از بین رفتن میلگردهای درون بتن راهکارها و عوامل

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1396/10/04

از بین رفتن میلگردهای فولادی، عامل اصلی پدید آمدن خوردگی است و معمولاً در دیوارها یا ستون ها، دال ها با ضخامت های متفاوت، لب میلگردها در طول بیرونی دال ها، میلگردهای قلاب شده عمودی بتن ها در لبه بیرونی (اگر خیلی نزدیک به سطح جایدهی شده باشند) اتفاق می افتد. برنامه ترمیم باید به منظور کمبود پوشش روی میلگردها تهیه شود. این ترمیم ها بیرون از ساختمان در جای مناسبی اجرا می شود. پوشش ها به عنوان مانعی در روی میلگرد فولادی یا سطح بتن، با ترکیب با دیگر روش ها، مهیا کننده محافظت تکمیلی در برابر خوردگی است. همچنین حفاظت کاتدیک، بیرون کشیدن کلراید و اضافه کردن بازدارنده های خوردگی در مواد ترمیم می تواند برای جلوگیری یا تاخیر انداختن خوردگی در آینده مفید باشد.

از بین رفتن میلگردهای درون بتن راهکارها و عوامل

 نفوذ آب

آب ممکن است با فشار هیدرولیک، فشار بخار آب، عمل مویینگی، ضربه باد و باران و غیره، به داخل بتن نفوذ کند. ترک ها، چگالی بتن، کمبود حباب هوای داده شده، نقص سازه ای و یا طراحی نامناسب اتثالات و درزها در مشارکت انتقال رطوبت نقش دارند. نفوذ آب به داخل بتن سبب مشارکت در خوردگی  میلگردها، آسیب در انجماد و ذوب، نشت در داخل سازه و یا سطح اشغال شده زیر عرشه ها، و امکان آسیب سازه ای می شود. طراحی صحیح سیستم حفاظتی باید برای تمامی این موضوعات، مشخص باشد.

از بین رفتن میلگردهای درون بتن راهکارها و عوامل

کربناسیون

کربناسیون کاهش حفاظت در برابر قلیایی های بتن است که با جذب دیوکسیدکربن و رطوبت سبب می شود. در بتن های معمولی، میلگردهای فولادی با قلیاییت زیاد بتن اطراف خود معمولاً با pH محیطی بالای 12،‌محافظت می شوند. معمولاً پوشش دادن با لایه ای از اکسید در دور میلگردهای فولادی به عنوان پوشش محافظتی عمل می کند. پوشش اکسید با قلیاییت بالا به جلوگیری ازخوردگی طولانی مدت میلگردهای فولادی، کمک می کند. وقتی کربناسیون اتفاق می افتد که فلیاییت افت کند، مثلاً pH کمتر از 10 می شود. بنابراین میلگردهای فولادی مهارشده در معرض خوردگی قرار می گیرند، زیرا اتفاق افتادن کربناسیون از وجه درونی بتن، هر میلگرد نزدیک به سطح بیرونی و بدون محافظت در برابر خوردگی را تحت تاثیر کربناسیون قرار می دهد. پوشش ها مانعی برای محافظت در برابر ایجاد کربناسیون در آینده و در جایی که بتن پوشش مناسب ندارد، مهیا می کند. بسیاری از این پوشش ها موانع جدیدی اند و هیچ گونه داده از عملکرد کارگاهی آنها موجود نیست. هر پوشش دهنده باید به طور دقیق قبل از استفاده، ارزیابی شود. کارفرما باید از این محدودیت ها آگاهی داشته باشد و رضایت کتبی قبل از استفاده اخذ شود. دیگر سیستم های موجود برای حفاظت مجدد از میلگردهای فولادی در بتن های کربناته شامل استفاده از سیستم های حفاظت کاتدیک یا قلیایی کردن مجدد بتن است

از بین رفتن میلگردهای درون بتن راهکارها و عوامل

حلقه آندیک (اثر هالو)

در بسیاری پروژه های ترمیم بتن، موقعیتی به وجود می آید که میلگردها از بتن اصلی به داخل ملات ترمیمی یا بتن جدید امتداد می یابند. خیلی اوقات، به سبب خوردگی تسریع شده، گسیختگی میلگردها در بتن اصلی، عیناً آن طرف ترمیم اتفاق می افتد. معمولاً خرابی بتن در اطراف لکه گیری های ترمیم جدید به دلیل تقابل با مواد با کیفیت خوب، مهارت و روش های استفاده شده است.

این مورد معمولاً به حلقه آندیک یا تاثیر هالو ارجاع می شود. این مورد معمولاً اتفاق می افتد، زیرا شرایطی که منجر به افزایش اختلاف پتانسیل الکتریکی در خط پیوند (چسبیدن) بین بتن جدید و اصلی می شود، مهیاست. خوردگی در آن معمولاً در بتن اصلی اتفاق می افتد و الکترون ها جذب بخش کاتدیک میلگردها در مواد ترمیمی آلوده نشده، می شوند. زنگ زدن منجر به ورقه ورقه شدن بتن ناشی از نیروهای داخلی بزرگی است که در سطح میلگردها افزایش یافته است. شایان ذکر است که در حضور کلراید این روند تسریع می شود.

