اثر زنگ زدگی بر روی بتن به شکل‌های مختلف مانند ایجاد تغییرات ظاهری در بتن، افزایش ترک‌ها بر روی بتن و ضعیف شدن مقاومت مکانیکی بتن نمایان می‌شود.
زنگ زدگی، یکی از مشکلاتی است که برای انواع بتن به وجود می‌آید. زنگ‌زدگی یک پدیده شیمیایی است که به دنبال واکنش هوا و آب با مواد معدنی در بتن به ویژه فلزات آهنی موجود در آن ایجاد می‌شود. بنابراین تمامی انواع بتن که دارای فولاد و دیگر فلزات در خود هستند، ممکن است با این مشکل مواجه شوند.
البته در بتن پیش تنیده، از فولاد با بیشترین مقاومت استفاده می‌شود که خصوصیات این فولاد موجب می‌شود که مشکل زنگ‌زدگی به ندرت در این بتن به وجود بیاید. در این مطلب درباره تأثیرات زنگ زدگی بر روی بتن صحبت می‌کنیم.
دلایل اصلی زنگ زدن بتن چیست؟
علل مختلفی موجب زنگ زدگی در بتن می‌شوند. زمانی‌که بتن در تماس با هوا و آب قرار می‌گیرد یک پروسه شیمیایی ایجاد می‌شود که درنهایت سبب ایجاد اثر زنگ زدگی بر روی بتن می‌گردد. برخی از عواملی که در زنگ زدگی در این مصالح نقش دارند موارد زیر است:
آهن موجود در بتن: بتن عمدتاً دارای فلزات آهنی است که در صورت قرارگیری در معرض آب و هوا اکسید می‌گردد. به این پروسه اکسیداسیون گفته می‌شود. در معرض هوا یا آب قرار گرفتن فلزات موجود در بتن، سبب شکل‌گیری یون‌های فلزی آهن می‌شود که این موارد با آب دچار واکنش می‌شوند و درنهایت لکه‌های رنگی را بر روی بتن ایجاد می‌کنند.
رطوبت و آب: رطوبت و آب به صورت چشمگیری در زنگ‌زدگی پیرامون بتن نقش دارند. آب یک شاخص اصلی برای واکنش شیمیایی است. وجود آب سبب تسریع واکنش‌های اکسیداسیون و ایجاد یون های فلزی می‌گردد.
غلظت یون‌های آهن: غلظت یون های آهن که در بتن بکار رفته اند اثر زیادی در زنگ زدگی دارد. این عامل موجب می‌شود که شدت زنگ زدگی سریعاً گسترش پیدا کند.
رطوبت نسبی و دما: زنگ زدگی عمدتاً در شرایطی رخ می‌دهد که رطوبت نسبی در هوا وجود داشته باشد و دمای محیط بالا باشد در چنین شرایطی پروسه شیمیایی به‌سرعت رخ می‌دهد و زنگ زدگی گسترش پیدا می‌کند.
جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
عوامل مؤثر بر زنگ‌زدگی بر روی بتن
عوامل زیادی در اثر زنگ زدگی بر روی بتن نقش دارند که برخی از این موارد عبارتند از:
- آغاز خوردگی میلگردها ممکن است به‌علت یون کلرید موجود در آب شور دریا در نواحی ساحلی و همچنین نمک و مواد یخ زدا باشد. این مواد با رهاسازی یون‌های کلرید و نفوذ به درون بتن، سبب آغاز زنگ زدگی در میلگرد می‌شوند.
- خوردگی میلگردها منجر به رسیدن راحت‌تر رطوبت و اکسیژن با سطح بتن می‌شود. این مسئله ممکن است در اثر عدم پوشش درست پیرامون میلگردها با خمیر سیمان در زمان بتن ریزی صورت بگیرد.
- شکل‌گیری ترک و ایجاد گپ میان بتن و میلگرد در زمان اجرا، رسوخ مواد اسیدی موجود در طبیعت یا مواد حاصل از خرابی گیاهان و مواد اسیدی فاضلاب های شهری و نفوذ دی اکسید کربن به خمیر سیمان عامل دیگر می باشد.
- هنگامی که زنگ زدگی در میلگرد آغاز می‌شود مواردی مانند شرایط محیطی، مقاومت الکتریکی بتن، جریان‌های الکتریکی پیرامون بتن و نوع میلگرد سبب شدت یافتن این مشکل می‌شود.
