بخشی از مقاله
چکیده
خوردگی میلگردهای موجود در بتن مسلح تحت فرایند الکتروشیمیایی ، مخرب ترین آفت بتن مسلح در سواحل و جزایر خلیج فارس به شمار می رود.یون های کلر: در بخار آب شور دریا،شن و ماسه نامرغوب ، آب غیر شرب - ساخت و عمل آوری بتن - وجود دارند.نفوذپذیری جداره اعضای بتنی که خود ناشی از عدم رعایت اصول فنی در ساخت ، اجرا و عمل آوری بتن است باعث عبور یون های کلر از پوشش بتنی و رسیدن آن ها به میلگردهای فولادی است.از این پس تحت اثر فرایند الکتروشیمیایی که فی ما بین میلگرد و یون های کلر اتفاق می افتد غشایی - شبیه به زنگ زدگی - دور میلگردها تشکیل گردیده و باعث افزایش قطر آن ها می شود.این افزایش قطر باعث ایجاد ترک و رفته رفته فرو ریختن پوشش - - cover بتن شده و بدین ترتیب عمر مفید عضو سازه ای به شدت کاهش می یابد.استفاده از مصالح و آب مرغوب و عاری از یون کلر،رعایت دانه بندی مناسب،متراکم کردن بتن،افزایش ضخامت پوشش میلگردها،عمل آوری اصولی،رعایت نسبت آب به سیمان،استفاده از سیمان نوع ٍ و ... عواملی هستند که رعایت آن ها می تواند تاثیر قابل توجهی در افزایش عمر سازه های بتنی در مناطق آب شور ایجاد نماید.اما راه اساسی و اصولی،حذف فولاد از بتن و جایگزین کردن آن با میلگردهای پلاستیکی است.تولید این نوع بتن مسلح - - F.R. P و فراگیر کردن آن می تواند تحولی عظیم در صنعت عمران برای جنوب کشورمان باشد.
واژههای کلیدی:بتن مسلح،الکتروشیمیایی،کلر،میلگرد پلاستیکی،خلیج فارس
مقدمه
استفاده از بتن مسلح در صنعت ساختمان بسیار گسترده و فراگیر است.تمامی اجزای سازه ای و سقف ها در ساختمان های با سازه بتنی،پی ها و سقف ها در ساختمان های با سازه فلزی و کلاف های قایم و افقی و سقف ها در ساختمان های با سازه بنایی از بتن مسلح ساخته می شوند. استفاده فراگیر از این فرآورده، بدون تردید ناشی از ویژگی ها و محاسن منحصر به فردی است که در این مقاله به آن ها نخواهیم پرداخت؛آنچه که مورد بررسی قرار خواهد گرفت آفت بزرگ بتن مسلح در جزایر و بنادر جنوب کشور است که به دلیل ماهیتش ، "خوردگی شیمیایی" نامیده میشود؛این فرایند مخرب ،عمر سازه های بتنی را به شدت کاهش داده است به نحوی که بعضاً تخریب و بازسازی ساختمان هایی حتی با عمر کمتر از ًٍ سال راهم باعث گردیده است.
خوردگی شیمیایی زمانی اتفاق می افتد که یون های کلر در مجاورت میلگردهای فولادی مدفون در بتن قرار گیرند،در این صورت و در حضور رطوبت و دمای بسیار بالای محیط ،به ویژه در فصول گرم سال،زنگ زدگی فولاد شروع شده،تشکیل غشایی به دور میلگردها باعث افزایش حجم آن ها گردیده و پوشش بتنی - - cover ترک خواهد خورد ازاین پس،راه ورود یون های کلر موجود در محیط به داخل جسم بتن هموار و هموارتر گردیده و فروریختن کامل پوشش بتنی و از بین رفتن میلگردها را به دنبال خواهد داشت و عمر ساختمان عملاً به پایان خواهد رسید. ]ٌ[ تصویر ٌ: افزایش حجم میلگرها پس از تبادل یون کلر
ٍ-عامل فرایند خوردگی
فرایند الکتروشیمیایی تقریباً مشابه فرایندی است که در پیل خشک اتفاق می افتد،یون OH موجود در هوای مرطوب نقش الکترولیت را ایفا می کند و یون کلربه عنوان عامل اصلی، با آن تبادل یونی برقرار کرده وخوردگی آغاز می شود به همین دلیل ،در بتن خشک خوردگی شیمیایی اتفاق نمی افتد - البته دمای بالای محیط نیز این فرایند را تشدید می کند - . وقتی که عامل OH و کلر در همسایگی فولاد قرار می گیرند یون های کلر، فعال شده و خاصیت قلیایی محیط بتن که در اثر هیدراتاسیون آب و سیمان ،هنگام گیرش اولیه بتن به وجود آمده است کاهش می یابد.در این مرحله غشاء مقاوم دور میلگردها - که لایه آهن انفعالی نیزنامیده شده است - ضعیف شده و زنگ زدگی میلگردها آغاز می گردد.در اثر زنگ زدگی، اضافه حجم کاذبی - گاهی تا ٍبرابر حجم میلگردها - در میلگردها حادث گردیده و پوشش بتنی روی آنها - cover - که از مقاومت کششی ناچیزی برخوردارند ترک خورده و به تدریج کاملاً از عضو بتنی جدا می شود از این لحظه به بعد آرماتورهامستقیماً با هوای مملو از یون کلر در تماس قرار گرفته و فرایندخوردگی تشدید خواهد شد. ]ٌ[
