یکی از مهمترین مصالحی که در پروژههای ساخت و ساز با هدف افزایش مقاومت و استحکام ساختمان مورد استفاده قرار میگیرد، میلگردهای فولادی هستند. میلگردها چه به تنهایی و چه در بتن مسلح مورد استفاده قرار گیرند، مقاومت کششی و خمشی سازه را تقویت مینمایند.
با این وجود، میلگردها در معرض مشکلاتی همچون زنگزدگی و خوردگی قرار خواهند داشت که این امر سبب کاهش استحکام قابل توجه سازه و به خطر افتادن آن خواهد شد. به همین علت توسط مهندسین متخصص ساخت و ساز روشهای مختلفی برای جلوگیری از خورده شدن میلگرد، معرفی شده است. در ادامه مطلب قصد داریم به بررسی روش های تقویت میلگرد در برابر خوردگی بپردازیم.
خوردگی در میلگردهای فولادی
به علت آنکه بر سطح میلگرد پوشش کافی وجود ندارد، لایه کم ضخامت و نازکی از اکسید بر سطح میلگرد به وجود میآید که منجر به خورده شدن میلگرد خواهد شد. در صورتی که برای خوردگی میلگرد فولادی اقدامی صورت نگیرد، این خوردگی سبب آن خواهد شد که در پوشش بتنی ترک به وجود آید و سازه بتن آرمه تخریب گردد.
به دلایل مختلف و متعددی همچون وجود رطوبت، حضور یونهای خورنده، وجود اکسیژن و دیگر عوامل محیطی، امکان خورده شدن میلگردها وجود دارد. به همین علت در ادامه روش هایی برای محافظت از میلگرد در برابر خوردگی معرفی نمودهایم. روش های تقویت میلگرد در برابر خوردگی، با افزایش مقاومت شیمیایی میلگرد و یا جلوگیری از نفوذ مواد خورنده به درون میلگرد، از خسارتهای ناشی از خوردگی میلگردها جلوگیری مینماید.
روش های تقویت میلگرد در برابر خوردگی
روش های تقویت میلگرد در برابر خوردگی شامل موارد بسیاری میشود که توسط مهندسین ساخت و ساز ارائه میگردد. در ادامه، روش های تقویت میلگرد در برابر خوردگی را بیان مینماییم:
- پوشش اسیدی قلیایی
یکی از روشهای تقویت میلگرد در برابر خوردگی، بکارگیری پوشش اسیدی قلیایی میباشد. به علت آسیبپذیری سطح میلگردها و نفوذ خوردگی به درون آنها، از پوشش محافظ اسیدی قلیایی استفاده میشود که دارای ضخامتی در حدود 0.1 میلیمتر میباشد. این پوشش با افزایش مقاومت میلگرد در برابر خوردگی، طول عمر مفید آن را افزایش میدهد و مراحل انجام آن به شرح زیر است:
مرحله اول- در ابتدای این فرآیند، لازم است که میلگردها از هرگونه زنگزدگی، زنگزدایی شوند. برای فرآیند زنگزدایی، ابتدا میلگرد در حدود 30 دقیقه در محلول ضدزنگ غوطهور شده و پس از آن دارای سطحی صیقلی و براق میشود. لازم است که پس از زنگزدایی، سطح میلگرد به طور کامل خشک شود.
لازم به ذکر است که محلولی که برای فرآیند زنگزدایی مورد استفاده قرار میگیرد، ترکیبی از محلول مهارکننده، محلول اسید هیدروکلریک و آب میباشد.
مرحله دوم- در مرحله دوم، میلگردها لازم است در حدود 300 ثانیه در محلولی قلیایی قرار داده شوند. این محلول با ترکیب پودر قلیایی و آب، به دست میآید و پس خروج میلگرد از این محلول، لازم است مجددا خشککاری آن انجام شود.
مرحله سوم- در این مرحله به کمک برسی مخصوص، محلول ضدخوردگی (سیمان پرتلند و آب) را بر سطح میلگردها میکشند و میلگردها را به مدت یک روز در معرض هوای آزاد قرار میدهند تا به طور کامل رطوبت خود را از دست دهد.
مرحله چهارم- در آخرین مرحله از تقویت میلگرد با پوشش اسیدی قلیایی، لازم است محلولی به نام محلول آببندی بر سطح میلگرد اعمال گردد تا این فرآیند به اتمام رسد. نکته قابل توجه آن است که پس از اعمال این پوشش، باید چند ساعتی صبر نمود و مجددا آن را بر سطح میلگرد اعمال کرد. این محلول کمک میکند که از بروز هر گونه خوردگی بر سطح رویین میلگرد جلوگیری شود و تکرار آن منجر به تقویت میلگرد خواهد شد.
- پوشش اپوکسی فیوژنی
یکی دیگر از روش های تقویت میلگرد در برابر خوردگی، استفاده از پوششهای اپوکسی فیوژنی میباشد. لازم به ذکر است که در این روش، به طور حتم باید فرآیند پوششدهی طبق استاندارد IS : 13620 صورت گیرد و اینگونه میتوان گفت که این روش نسبت به نوع قبل تخصصیتر است. مراحل اعمال این پوشش تقویتی، شامل موارد زیر میباشد:
- در وهله اول، به علت آنکه وجود هرگونه زنگزدگی بر سطح میلگرد، اتصال و چسبیدن پوشش را دشوار مینماید، سطح میلگرد را زنگزدایی میکنند. برای این منظور از لوازم سایشی استفاده میشود تا سطح رویین میلگرد به خوبی جلا پیدا کند. حاصل آمدن میلگردی با سطح براق و صیقلی، حائز اهمیت بسیاری میباشد. دیگر نکته مهم در سمبادهزنی و سایش آن است که هر دو فرآیند، در 1 روز انجام شوند؛ در غیر این صورت، مجددا نیاز به سایش وجود خواهد داشت.
