بررسی وعلل خوردگی میلگرد فولادی در سازه بتنی آبرسانی گروه ملی صنعتی فولاد ایران

نویسنده اول¹*یعقوب کمـــالی نیا ، نویسنده دوم²،انیـس کمــالی نیا

1- *یعقوب کمالی نیا کارشناس ساختمان وسازه ((yaghoobkamalinia@gmail.com

2- انیس کمالی نیا کارشناس کامپیوتر نرم افزار (aniskamalinia@gmail.com)

چکیده

خوردگی انواع میلگرد های فولادی(آجدار، ساده) در سازه های بتنی یکی ازمهم ترین عوامل خرابی در بتن مسلح است. بخصوص سازه هایی که درحاشیه جنوبی استان ها وشهر ها به دلیل نزدیکی (دریا) و خیلیج فارس که به چند عامل مهم از قبیل وجود شرایط آب و هوای بسیار نامناسب (دما و رطوبت زیاد)، وارد شدن یون های مضر (مانند کلر، سولفیت، کربنات و غیره) به داخل توده بتن از راه های مختلف، خرابی های چشم گیر و روز افزونی بر سازه های بتنی مسلح دارند. به طوری که حتی سازه های بتن مسلح که با پوشش کافی از بتن با نفوذ پذیری کم، محافظت شده باشند دچار آسیب دیدگی می شوند و باعث ایجاد ترک درسازه شده واین باعث تسریع خوردگی میلگرد و کاهش عمر مفید سازه می گردد.جهت کاهش این خسارت های جبران ناپذیر ناشی از پدیده خوردگی وهوازدگی افزایش دوام سازه باید تمهیداتی در نظر بگیریم تا مقاومت میلگرد ها وبتن را افزایش و تاثیرات عوامل خورنده را کاهش دهیم که از عواقب خوردگی فولاد در بتن می توان به کاهش ظرفیت باربری، کاهش شکل پذیری، ترک خوردگی وطبله( پوسته پوسته) شده پوشش بتن، کاهش پیوستگی بین بتن و میلگرد، و غیره اشاره نمود . در نتیجه، سازه های بتنی تحت تأثیر خوردگی به تدریج سرویس پذیری، عملکرد و نهایتاً ایمنی خود را از دست می دهند. در این پژوهش مقاله روش های محافظت از میلگردهای فولادی بر اساس محل اثر گذاری(روش محفاظت مستقیم از میلگرد - روش محفاظت میلگرد توسط بتن) و بر اساس مکانیزم اثر( محافظت مکانیکی - محافظت شیمیایی - محافظت الکتروشیمیایی) مورد بررسی قرار می گیرد و در انتها عوامل تاثیر گذار در آسیب به سازه های بتن مسلح شامل خوردگی فیزیکی ، خوردگی شیمیایی ، خوردگی لیچینگ ، خوردگی مغناطیسی ، خوردگی دی اکسید کربن ، خوردگی سولفات ، خوردگی سولفید هیدروژن ، خوردگی بیولوژیکی ، خوردگی الکتروشیمیایی و الکترواسموتیک و تخریب سنگ سیمان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

کلمات کلیدی :بتن مسلح، میلگرد فولادی، راه های جلوگیری از خوردگی، محافظت و نو آوری