بررسی اثر زنگ زدگی بر روی بتن
بتنی که دچار مشکل زنگ زدگی شده است به‌آسانی قابل تشخیص است. با توجه به نشانه‌های زیر می‌توانید تشخیص دهید که بتن دچار زنگ زدگی شده است:
- وجود حباب های بسیار زیاد در سطح بتن مسلح
- مشاهده ترک‌ها در سطح بتن و پوسته پوسته شدن آن
- وجود نشتی در سقف‌های بتنی
- شکل گیری لکه‌های قهوه‌ای‌رنگ در راستای میلگردهای موجود در بتن
- کمانش میلگردها و برجسته شدن بتن در نقاط زنگ‌زدگی
اقدامات پیشگیرانه در زمینه زنگ‌زدگی میلگرد در بتن
با توجه به اثر زنگ زدگی بر روی بتن و مشکلاتی که در اثر آن ایجاد می‌شود، بهتر است با راهکارهای اصولی از بروز این مشکل جلوگیری نمود:
- رنگ‌آمیزی میلگرد سبب می‌شود که میلگرد با مشکل زنگ‌زدگی مواجه نشوند.
- با استفاده از مواد شیمیایی خاص در نقش یک بازدارنده بر روی میلگرد می‌توان از واکنش‌های الکتروشیمیایی در عایق‌های الکترونیکی جلوگیری کرد.
- یک پوشش مکانیکی و بتنی که کاملاً سالم باشد و هیچگونه ترک و آسیب دیدگی ظاهری نداشته باشد در نقش یک عایق عمل کرده و از میلگرد محافظت می‌کند تا مشکل زنگ زدگی بر روی بتن به وجود نیاید.
اقدامات لازم برای تعمیر و بازسازی بتن زنگ‌زده
با دیدن نشانه‌هایی که بیانگر اثر زنگ زدگی بر روی بتن میباشد، باید اقدامات لازم را برای تعمیر و بازسازی انجام داد. برخی از این اقدامات شامل موارد زیر است:
آب‌بندی ناحیه بتنی
اولین اقدام برای تعمیر بتن در این شرایط آب‌بندی ناحیه بتنی میباشد. پوشش های ضد آب از بهترین راهکارها برای ترمیم بتن زنگ‌زده می باشد که موجب نفوذناپذیری بتن در مقابل آب می‌شوند. نخست باید قسمت زنگ زده در بتن را پاک سازی کرد و زنگ های ایجاد شده بر روی آن را از بین برد. سپس باید آب‌بندی مجدد را برای این بخش انجام داد.
درمان الکتروشیمیایی
یکی دیگر از روش‌های تعمیر اثر زنگ زدگی بر روی بتن درمان الکتروشیمیایی میباشد. درمان الکتروشیمیایی بدین صورت است که در نواحی که رطوبت زیادی وجود دارد همانند سازه‌های دریایی از محافظت کاتدی به منظور ترمیم اثرات زنگ زدگی استفاده می‌شود. این روش با اثرگذاری بسیار خوبی همراه است و زنگ‌زدگی بتن را از بین می‌برد و از ایجاد زنگ‌زدگی مجدد در این قسمت ها جلوگیری می‌کند.
تعویض نواحی معیوب
در مواقعی که بتن تکه تکه شده است و فولاد موجود در بتن فاقد کارایی لازم است، بهترین اقدام تعویض نواحی معیوب میباشد. بنابراین اگر شدت آسیب دیدگی و زنگ‌زدگی را زیاد ملاحظه نموده‌اید بهتر است از اقدامات دیگر استفاده نکنید و به تعویض نواحی معیوب اقدام کنید.
پلیمر اصلاح شده، برای مقابله با اثر زنگ زدگی بر روی بتن
یکی دیگر از روش‌های مقابله با زنگ‌زدگی بتن، استفاده از پلیمر اصلاح شده میباشد. در مواقعی که میلگردها ضخامت کمی داشته باشند و یا در حالتی که سیمان بتن دچار کربناته شدن، شده بهتر است از پلیمر اصلاح شده به منظور تعمیرات استفاده نمود. نخست سطح آسیب‌دیده را پاک سازی کنید و پس از آن یک پوشش پلیمری بر روی این سطح به وجود بیاورید و در نهایت یک بتن ریزی انجام دهید.
انتخاب روش مناسب برای تعمیرات زنگ زدگی بستگی به عوامل مختلفی ازجمله شدت زنگ زدگی، محل زنگ زدگی، محل قرارگیری بتن، محدودیت‌های موجود برای تعمیرات و شرایط سازه دارد. هر یک از این روش‌ها باید به صورت اصولی اجرا شوند تا مشکلاتی نظیر زنگ‌زدگی دوباره ایجاد نشود. برای استفاده از متریال لازم برای تعمیرات حتماً به انتخاب باکیفیت‌ترین مواد توجه شود.