این مشکل با کمک آسترها یا پوشش های مانع حل می شود. در واقع تاحدی جریان آن آهسته می شود، اما کاملاً متوقف نمی شود. پوشش های مانع روی میلگردهای مسلح کننده، از قبیل اپوکسی ها، دو غاب های لاتکس، یا یا پوشش های روی- غلیظ، می تواند بازدارنده فعالیت های خوردگی شوند. این موارد برای کاهش این تاثیرات و مشکلات کارگاهی موثر است. حفاظت کاتدیک و حذف کلراید راه حل هایی است که باید در جاهایی که از لحاظ اقتصادی این امکان وجود دارد، مورد ملاحظه قرار گیرد. اخیراً در چندین پروژه از محرک های آندی (قطب مثبت) برای کاهش خوردگی در اطراف لکه گیری ها و رویه های بتنی استفاده شده است (به بند 7-7-4 مراجعه شود)

از بین رفتن میلگردهای درون بتن راهکارها و عوامل

ترک ها

همه برنامه های ترمیم بتنی و سیستم های حفاظتی باید برای رفع و عملکرد صحیح در ترمیم ترک ها مشخص شود. نفوذ آب به داخل ترک ها منجر به خوردگی و مشکلاتی در دوره های انجماد و ذوب شدن در اقلیم سرد می شود.

تنها بعد از تعیین دلایل پدید آمدن و اتفاق افتادن ترک ها می توان روش های تخصصی صحیح ترمیم را پیشنهاد داد. در ترک های سازه ای تخمین مجدد انتقال بار در سرتاسر ترک نیاز است. معمولاً ترکیبات تزریقی اپوکسی برای اطمینان یک ترمیم مفید است.

ترک های فعال، به ویژه ترک های ناشی از تغییرات دمایی در شرایط محیطی، برای اجازه دادن به جابه جایی های آینده باید ترمیم شوند. روش هایتخصصی مانند بتونه کاری، گروت شیمیایی، پوشش های الاستومری و اپوکسی های با قابلیت کشسانی بالا مافظت مطلوبی از ترک های موثر می کنند.

ترمیم ترک های فعال، در شرایط محیطی در معرض هوا، مشکل است. بیشتر موادی که برای ترمیمترک هااستفاده می شوند به دما حساس اند و نمی توانند در دمای کمتر از 4 درجه سانتی گراد اجرا شوند. این دما به طور معمول درخصوص حداقل دما توسط کلینیک بتن ایران برای ترمیم ترک ها توصیه شده است. اگر چه این تسهیل در اجرای مواد ترمیمی، درخصوص ترک های فعال ناشی از دماهای متفاوت برای بسته شدن در هواهای گرم است.ترک هایی که زمستان باز شده در تابستان بسته می شوند. هم پیمانکار و هم مشاور باید قبل از شروع ترمیم مواظب باشد و اگر امکان پذیر بود،‌ بازرسی از سازه باید در هوای سرد صورت پذیرد (ACI 224.1R). همچنین باید ترمیم ها وقتی که ترک ها در حدود عرض حداکثر هستند انجام شود، زیرا در ترمیم ترک های فعال مواد با بیشترین قابلیت انعطاف پذیری استفاده می شود و اجرا در فشار بهتر از کشش است.

حمله شیمیایی کلراید

نفوذ مواد شیمیایی با محلول نمک به داخل بتن در خوردگی فولاد مهار شده مشارکت دارد. به علاوه، حمله شیمیایی، شامل اسیدها، قلیایی ها و سولفات ها، دارای تاثیرات زیان آوری برروی بتن است. سیستم های حفاظتی به طور معمول به دلیل ایجاد مانع به سبب حداقل کردن نفوذ مواد شیمیایی به داخل بتن استفاده می شوند. این مسئله در ACI 515.1R به طور کامل بحث شده است و خلاصه ای از تاثیرات متنوع مواد برروی بتن تهیه شده است. همچنین به انجمن بین المللی سیمان پرتلند نیز در این خصوص اطلاعات دقیقی ارائه کرده است

از بین رفتن میلگردهای درون بتن راهکارها و عوامل

سایش سطح

سایش سطح بتن به طور کلی در سدها،‌سرریزهاو دیگر سازه های آبی صورت می گیرد. به علاوه برروی عرشه پل ها،‌شیب ها، عرشه پارکینگ، کف های صنعتی و دیگر سازه هایی که تحت ترافیک هستند، اهمیت دارند. همچنین معمولاً با شدت کمتری در ساختمان هایی که در معرض باران اسیدی و شرایط آب و هوایی شدید هستند،‌اتفاق می افتد. رویه های بتنی، سخت کننده های سطح، استرها، یا دیگر روش ها، اغلب به دلیل محافظت از این سطوح، بعد از تکمیل ترمیم های مورد نیاز استفاده می شوند.