1- مقدمه

بتن مسلح یکی از مهمترین و پر کاربرد ترین مصالح ساختمانی در دنیا است.امروزه ساخت ساختمان وسازه های بتن مسلح دراستان و شهر های جنوبی نزدیک به دریا و مناطق ساحلی ایران گسترش فراوان یافته است.بتن مسلح نسبت به دیگر مصالح ساختمانی از دوام مناسبی در برابر شرایط مهاجم وخورنده برخوردار است.چنین سازه هایی در مناطقی که نفوذ رطوبتی ، دریایی، ساحلی تحت آسیب عوامل خورنده و حمله شدید سولفات ها هستند.با توجه به شرایط نامناسب در این مناطق و عدم توجه به دستور العمل ها و مقررات ملی ساختمان و استاندارد ها ساخت سازه ، هر ساله تعداد زیادی از این سازه ها کارایی خود را از دست می دهند یا اینکه تخریب می شوند.خوردگی انواع میلگرد های فولادی یکی از مهم ترین عوامل زوال سازه های بتن مسلح است.خوردگی میلگردها می تواند باعث کاهش سطح مقطع آرماتور و پوسته شدن بتن و ترک خوردگی شود. همچنین این پدیده باعث می شود که چسبندگی بین بتن و آرماتورکاهش یابد که سبب کاهش مقاومت بخصوص تیر ها،دال ها و دیگر اجزای سازه بتن مسلح شود. این موارد باعث ایجاد آسیب ها و خسارت های جانی و مالی فروان می شود. امروزه به دلیل توسعه شرکت های صنعتی در نواحی ساحلی و ساخت سازه های بتن مسلح در مناطق نزدیک به دریا اهمیت این موضوع دو چندان شده ، زیرا عمر مفید این سازه کاهش می یابد و در بعضی از موارد تخریب می شوند و سپس از رده خارج می شوند،که در هر صورت باعث هدر رفتن منابع مالی و سرمایه های ملی می شود .

2- تعریف خوردگی

خوردگی، واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی یک ماده با محیط اطراف است که باعث تخریب و فاسد شدن و تغییر خواص آن ماده می شود.گروهی باور دارند که خوردگی محدود به فلزات است ولی غالبا مهندسی خوردگی هم فلزات و هم غیر فلزات را در نظر می گیرد.خوردگی فرایندی زیان آور است

عکس شماره(1) خوردگی میلگرد عکس شماره (2) خوردگی میلگرد سازه بتن مسلح ،طبله کردن

عکس شماره (3) نمودار واکنش ها عکس شماره (4) نمونه واکنش های شیمایی

3- محیط های خورنده عمال کلیه محیط ها خورنده هستند،اما قدرت خورندگی در آنها متفاوت است.مثال هایی در این مورد عبارتند از:انواع آب ها(آب های تازه،مقطر،نمک دار و معدنی)، بخار آب و گازها مانند کلر،آمونیاک،سولفور هیدروژن،دی اکسید گوگرد ،گازهای سوختنی و همچنین اسید های معدنی مانند اسید کلرید ریک،سولفوریک و نیتریک و اسید های آلی مانند اسید نفتنیک ، استیک و فرمیک،حلال ها، روغن های نباتی و نفتی و انواع و اقسام محصولات غذایی

4- عوامل موثر بر خوردگی عوامل موثر بر خوردگی میلگرد های فولادی در بتن مسلح را می توان به دو گروه تقسیم کرد.گروه اول عوامل بیرونی مانند دما ،اکسیژن ، حملات سولفات ها ، رطوبت ، قلیایی و غلظت کلر را شامل می شود.گروه اول شرایط محیطی حاکم بر سازه بتن مسلح است.گروه دوم مربوط به عوامل درونی تاثیر گذار بر بتن و میلگردهای فولادی است.عواملی مانند مقاومت مخصوص بتن ، کیفیت نامطلوب سیمان ،ضخامت پوشش بتن روی میلگرد های فولادی ، نسبت درصد اختلاط اجزای بتن ، میزان افزودنی های بتن ، عمل آوری و حمل بتن(مدت زمان ) ، نوع میلگرد های مصرفی و فاصله میلگرد تا سطح بتن در این گروه قرار می گیرند.

5- مبانی تحقیق ایلشات میرسایاپوف و همکاران در سال (2020) اعلام کردند خطرناک ترین نتیجه فرایندهای خوردگی در بتن آرمه ، کاهش ظرفیت تحمل بار سازه است. خطرناک ترین نوع خوردگی میلگرد ، خوردگی کلرید است ، زیرا در غلظت مشخصی از کلریدها ، بتن بلافاصله خواص محافظتی خود را نسبت به میلگرد از دست می دهد .مطابق با اسناد قانونی ، اقدامات حفاظتی اولیه و ثانویه برای محافظت از بتن و بتن آرمه در برابر خوردگی در نظر گرفته شده است.[1[

