بتن یکی از مهم‌ترین مواد در صنعت عمران و ساختمان‌سازی محسوب می‌شود که نقش پررنگی در حفظ استحکام سازه دارد. احتمال زنگ زدگی و کاهش مقاومت بتن، یکی از مشکلات شایع در هنگام کار با این ماده است. آشنایی با علت‌های این پدیده، روش‌های کنترل یا پیشگیری از آن برای حفظ مقاومت و ظاهر سازه بتنی ضروری است.
در این مطلب از مجله سپهر بتن یزد، تمام اطلاعات کلیدی در مورد زنگ زدگی بتن را توضیح می‌دهیم و حد مجاز زنگ زدگی در یک سازه بتنی را بررسی می‌کنیم.
زنگ زدگی بتن چیست؟
اصطلاح بتن زنگ‌زده در واقع به بتنی اشاره دارد که میلگردهای درون آن تحت تاثیر عوامل مختلف دچار زنگ‌زدگی می‌شوند. زنگ زدگی میلگرد در بتن باعث می‌شود که میلگردها منبسط شوند. با وجود این انبساط، به تدریج اثر زنگ زدگی بر روی بتن نمایان می‌شود.
این زنگ زدگی سبب وارد شدن فشار به بتن و کاهش استحکام آن خواهد شد. علائم زنگ زدگی بتن شامل ترک خوردگی، پوسته پوسته شدن، نشتی، لکه قرمز زنگ زدگی و وجود حباب در سطح بتن می‌شود.
زنگ زدگی یا اکسیداسیون زمانی رخ می‌دهد که آهن و آلیاژهای آن در مجاورت عوامل خطر مثل رطوبت قرار می‌گیرند. این زنگ زدگی ماده قرمز رنگی را در سطح میلگرد ایجاد می‌کند که به تدریج موجب خوردگی جسم می‌شود. با توجه به حضور آهن در ترکیب میلگردهای فولادی این اجسام مستعد زنگ زدگی هستند.
بیشتر بخوانید: بررسی دقیق علت‌های ترک بتن و راهکارهایی برای ترمیم
عوامل موثر بر روی زنگ زدگی بتن
آشنایی با عوامل موثر بر روی بتن و خواص آن باعث می‌شود که مهندسان و ناظران پروژه با دقت بیشتری حضور این گزینه‌ها را در نظر بگیرند. به طور کلی می‌توان اساسی‌ترین دلایل زنگ زدگی بتن را شامل رطوبت، مواد شیمیایی، عوامل محیطی و میزان استحکام بتن دانست. در ادامه هر یک از این عوامل و زیر شاخه‌های آن‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
تاثیر رطوبت بر زنگ زدگی بتن
رطوبت یکی از عوامل اصلی موثر بر زنگ زدگی بتن محسوب می‌شود. به خصوص در نواحی مجاور دریاها و اقیانوس‌ها، وجود میزان بالای رطوبت باعث از هم پاشیدگی درونی بتن خواهد شد. رطوبت با تسریع روند اکسیداسیون یا همان زنگ زدگی، در طول زمان یکنواختی و زیبایی ظاهری بتن را از بین می‌برد.
بیشتر بخوانید: ترمیم بتن ترک خورده، دلایل ترک خوردگی و راهکارهای ترمیم آن
تاثیر مواد شیمیایی بر زنگ زدگی آرماتور بتن
برخی از مواد شیمیایی موجود در محیط اطراف سازه یا مواد موجود در ترکیبات بتن، می‌توانند تسریع‌کننده روند اکسیداسیون باشند. در ادامه لیستی از این ترکیبات و محل ذخیره آن‌ها را ارائه می‌دهیم:
- ترکیبات سولفات: موجود در خاک، آب‌های زیرزمینی یا سطحی، آب دریا و محیط‌های صنعتی
- اسیدها: موجود در گیاهان فاسد و فاضلاب شهری
- ترکیبات کلرید: موجود در آب شور مثل آب دریا، مواد یخ‌زدا، افزودنی‌های حاوی کلسیم کلرید در بتن
- ترکیبات موجود در برخی سنگدانه‌‌ها: موجود در سنگدانه‌های ساخته شده با سیمان قلیایی
نقش عوامل محیطی بر زنگ زدگی میلگردهای بتن
سایر عوامل تاثیرگذار بر زنگ زدگی بتن را می‌توان در دسته عوامل محیطی قرار داد. وقایعی مثل تغییرات دما، زمین‌لرزه و سایر بلایای طبیعی در این دسته جای می‌گیرند.
