید به صورت کامل از بتن پاک شود؛ برای همین امروزه این کار ممنوع است.

در نهایت باید این نکته نیز ذکر شود که آسیب دیدگی بتن به وسیله‌ی آب خالص خیلی شبیه حمله‌ی اسیدی است. این نوع آسیب دیدگی معمولاً در ارتفاعات زیاد و در جایی که آب کاملاً خالص است رخ می‌دهد. آب خالص حلالیت بالایی برای مواد مورد استفاده در بتن دارد؛ آن‌ها را در خود حل می‌کند و به بتن آسیب می‌زند.