عکس شماره (1) خوردگی ترک ها عکس شماره (2) خوردگی میلگرد وواکنش ترک بتن

عکس شماره (3)واکنش های شیمایی خوردگی

جدول 1.روش های محافظت از بتن و بتن آرمه در برابر خوردگی

راگو بابو و همکاران در سال (2020) اعلام کردند افت ولتاژ اهمی (IR) به دلیل مقاومت الکتریکی بالای بتن، بایستی هنگام نظارت بر عملکرد خوردگی )زنگزدگی( میلگرد درون بتن سنجیده شود. این عمل به سنجش دقیق شرایط خوردگی کمک میکند. طی شارش جریان قطبش از میلگرد)الکترود فعال( به الکترود خنثی درون بتن، افت پتانسیل ایجاد می شود EU=IR ) ، که در آن I :جریان قطبش، R :مقاومت بدون جبران(. این افت پتانسیل معموالً با عنوان افت اهمی (IR) مقاومت الکترولیت یا مقاومت محلول نیز شناخته میشود.

1- در بتن آغشته به کلراید، نسبت به سایر بتنهای آغشته به کلراید و سولفات، و محلولهای خالص سولفات، به دلیل نرخ بالای خوردگی در محیط کلراید، خطای افت اهمی بیشتر است.

2- در مقایسه با نمونه های بتنی آغشته به کلرید، نمونههای آغشته به سولفات، به دلیل رسانایی الکتریکی پایین سولفات، خطاهای افت اهمی جزئیتری مشاهده میشود.

3- میزان بالای خوردگی در بتن آغشته به کلراید، در مقایسه با بتن آغشته به کلراید و سولفات، به دلیل غلظت بالایی کلراید میباشد.[2[

میشل دونادیو و همکاران در سال ( 2019) اعالم کردند مانع شدن از فرسایش سازه های بتن آرمه با روش های مختلفی قابل اجرا است. هدف آنها ارائه روش هایی جهت پیشگیری از فرسایش با استفاده از مواد اشباع و آبگریز سیلان ، از طریق تحقیقات آزمایشگاهی در سوئیس و همچنین مطالعات میدانی در سوئیس و ژاپن بود. برای کاهش هزینه های مربوط به فرسایش فولاد در زیر ساخت های بتن آرمه ، تحقیقات آزمایشگاهی و مطالعات میدانی نشان می دهد تصفیه بتن با مواد اشباع شده و آبگریز (مانند محصول مایع تری اتوکسی سیلان ، یا نسخه کرم / ژل از این محصول) به طور موثر تحلیل کلرید را کاهش می دهد و فرسایش ایجاد شده را محدود می کند. افزایش زمان الزم برای ترمیم و عمر مفید سازه های بتنی از دیگر مزایای استفاده از این محصوالت است. علاوه بر این استفاده حرفه ای و دوره ای از مواد اشباع شده و آبگریز نیز به طور قابل توجهی به افزایش دوام و ایمنی در ساختارهای کم خطر کمک می کند.[3[

معین بیگلری و همکاران در سال ( 2018) اعلام کردند یکی از روشهای آزمایش غیر مخرب دوام بتن، اندازه گیری تست مقاومت الکتریکی بتن است. برای انجام آزمایش نمونه های بتنی با نسبت آب به سیمان20 درصد ، 30 درصد ، 35درصد ، 40درصد ، 50 درصد، 60 درصد و 70درصدو برای بررسی تأثیر سیمان ، از سیمان های نوع 2 و 5 استفاده شد و مقاومت الکتریکی نمونه های بتنی با سن 7 ، 14 و 28 روز اندازه گیری شد. با توجه به تست مقاومت الکتریکی انجام شده می توان اظهار داشت:

1- نوع سیمان و نسبت آب به سیمان تأثیر بسزایی در تعیین رفتار بتن در برابر خوردگی دارند.

2- .با افزایش نسبت آب به سیمان ، بتن در برابر کلراید آسیب پذیرتر می شود و هرچه نسبت نمونه آب به سیمان در نمونه ها کاهش یابد ، مقاومت الکتریکی نمونه های بتن افزایش می یابد.