- پس از زنگزدایی و سایش، پوشش میلگرد را به کمک ابزار تفنگی اسپری الکترواستاتیک، به سطح رویی میلگرد میپاشند. پودر اسپری شده یا به صورت گرم و یا صورت سرد مصرف میشود که در کیفیت نهایی، تاثیرگذار نخواهد بود. پوشش اپوکسی فیوژنی حاصل شده، ضخامتی در حدود 0.1 تا 0.3 میلیمتر دارا است.
- به هنگام پوشش دهی میلگرد با پوشش اپوکسی فیوژنی، لازم است برای جلوگیری از وقوع شکستگی یا نقص فیزیکی، دمای محیط و میلگرد تنظیم شود.
- در آخرین مرحله از روکشکاری نیز، میلگرد و پوشش آن توسط افراد متخصص مورد بررسی قرار میگیرند؛ چراکه لازم است از عدم وجود آلودگی، حفره، ترک و غیره، اطمینان یابند.
- پوشش های بتنی
پوششهای که تا به این قسمت معرفی شد، جزو مواردی به حساب میآمدند که دارای ضخامت کم و میلیمتری بودند. در مقابل، پوششهای بتنی، به شکل غیرمستقیم، منجر به عدم رسیدن مواد مخرب به میلگرد خواهند شد. پوششهای بتنی از جمله قدیمیترین روشهای پوششدهی میلگردها به حساب میآیند و بهطور کلی شامل انواع زیر هستند:
- انواع پوششهای رزینی با پایه سیمانی
- پوششهای بتنی به مدد ساروج
- پوششهای بتنی معروف به شات کریت
- پوششهای نواریشکل از جنس پلاستیک پوشش قبری
اعمال این پوشش بر سطح میلگرد به 2 شکل زیر انجام میشود:
- پوشش سطحی
پوشش سطحی، به طور معمول لایهای محافظ از جنس پلاستیک است که بر روی بتن کشیده شده و مقاومت میلگرد را در برابر خوردگی افزایش میدهد. از آنجایی که بتن، دارای حفرههای بسیار کوچک بوده و این حفرهها گذرگاههایی برای عبور مواد شیمیایی مهیا مینمایند، پلاستیکهای محافظ برای پوشش این حفرهها مورد استفاده قرار میگیرند.
از معایب بزرگ این روش آن است که پوشش بتنی سطح مقاومت چندانی فراهم نمیکند و غالبا مواد آسیبزا از آن طرفی از بتن که دارای پوشش نمیباشد، وارد بتن شده و ساختار میلگرد را از بین میبرند.
- پوششهای نفوذی یا دائمی
پوشش نفوذی یا دائمی به حفرههای بسیار ریز یا مویین بتن رخنه میکند و با کنش و واکنشهای شیمیایی، کریستالهای جامد بسیاری را درون بتن تولید مینماید. در این روش، پوشش نفوذی افزون بر پوشش سطح رویین بتن، به درون حفره نیز وارد شده و چه بسا از پوشش سطحی نیز به میزان قابل توجهی بهتر عمل مینماید.
استفاده از پوششهای دائمی، مقاومت میلگرد را در برابر انواع مایعات و مواد شیمیایی آسیبزا افزایش میدهد و از ایجاد آسیب برای آنها جلوگیری خواهد کرد. لازم به ذکر است که با استفاده از این روش، علاوه بر آنکه از ورود مواد آسیبزا جلوگیری میشود، گردش اکسیژن موجود در بتن نیز مسدود نمیشود؛ چراکه در غیر این صورت، میلگرد توسط عوامل درونی بتن، دچار آسیب و مشکل میشود.
- گالوانیزاسیون
گالوانیزاسیون یا پوششدهی با پوشش روی، یکی از معمولترین و محبوبترین روش های تقویت میلگرد در برابر خوردگی به حساب میآید. متخصصان این صنعت، با اعمال پوششی از جنس فلز روی مذاب، مقاومت مقاطع فولادی مختلف همچون میلگرد را افزایش میدهند و سبب آن میشوند که این مقاطع در برابر خوردگی و اکسید آهن، مقاومت قابل توجهی از خود نشان دهند.
جمع بندی
خوردگی فرآیندی شیمیایی است که با وقوع آن در میلگردهای فولادی، ساز بتنی دچار ترک و نهایتا تخریب خواهد شد. وجود یون های خورنده، رطوبت محیط، اکسیژن و غیره سبب ایجاد خوردگی خواهند شد. به همین علت از روش های تقویت میلگرد در برابر خوردگی همچون گالوانیزاسیون، پوشش اپوکسی فیوژنی، پوشش بتنی و غیره استفاده میشود.
منبع (Resource): WAYS TO MITIGATE THE RISK OF REBAR CORROSION IN REINFORCED CONCRETE STRUCTURES
سوالات متداول
روش های تقویت میلگرد در برابر خوردگی کدام است؟
از روش های مختلفی برای تقویت میلگرد در برابر خوردگی همچون استفاده از پوشش بتنی، گالوانیزاسیون، پوشش اپوکسی فیوژنی و پوشش اسیدی قلیایی استفاده میشود.
علل خوردگی میلگرد فولادی چیست؟
وجود یون های خورنده، رطوبت محیط، اکسیژن و غیره سبب ایجاد خوردگی در میلگرد خواهند شد.
