بخشی از مقاله
حفاظت کاتدي سازه هاي بتني به روش آند فدا شونده در محيط دريايي
چکيده
خوردگي آرماتورهاي فولادي در بتن با افزايش حجم قابل ملاحظه روبرو است . اين موضوع منجر به ايجاد تنش هاي کششي بـالا در بـتن شده و در نهايت منجر به ترک خوردن و تخريب آن خواهد شد. در محيط هاي دريايي بدليل وجود عوامل خورنده ، لايه غير فعال يا پسيو فولاد، از بين مي رود و بتن دچار خوردگي شديد خواهد شد. حفاظت کاتدي يکي از روشهاي جديد و موثر در حفاظت سازه هاي بتنـي مـسلح در برابـر خوردگي مي باشد. حفاظت کاتدي به دو روش اعمال جريان و روش آند فدا شونده قابل اجرا مي باشد. در برخي از سازه هاي بتني مثل بتن هاي پيش تنيده ، بکارگيري روش اعمال جريان از حساسيت بالايي برخوردار است . در اين حالت اگر بدليل طراحي غلـط و يـا دلايـل ديگـر، خروجـي ترانس رکتيفاير بيش از مقدار مورد نياز حفاظت کاتدي باشد، منجر به تردي هيدروژني و از دست رفتن چسبندگي آرماتور به بتن خواهـد شـد. در چنين مواردي بکارگيري روش آند فدا شونده توصيه مي شود. در اين مقاله روش حفاظت کاتدي سازه هاي بتني به روش آند فـدا شـونده و نيـز مانيتورينگ آن تشريح خواهد شد.
١-مقدمه
حفاظت کاتدي بتن هاي مسلح به روش آند فدا شونده ، با استفاده از تکنيک هاي متعددي به شرح زير انجام مي شود.
١-بکارگيري پوشش فلز روي
٢-بکارگيري پوشش آلياژAl-Zn-In
٣-بکارگيري آندهاي ورقه اي و چسبنده از جنس فلز روي(Zinc adhesive anode )
٤-بکارگيري آندهاي ريخته گري از نوع روي و آلومينيوم
٥- بکارگيري آندهاي توري از جنس روي
در قسمت هاي بعدي روشهاي فوق توضيح داده مي شود
يکي از پارامترهاي مهم در سيستم حفاظت کاتدي، انجام نظارت هاي دوره اي يا مانيتورينگ مي باشد. بدين ترتيب از کارآيي و عملکرد خوب سيستم در طول زمان اطمينان حاصل خواهد شد و اگر اشکالي در سيستم بروز کند، در زمان مناسب مشخص و برطرف خواهد شد.
مانيتورينگ حفاظت کاتدي ميتواند به روش دستي و يا کنترل از راه دور انجام شود. در حالت دوم از امواج راديويي، ماهواره و شبکه تلفن همراه براي تبادل اطلاعات استفاده مي شود
٢-بکارگيري پوشش فلز روي
سطوح بتني را مي توان از طريق پاشش فلز مذاب روي(metal spray) پوشش داد. بر اساس تجارب موجود جريان خروجي از آند روي(پوشش روي) به ميزان زيادي به رطوبت موجود در محيط بستگي دارد. بنابر اين جريان خروجي از آنها در ناحيه بالاي پاشش آب با گذشت زمان و تشکيل لايه غير فعال اکسيد روي، کاهش مي يابد و در نتيجه جريان لازم براي حفاظت کاتدي ايجاد نخواهد شد. در روش آند فدا شونده ، آند بايستي در ارتباط مستقيم با آرماتورهاي فولادي باشد. بنابر اين بايستي کليه آرماتورهاي فولادي با يکديگر ارتباط الکتريکي داشته و در نواحي متعدد با پوشش روي ارتباط الکتريکي داشته باشند. از اين روش به عنوان روش تعمير بتن نيز استفاده مي شود. در اين حالت ابتدا بتن هاي آسيب ديده را بر طرف مي کنند. سپس سطح آرماتورها در محل هاي مزبور، آماده سازي سطحي شده و پوشش روي در آن محل و اطراف آن اجرا مي شود[١]. همچنين اين آندها مي تواند بصورت ورقه اي و به ضخامت ٠.٢٥ ميلي متر بکار رود. پشت اين ورق ها توسط لايه اي از چسب هادي جريان الکتريکي پوشانده شده است . اين چسب به شکل ژل و بر پايه آب مي باشد. بر روي اين چسب لاينر قرار دارد و در هنگام نصب آن بايستي لاينر مزبور را برطرف کرده و سپس با فشار دادن آن بر روي سطحي بتني، آنرا به سطح بتني چسباند. سطحي بتني بايد قبل از نصب آند بخوبي تميز شده باشد. اطراف آند مزبور بايستي توسط آب بند هاي سيليکوني بخوبي آب بند شود. نصب اين آندها آسان مي باشد.
مشابه حالت قبل آند مزبور بايد در چندين محل در تماس الکتريکي با آرماتورها باشد و کليه آرماتورها نيز با يکديگر ارتباط الکتريکي داشته باشند. در شکل (١) بکارگيري اين آندها در ناحيه پاشش آب به روش Metal spray و روش Zinc adhesive anode مشاهده مي شود.
٣-بکارگيري پوشش آلياژAl-Zn-In
در اين روش آلياژي از Al-Zn-In از طريق metal spray بر سطح بتن پاشيده مي شود. ترکيب اين آلياژ بگونه اي است که لايه غير فعال بر روي سطح پوشش تشکيل نمي شود و بنابر اين جريان خروجي از آند با گذشت زمان کاهش پيدا نمي کند. فلزي که در اين حالت براي
metal spray بکار مي رود شامل سيم هاي آلومينيومي توخالي بوده که درون آنها توسط پودر روي و اينديم پر شده است . مشابه حالت قبل ، ارتباط الکتريکي پوشش با آرماتورها بايستي در نواحي متعدد انجام شود و کليه آرماتورها ارتباط الکتريکي با يکديگر داشته باشند[٢].
شکل (١) در اين شکل بکارگيري آند روي در ناحيه پاشش آب به روش Metal spray و روش Zinc adhesive anode مشاهده مي شود.
٤-بکارگيري آندهاي ريخته گري از نوع روي و آلومينيوم
در ناحيه بالاي آب (ناحيه اتمسفري، پاشش آب و جزر و مد) مي توان از آندهاي ريخته گري روي و آلومينيوم در داخل بتن استفاده کرد. اين آندها در اطراف يک سيم فولادي ريحته گري مي شوند. در هنگام نصب آندها، سيم مزبور را به آرماتورها اتصال مي دهند. بدين ترتيب اتصال الکتريکي بين آند و کاتد برقرار مي شود. به عبارت ديگر اين نوع آندها بايستي قبل از بتن ريزي به آرماتورها متصل شده و همزمان با آرماتورها در داخل بتن مدفون شوند[٣]. در شکل (٢) نمونه اي از اين آندها مشاهده مي شود.
شکل ٢: در اين شکل آندهاي فدا شونده از نوع ريخته گري مشاهده مي شود.
٥- بکارگيري آندهاي توري از جنس روي