3- استفاده از سیمان پرتلند نوع5 در مقایسه با سیمان پرتلند نوع 2 ، باعث دوام بالاتر در برابر خوردگی می شود.

4- به تدریج با افزایش سن نمونه های بتنی ، مقاومت الکتریکی این نمونه ها افزایش می یابد به طوری که این افزایش برای نمونه های دارای سیمان نوع 2 بیشتر می شود.[4[

برزویی و همکاران در سال (2018) اعلام کردند وقتی که بتن با میلگردهای فوالدی ترکیب شود، ، ساختار بتنی تقویت شدهای را تشکیل میدهد. این ترکیب، نسبت به مواد پایه ویژگی بهتری دارد. بادرنظرگرفتن آزمایشات انجام شده نتایج ذیل به دست آمد:

1- با افزایش نسبت آب به سیمان جذب آب طوالنی مدت و کوتاه مدت بیشتر میشود که سبب افزایش تراوش یون هجومی در بتن میشود و تاب فشردگی را کاهش میدهد.

2- اگر نسبت آب به سیمان ثابت باشد و به جای سیمان، میکروسیلیکا افزوده شود، تاب فشردگی نمونه های حاوی درصدهای مختلف میکروسیلیکای جایگزین در دورهی 150 روزه بیشتر از نمونههای مشابه ولی بدون میکروسیلیکا است.

3- تاب فشردگی میکروسیلیکای حاوی 5 و10 درصد میکروسیلیکا، کمتر از نمونههای حاوی 7.5 درصد میکروسیلیکای جایگزین در دورهی زمانی 150 روزه کمتر است.

4- استفاده از بتن دارای نسبت بالای آب به سیمان در ساختارهای بتنی در دریای خزر سبب پدیدهی زنگ زدگی زود هنگام در این ساختارها میشود.

5- مقدار 7.5 درصد میکروسیلیکا برای جایگزینی به جای سیمان در ساختارهای بتنی در دریای خزر مقداری مناسب است.[5[

وانلای ژانگ و همکاران در سال (2021) اعلام کردند در سال های اخیر با گسترش شهر نشینی ، مجاری لوله های فاضالب به زیرساختی مهم تبدیل شده است که نقشی بسیار مهم در امنیت اکولوژی و گسترش تولیدات اجتماعی ایفا می کند. بر اساس تخمین ها و آنالیز های انجام شده در خوردگی بتن لوله های فاضالب در یک شهر مشخص ، آزمایش شبیه سازی شده داخلی انجام شد و روش طرح مقاوم سازی لوله های فاضالب مطرح شد. نتایج آزمایش نشان می دهد که عامل اصلی خوردگی بتن ، تحلیل رفتن تدریجی سولفات می باشد.اصالح لوله های بتنی با ترکیبات معدنی و بافت (فیبر) پپلی پروپلین می تواند باعث ارتقا مقاومت لوله های بتنی در محیط های خوردگی مجاری فاضالب شود.[6[

لیمینگ ژانگ و همکاران در سال (2019) قانون لایه برداری سطح بتن در محیط چرخه خشک و مرطوب مورد مطالعه قرار دادند. نتیجه گیری اصلی این مقاله به شرح زیر است:

1- وقتی زمانِ خوردگی بیش از زمان شروع الیه برداری است،تیر بتنی شروع به الیه برداری می کند.

2- با افزایش مقاومت فشاری بتن، سرعت الیه برداری سطح تیرهای بتنی کندتر است. هرچه سطح بتن زودتر شروع به الیه برداری کند، سرعت الیه برداری سطح تیرهای بتنی زودتر می باشد.

3- با افزایش مقاومت فشاری بتن، ظرفیت ضد سلب شدن بتن افزایش می یابد.[7[

امیر محمد اسماعیلیان در سال (1399) اعلام کردند ساخت سازه های بتن آرمه در مناطق مختلف مانند مناطق ساحلی و دریایی در حال گسترش است.به همین علت عمر مفید سازه های بتن آرمه اهمیت زیادی دارد . در مناطق خورنده پس از گذشت مدت زمان اندکی از بهره برداری، خوردگی هزینه های هنگفتی به سازه وارد می نماید .حتی در برخی موارد ساخت مجدد سازه از ترمیم آن اقتصادی تر است.این خسارت ها موجب تحمیل شدن هزینه های بسیاری به صاحبان پروژه ها و از دست رفتن سرمایه ملی می شود.[8[

مهلا سالاریان زاده و همکاران در سال ( 1398) روش های متعددی برای پایش خوردگی آرماتورهای تعبیه شده در بتن را مورد بررسی قرار دادند که چند مورد آن را در ادامه مطرح می کنیم.