تاثیر استحکام بتن بر زنگ زدگی سازه بتنی
کیفیت و مواد به کار برده شده در بتن بر روی مقاومت و استحکام آن و زنگ زدگی بتن تاثیر زیادی دارند. بنابراین پیشنهاد می‌شود بتن آماده را از یک شرکت معتبر تهیه کنید که سپهر بتن در این راستا در خدمت شماست.
بیشتر بخوانید: بتن آماده چیست و چه کاربردی دارد؟
برای خرید بتن آماده از سپهر بتن نیلگون یزد
دسته‌بندی انواع زنگ زدگی در بتن
به کمک درجه‌بندی میزان زنگ زدگی میلگرد در بتن، می‌توان وضعیت کلی سازه و ملیگرد‌ها را تخمین زد. به شکل معمول زنگ زدگی میلگرد در بتن در دو شکل سطحی و عمقی تقسیم‌بندی می‌شود:
زنگ زدگی سطحی میلگرد در بتن
در این نوع زنگ زدگی بتن، خوردگی تنها لایه بیرونی را اشغال می‌کند و ماده‌ای به نام زغال سنگ سطحی میلگرد تشکیل می‌شود. این نوع زنگ زدگی تاثیر چندانی بر مقاومت سازه ندارد.
زنگ زدگی عمقی میلگرد در بتن
در این نوع از زنگ زدگی، می‌توان خوردگی را تا عمق داخلی میلگرد مشاهده کرد. این حالت می‌تواند به شکل قابل توجهی در مقاومت میلگردها و سازه بتنی اختلال ایجاد کند.
روند ایجاد انواع خوردگی در بتن
آشنایی با روند ایجاد انواع خوردگی میلگرد در بتن، باعث تشخیص آسان‌تر دلایل ایجاد هر نوع از آن و یافتن راه‌حل مناسب برای ترمیم و جلوگیری از آن می‌شود. به طور کلی مهم‌ترین آثار خوردگی در میلگردها شامل خوردگی شیاری و خوردگی حفره‌ای می‌شوند.
- خوردگی شیاری: در صورتی که برخی از محلول‌ها به داخل بتن نفوذ کنند و در آن محبوس شوند، به دلیل کم بودن اکسیژن لایه آندی در سطح فلز ایجاد می‌کنند. سطح فلز نیز در تماس با رطوبت هوای محبوس شده، تبدیل به کاتد می‌شود و در نهایت خوردگی شیاری رخ خواهد داد.
- خوردگی حفره‌ای: این نوع خوردگی به شکل موضعی و با ایجاد یک سوراخ در سطح میلگرد رخ می‌دهد. روند تولید این حفره به علت کمبود اکسیژن در سطح و ایجاد آند و کاتد است. تشخیص خوردگی حفره‌ای نسبت به خوردگی شیاری دشوار‌تر بوده و به همین دلیل عواقب خطرناک‌تری دارد.
روش‌های جلوگیری از زنگ زدن بتن
حال که می‌دانیم پاسخ سوال ایا میلگرد در بتن زنگ میزند مثبت است، باید به دنبال روشی برای پیشگیری از این پدیده باشیم. راه‌های زیادی برای جلوگیری این مشکل وجود دارد که استفاده از ترکیب آن‌ها تاثیر چشمگیری خواهد داشت. روش‌های متعدد جلوگیری از زنگ زدگی میلگرد شامل موارد زیر می‌شوند:
استفاده از پوشش محافظ میلگرد
جهت پیشگیری از زنگ زدگی میلگرد، باید از باکیفیت‌ترین گزینه‌ها استفاده کرد. همچنین پیشنهاد می‌شود سطح میلگرد را با پوشش‌های محافظ از جنس گالوانیزه گرم، اپوکسی پیوندی فیوژن یا فولاد زنگ نزن، پوشانده شود.
هر یک از این پوشش‌ها خواص مخصوص به خود را دارند و میلگردها را از تماس مستقیم با بتن و عوامل محیطی حفظ می‌کنند. این روش یکی از بهترین گزینه‌ها برای محافظت از میلگردها در برابر زنگ زدگی است.
استفاده از بتن باکیفیت جهت جلوگیری از زنگ زدگی میلگرد
بتن باکیفیت می‌تواند از نفوذ رطوبت به لایه‌های درونی جلوگیری کرده و با سایر مشخصات فنی خود، احتمال زنگ زدگی میلگرد را کاهش دهد. اگر قصد خرید بتن آماده را دارید، می‌توانید جهت دریافت مشاوره بتن در یزد با مشاوران سپهر بتن در تماس باشید. شرکت سپهر بتن یزد با سال‌ها سابقه درخشان در زمینه تولید بتن، نظر بسیاری از مهندسان و ناظران را به خود جلب کرده.