مفهوم سیستم ها

وقتی که سیستم ها محافظتی انتخاب می شود،‌ همه شاخص های تاثیرگذار در عملکرد آن سیستم ها در سازه احتیاج به ملاحظه و بررسی کامل دارد و نباید فقطیک جزء یا خاصیت منحصر به فرد مورد توجه قرار گیرد. این دیدگاه در ACI 515.1R مطرح شده است. برخی از شاخص هایی که باید مورد ملاحظه قرار گیرد در زیر آورده شده است :

  • مواد حفاظتی
  • مواد حفاظتی سطح مشترک برای سطوح بتنی
  • بتن های با ضخامت mm40 (سطح بتن)
  • بتن های با ضخامت بیشتر از mm40
  • ملاحظات سازه ای
  • ملاحظات سازه ای در حین اجرا (جایدهی میلگردها)
  • اعضای بتنی در معرض عوامل محیطی
  • پایداری شمع های بتنی (اگر نیاز باشد)
  • فشار آب های زیرزمینی (آگر نیاز باشد)
  • اثر در معرض قرار گرفتن عوامل محیطی (اگر نیاز باشد)
  • قرار گرفتن در سایش، فرسایش و کاویتاسیون
سایر مقالات
طراحی سازه های الیاف فولادی
طراحی سازه های الیاف فولادی

روش های طراحی سازه هایی که در آنها از الیاف فولادی استفاده شده، برای کاربردهایی پیشنهاد گردیده که در آن شکست یک عضو منجر به گسیختگی سازه ای نمی شود. این کاربردها شامل روسازی آزادراه ها، روکش ها، عرشه پل و کف انبارها می شود. در این نوع کاربری ها، مقاومت کششی طراحی مصالح به دلیل اضافه شدن الیاف، افزایش می یابد. سپس از روش طراحی مشابه که برای بتن بدون اضافه کردن الیاف به کار رفته است، استفاده می شود. در مواردی که شکست کششی اعضای سازه منجر به گسیختگی سازه ای می شود، جایگزین کردن میلگردهای کششی با الیاف فولادی توصیه نشده است. در عوض الیاف فولادی علاوه بر میلگردهای تقویت به کار رفته اند تا باعث ایجاد خصوصیات سودمندی چون انعطاف پذیری مضاعف یا مقاومت ضربه ای مضاعف شوند.

ادامه مطلب
پوشش بتن بر پایه پلی اوره-پلی یوریا
پوشش بتن بر پایه پلی اوره-پلی یوریا
استفاده از پوشش‌های سطحی بتن یا کوتینگ ها به منظور محافظت سطحی بتن از عوامل مخرب شیمیائی و مخربهای سایشی مورد توجه می باشد. سازه های بتنی صنعتی، سازه های دریائی و تاسیسات آبی و فاضلابی بیشترین عوامل مخرب بتن را دارند. این پوشش‌ها معمولاً بر پایه مواد پلیمری آلی هستند که مقاومت بالائی را در برابر عوامل شیمیائی خورنده دارند. استفاده از پوشش‌های معدنی عمدتاً به منظور محافظت در برابر سایش صورت می‌گیرد. پوشش‌های متعارف در این صنعت شامل اپوکسی ها، آکریلیک ها، سیلیکونها، پلی اورتانها و پلی اوره ها می باشند. انتخاب نوع پوشش بسته به نوع و شدت عوامل خورنده و شرایط اجرای پوشش متفاوت است.
ادامه مطلب
خصوصیات بتن مسلح به الیاف اکریلیک
خصوصیات بتن مسلح به الیاف اکریلیک

اکثر تحقیقاتی که تاکنون بر روی خصوصیات AFRC انجام شده است متعلق به سازمان های تولید کننده الیاف بوده است. با این وجود مطالعات انجام شده توسط دنیل و اندرسون اطلاعات ارزشمندی درباره تاثیرات برخی عوامل تولید بر روی عملکرد ترکیبات مسلح به الیاف اکریلیک با مقاومت کششی بالای اوچست، Dolanit-10 فراهم کرده است.

ادامه مطلب
روش های آزمون پلیمر تقویت شده با الیاف FRP (بخش دوم)
روش های آزمون پلیمر تقویت شده با الیاف FRP (بخش دوم)

روش های آزمون پلیمر تقویت شده با الیاف FRP برای تسلیح بتن به منظور ارایه روش های آزمون قابل کاربرد برای میله و رشته های تقویت شده با الیاف به عنوان مسلح کننده ها یا تاندول های پیش تنیده در بتن است. در این راستا تدارکات عمومی مربوط به آزمون پلیمرهای تقویت شده با الیاف FRP در این استاندارد گرداوری شده است.

ادامه مطلب