1- بازرسی چشمی: هدف از بازرسی چشمی، رصد کردن آسیب های ناشی از خوردگی آرماتورها در سازه های بتن مسلح، مانند ترک خوردن پوشش بتنی، می باشد.

2- اندازه گیری ضخامت پوشش بتنی: ضخامت پوشش بتنی یکی از مهمترین عوامل کنترل کننده خوردگی آرماتورها در داخل بتن می باشد.

3- روش اندازه گیری مقاومت الکتریکی بتن: مقاومت الکتریکی بتن یک پارامتر مهم جهت تعیین شدت شروع فرایند خوردگی است. مقاومت الکتریکی بتن، به کیفیت بتن و شرایط محیطی همچون رطوبت نسبی و درجه حرارت بستگی دارد

4- روش برون یابی تافل: با استفاده از این روش می توان سرعت های خوردگی خیلی پایین را اندازه گیری کرد .همچنین امکان نظارت های پیوسته سرعت خوردگی یک سیستم با این روش میسر است

5- روش تحلیل الکتروشیمیایی صدا: با استفاده از این روش میتوان به مکانیزم و سرعت خوردگی پی برد.[9[

عباس یازرلو و همکاران در سال (1399) اعلام کردند خوردگی فولاد مدفون در بتن یکی از عمده علل آسیب در سازه های بتن آرمه است. خوردگی کلراید باعث کاهش سطح مقطع و مقاومت فولاد می گردد. به علاوه با افزایش میزان خوردگی، در محیط های کلرایدی، افزایش حجم محصوالت خوردگی تولید شده منجر به تشکیل ترک و پوسته پوسته شدن پوشش بتنی شده و باعث از دست رفتن پیوستگی بین بتن و میلگرد می شود. افت مقاومت پیوستگی یک میلگرد خورده شده در حالت غیرمحصور حتی از کاهش سطح مقطع آن نیز بحرانی تر است. جهت مقابله با خوردگی کلراید، محصور کردن بیشتر بتن آرمه، استفاده از الیاف و میلگردهای طولی با قطر کمتر پیشنهاد می شود.[10[

سید مهدی مدیحی و همکاران در سال( 1397) طبق تحقیقاتی که انجام دادند اعلام کردند.

1- کاهش نفوذپذیری به عنوان روش کم هزینه و با تأثیر بسیار زیاد از اهمیت بالایی برخوردار است. این روش در کنار افزایش ضخامت و بهبود اتصال کاور بتنی، در دسترس ترین روش ها به شمار می روند که در مواردی که شدت خوردگی زیاد نبوده و یا دوره بهره برداری طولانی مد نظر نباشد؛ به تنهایی تأمین کننده دوام سازه خواهند بود

2- افزودنی های بازدارنده در محیط های با شدت خورندگی متوسط به تنهایی عملکرد الزم را دارند و در محیط های با شدت خورندگی زیاد می توان با استفاده از آنها به صورت توأم با دیگر روشها به عملکرد مطلوب دست پیدا کرد. 3 . خواص مکانیکی و کیفیت سطوح اتصال عامل تعیین کننده در عملکرد غشاهای آب بندی به شمار می آیند. پوشش های پاششی عملکرد بسیار خوبی دارند و پوشش های ورقه ای در صورت اجرای صحیح و استفاده از آستر پاششی مناسب اند.