کاهش رطوبت در محل پروژه جهت جلوگیری از زنگ زدگی بتن
پایین نگه داشتن میزان رطوبت یکی از عوامل کمک‌کننده در کاهش احتمال زنگ زدگی میلگردها است. پیشنهاد می‌شود قبل از زمان آرماتوربندی، میلگردها را در یک محیط خشک و بدون رطوبت نگهداری کنید. همچنین با استفاده از اقدامات لازم و سیستم آب‌دهی صحیح به بتن، باید میزان رطوبت آن را تنظیم کنید.
آرماتوربندی اصولی برای جلوگیری از زنگ زدگی بتن
مرحله آرماتوربندی یک مرحله بسیار حساس در اجرای پروژه‌های عمرانی است و به نیروی متخصص نیاز دارد. اگر فرآیند آرماتوربندی به درستی صورت بگیرد، شانس زنگ زدگی میلگردها کاهش پیدا می‌کند. برای مثال با رعایت فاصله مناسب بین میلگردها، می‌توان از نفوذ رطوبت میان آن‌ها جلوگیری کرد.
ترمیم بتن زنگ زده
جهت ترمیم بتن زنگ زده روش‌های متعددی وجود دارد. آشنایی با روش‌های ترمیم بتن زنگ زده و مزایای آن‌ها باعث می‌شود در هنگام عملیات تصمیم‌گیری به شیوه راحت‌تری صورت بگیرد. مهم‌ترین روش‌ها رفع خوردگی بتن شامل ۴ مورد استفاده از پلیمر اصلاح شده، آب‌بندی ناحیه بتنی، تعویض مناطق خراب و درمان الکتروشیمیایی می‌شود.
استفاده از پلیمر اصلاح شده جهت ترمیم بتن زنگ زده
پلیمر اصلاح شده برای ترمیم آن دسته از زنگ‌زدگی‌ها به کار می‌رود که به علت کربناته شدن سیمان بتن و یا نازک بودن ضخامت بتن به وجود آمده است. در این روش ابتدا تمام سطح آسیب‌دیده برداشته می‌شود، میلگردها تمیز شده و با مواد حاوی پلیمر پوشانده می‌شوند. سپس سطح میلگردها مجددا با بتن پر خواهد شد.
آب‌بندی ناحیه بتنی جهت ترمیم زنگ زدگی بتن
آب‌بندی ناحیه بتنی یکی از موثرترین روش‌ها برای رفع خوردگی بتن است. در این روش پس از حذف مناطق آسیب‌دیده، بتن جدید جایگزین می‌شود و با استفاده از مواد ضد آب، از هجوم رطوبت به میلگرد جلوگیری خواهد شد.
تعویض مناطق آسیب‌دیده بتن زنگ زده
در این روش ابتدا مناطق آسیب‌دیده جدا شده و در صورت نیاز آرماتورها تعویض می‌شوند. در ادامه بتن جدید جایگزین بتن زنگ زده خواهد شد.
ترمیم زنگ زدگی میلگرد با درمان الکتروشیمیایی
این روش مبنای حفاظت کاتدی برای ترمیم بتن زنگ‌زده دارد. روش درمان الکتروشیمیایی خصوصا در سازه‌های نزدیک به دریا بسیار مفید واقع می‌شود.
شرایط استفاده از بتن زنگ زده
بر طبق استانداردهای ملی و آیین‌نامه بتن ایران (آبا) شرایط استفاده از میلگرد زنگ زده به شرح زیر است:
- تطابق جنس،استحکام و سایر موارد میلگرد با استانداردها
- انجام بازرسی مثل برگزاری آزمون کیفیت و استحکام
- استفاده میلگرد در بنا با ذکر مشخصات آن
- انجام اقدامات نگهداری جهت بهبود کیفیت میلگرد
کلام آخر
زنگ زدگی بتن می‌تواند باعث کاهش استحکام سازه و ایجاد ظاهر نامناسب شود. می‌توان این پدیده را با استفاده از روش‌های گوناگون کنترل کرد و خسارات ایجاد شده را به کمک تکنولوژی‌های روز، ترمیم کرد.
در این مطلب به بررسی علت‌های زنگ زدگی بتن، انواع، روش‌های ترمیم و جلوگیری از آن پرداختیم. شما می‌توانید با دریافت مشاوره رایگان بتن از سوی کارشناسان سپهر بتن، استحکام سازه را تضمین کنید.