3- آب بندهای نفوذی به دلیل هزینه پایین و قابلیت اجرای بالا، جزو بهترین گزینه ها برای بهبود دوام سازه های از پیش ساخته شده محسوب می شوند.[11[

6-روش های محافظت از میلگردهای فولادی

برای مقابله با خوردگی میلگرد های فولادی مسلح کننده در بتن الزم است که تمهیداتی در نظر گرفته شود تا از رسیدن مواد خورنده به میلگرد جلوگیری شود و یا مقاومت شیمیایی میلگرد در برابر مواد خوردنده افزایش یابد.این روشها را می توان بر اساس محل اثرگذاری و مکانیزم اثر دسته بندی کرد.

6-1 دسته بندی بر اساس محل اثر گذاری

6-1-1محفاظت مستقیم از میلگرد

1- محافظت کلی: بدین معنی که باید در جنس میلگرد تغییر ایجاد شود

2- محافظت سطحی: در این روش تمهیدات بر سطح میلگرد اعمال می شود.

جدول 2- روش های محفاظت مستقیم از میلگرد

6-1-2محافظت میلگرد توسط بتن

1- محفاظت سطحی: شامل مواد و روشهایی که بر سطح بتن ساخته شده اعمال می شود.

2- محفاظت کلی: به روشها و موادی اطالق می شود که به مخلوط تازه بتن اعمال می شود.

جدول 3-روش های محفاظت میلگرد توسط بتن

6-2دسته بندی بر اساس مکانیزم اثر

6-2- 1محافظت مکانیکی: ایجاد فاصله میان سطح فلز و مواد خورنده به وسیله یک جداکننده.

6-2-2 محافظت شیمیایی:در روش محافظت شیمیایی با ایجاد تغییرات در ترکیبات فلز تغییراتی در استعداد خوردگی فلز ایجاد می شود.

6-2-3محافظت الکتروشیمیایی: در روش الکتروشیمیایی پتانسیل خوردگی محیط به شکلی دستکاری می شود تا از وقوع واکنش جلوگیری شود و یا این که به جای فلز اصلی، یک فلز جایگزین در واکنش دخیل گردد.

7-عوامل تاثیر گذار در خوردگی بتن و میلگردهای فولادی در سازه های بتن آرمه

7-1 خوردگی فیزیکی: این آسیب نتیجه انجماد آبی است که با مایعات وارد منافذ بتن می شود ، با آزاد شدن ، یخ می زند و منبسط می شود ، ساختار را از بین می برد و باعث ایجاد ترک می شود.

7-2خوردگی شیمیایی: تمام اسیدها و بسیاری از نمک ها نسبت به سنگ سیمان حالت تهاجمی )خورنده( دارند. این نوع خوردگی بیشتر از همه اتفاق می افتد و قدرت تخریب شدید تری دارد . آسیب پذیرترین ماده در سنگ سیمان آهک است.

7-3 خوردگی لیچینگ (آب شویی): کریستالی (متبلور ، بلورین)(هیدرولیکات ، آلومینات و فریت کلسیم) در اثر تعامل با مواد معدنی کلینکر آب و اجزا سازنده همراه با سیمان فیلر(پرکننده)تشکیل می شود و دارای حاللیت تعادل قابل توجهی در آب است. اگر غلظت Ca(OH2) در آب کمتر از مقدار تعادل باشد ، هیدرات مولکول های آهک از بین می رود و غلظت افزایش می یابد و به تعادل می رسد. هرچه غلظت آهک در منافذ سنگ سیمان بیشتر باشد ، میزان لیچینگ بیشتر است. هیدرات های کلسیم با خاصیت بازی کم ، حاللیت تعادل کمتری دارند . با همراهی آهک و در شرایطی که سیمان به مواد افزودنی سیلیس وارد می شود ، در دمای بالا و کوارتز شن و ماسه جدید ، خاصیت بازی و قلیایی کاهش می یابد .

7-4خوردگی مغناطیسی: اگر محیط پیرامون سنگ سیمان حاوی تشکیلات (ترکیب) اسید آمینه بیشتری با ترکیبات محلول Ca(OH2) پایین باشد ، یعنی غلظت آهک در سطح بسیار پایینی حفظ خواهد شد. به عنوان مثال ، اگر MgSO4 در آب مخزن وجود داشته باشد ، با ؤاکنش، Са (ОН) 2 MgSO4 2H2O = Mg (ОН) 2 СаSO4 · 2H2O در تعامل با Ca(OH)2 قرار میگیرد.

7-5 خوردگی دی اکسید کربن: به طور معمول در آب های مخزن مقدار مشخصی دی اکسید کربن وجود دارد. این عاملی مخرب است زیرا محتوای Ca(OH)2 را کاهش می دهد ، ابتدا آن را به CaCO3 اکسید می کند ، که کمی محلول است و باعث کاهش خاصیت بازی هیدرات سیمان می شود . با ورود بخش های جدید

CO2 ،CaCO3 به بی کربنات Ca(HCO3) اکسید می شود ، که بسیار محلول است اگر غلظت کمی Ca2 در آب وجود داشته باشد ، می توان فرآیند را میرایی کرد. اگر اسید در گاز مخزن موجود باشد ، به دلیل نفوذ زیاد ، انتشار و ممکن است به سرعت سنگ تخریب شود.

7-6 خوردگی سولفات: نوعی خوردگی است که با تشکیل ترکیبات متبلور با افزایش حجم همراه است. نمونه ای از این نوع خوردگی ها برهم کنش با سولفات های کلسیم و سدیم است. مشخص شده است که هیدرو آلومینات کلسیم می تواند گچ( پلاستر) را بچسباند و هیدرو سولفوره ایجاد کند. در حالت دوم با افزایش حجم متبلور می شود ، که باعث تنش داخلی و تخریب سنگ سیمان می شود

7-7 خوردگی سولفید هیدروژن: این نوع خوردگی یکی از متداول ترین انواع خوردگی در اماکن ( سایت ، محل ، جایگاه ) نفت و گاز است. بنابراین برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی سولفید هیدروژن باید محتوای آهن ، منگنز و سایر اکسیدها را در سیمان ها ، بیشتر از فلزات سنگین دیگر ، محدود کرد . سیلیکات ها ، کربنات ها ، مواد قلیایی و نمک آنها برای سنگ سیمان بی ضرر هستند. با این حال ، مواد قلیایی قوی روی آلومینات ها اثر می گذارند. روغن و فرآورده های نفتی خطرناک نیستند ، اما اگر حاوی اسیدهای نفتنیک و سولفات باشند ، سنگ سیمان را از بین می برند

7-8 خوردگی بیولوژیکی: این نوع خوردگی ، کمی مورد مطالعه قرار گرفته است. با این حال ، در پایان به نوعی شکل شیمیایی خالصه می شود . بنابراین ، باکتری های زیادی دی اکسید کربن ترشح می کنند که باعث خوردگی دی اکسید کربنی می شود. برخی از باکتری ها می توانند سولفات ها را به سولفید هیدروژن و سپس به اسید سولفوریک اکسید کنند. از این رو ماهیت تخریب سنگ آشکار می شود .

7-9خوردگی الکتروشیمیایی و الکترواسموتیک: در این سیستم ، انتقال یونها همیشه امکان پذیر است ، از این رو احتمال خوردگی الکتروشیمیایی و الکترواسموتیک وجود دارد. لازم به ذکر است که سنگ های سیمان و بتن (پی) به طور معمول دارای یک پتانسیل الکتریکی مشخص در ارتباط با زمین هستند.

7-10تخریب سنگ سیمان: تخریب سنگ سیمان می تواند تحت تأثیر عوامل فیزیکی (اشباع آب ، یخ زدگی و ذوب متناوب ، مرطوب شدگی و خشک شدگی و غیره) و همچنین هنگام بر هم کنش شیمیایی اجزای سنگ با مواد تهاجمی (خورنده) موجود در محیط ، رخ دهد. مقاومت در برابر یخ زدگی سنگ سیمان به ترکیب کلینکر ماده معدنی ، ظرافت سیمان و نیاز آب بستگی دارد.

8- نتیجه گیری

درکشورایران ، استان خوزستان و شهر های جنوبی ایران سالانه هزینه بسیار بالا و سنگینی جهت بازسازی سازه های آبرسانی بتنی مسلح که در اثر نفوذ عوامل خورنده صورت می گیرد، هزینه می شود. که در این مقاله روش های (محافظت مستقیم ازمیلگردهای فولادی) دسته بندی بر اساس محل اثر گذاری و دسته بندی بر اساس مکانیزم اثر ( مورد بررسی قرار گرفت ) استفاده از روش های محافظت از میلگرد های فولادی بر اساس محل اثر گذاری ( محفاظت مستقیم از میلگرد) روش ساده تری نسبت به سایر روش ها می باشد.(در انتهای مقاله عوامل تاثیر گذار در خوردگی بتن و میلگردهای فولادی در سازه های بتن آرمه شرکت های صنعتی نوردی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و این عوامل در جدول زیر نشان داده شده است.

جدول شماره 4 عوامل تاثیر گذار در خوردگی بتن و میلگردهای فولادی در سازه های بتن مسلح آبرسانی صنعتی

References

[1]Ilshat Mirsayapov, Samt Yakupov and Majd Hassoun, (2020), about corrosion of concrete and reinforced concrete

[2] The effect of IR drop on corrosion measurements of reinforced concrete

[3] Prevention/reduction of corrosion of reinforced concrete by inoculated hydrophobic

[4] Moin Bigleri, Amir Hossein Sheikh Azami, Ali Kahdan, Ehsan Ghafari, Mohammad Ali Ghasemi, (2017), Investigating the effects of cement type and W/C ratio on concrete corrosion using electrical resistance evaluation method.

[5] S. Barzoi Kotnai, S.R. Kiahosseini, M.H. Talebpour, (2016), the effect of Caspian sea water on corrosion resistance and compressive strength of reinforced concrete containing different Pozzolan SiO2.

[6] General technical specifications of construction works, publication 55, 11th edition.

[7] Amir Mohammad Ismailian (2018) A review on the effect of chloride corrosion on the performance of the connection between concrete and rebar in reinforced concrete structures (9) Mehal Saalrianzadeh, Mohammad Javad Mirzaei, Mohammad Hossein Talebpour (2019) A review of various methods of reinforcement corrosion monitoring in Reinforced concrete structures.

[8] Abbas Yazerlo and Mehdi Dehestani (2019) A review of the effect of chloride corrosion on the performance of the connection between concrete and rebar in reinforced concrete structures.

[9] Syed Mehdi Madihi, Amir Massoud Salehi (2017) Investigating methods of protecting reinforced concrete against rebar corrosion.

مراجع

(1) ایلشات میرسایاپوف، صمت یاکوپوف و مجد حسون، (2020)، درباره خوردگی بتن و بتن آرمه

(2)اثر افت IR بر اندازه گیری های خوردگی بتن مسلح

(3) پیشگیری/کاهش خوردگی بتن آرمه توسط آبگریزتلقیح

(4) معین بیگلری، امیرحسین شیخ اعظمی، علی کاهدان، احسان غفاری، محمدعلی قاسمی، (1397)، بررسی اثرات نوع سیمان و نسبت W/C بر خوردگی بتن با استفاده از روش ارزیابی مقاومت الکتریکی.

(5) س. برزویی کوتنایی، س.ر. کیاحسینی، م.ح.طالب پور، (1396)، تأثیر آب دریای خزر بر مقاومت در برابر خوردگی.و مقاومت فشاری بتن مسلح حاوی Pozzolan مختلف SiO2

(6) مشخصات فنی عمومی کارهای ساختمانی نشریه 55 چاپ یازدهم

)7(امیر محمد اسماعیلیان (1399)مروری بر تأثیر خوردگی کلراید بر عملکرد پیوستگی بین بتن و میلگرد در سازه های بتن مسلح (9)مهال ساالریان زاده، محمدجواد میرزایی ، محمدحسین طالب پور (1398) مروری بر انواع روشهای پایش خوردگی آرماتور در سازههای بتن مسلح

(8)عباس یازرلو و مهدی دهستانی (1399) مروری بر تأثیر خوردگی کلراید بر عملکرد پیوستگی بین بتن و میلگرد در سازه های بتن مسلح

(9)سیدمهدی مدیحی ،امیرمسعود صالحی (1397) بررسی روشهای حفاظت از بتن مسلح در برابر خوردگی میلگرد.