خوردگی میلگرد در بتن، تهدیدی جدی برای استحکام سازه‌ها
آشنایی با خوردگی میلگرد
خوردگی میلگرد یکی از مهم‌ترین بحث های صنعت آهن و ساخت و ساز و شایع‌ترین دلایل تخریب سازه‌های بتن است. این فرآیند به مرور زمان باعث کاهش استحکام سازه، افزایش هزینه‌های نگهداری و حتی تخریب کامل آن می‌شود. با توجه به اهمیت میلگرد به‌عنوان عنصر کلیدی در تقویت بتن، شناخت علل، پیامدها و روش‌های جلوگیری از خوردگی آن می‌تواند نقش بسیار مهمی در افزایش عمر مفید سازه‌ها ایفا کند. در این مقاله به بررسی جامع این موضوع پرداخته و روش‌های پیشگیری و کنترل خوردگی میلگرد را بررسی خواهیم کرد. همچنین به معرفی محصولات شرکت آهن یک دو سه برای مقابله با این چالش خواهیم پرداخت.
خوردگی میلگرد در بتن چگونه رخ می‌دهد؟
خوردگی میلگرد نوعی فرآیند الکتروشیمیایی است که در حضور رطوبت و اکسیژن رخ می‌دهد. این فرآیند منجر به تشکیل زنگ آهن (اکسید آهن) بر روی سطح میلگرد می‌شود. زنگ‌زدگی علاوه بر کاهش سطح مقطع میلگرد، باعث افزایش حجم آن شده و در نتیجه ترک‌هایی در بتن ایجاد می‌کند. این ترک‌ها نفوذپذیری بتن را افزایش داده و شرایط برای تشدید فرسایش فراهم می‌شود.
علل اصلی خوردگی میلگرد در بتن
کربناسیون بتن
کربناسیون فرآیندی است که در آن دی‌اکسید کربن موجود در هوا با هیدروکسید کلسیم موجود در بتن واکنش داده و PH بتن را کاهش می‌دهد. این کاهش PH باعث تخریب لایه محافظ قلیایی بتن می‌شود و میلگرد در معرض خوردگی قرار می‌گیرد.
نفوذ یون‌های کلرید
یون‌های کلرید، مانند نمک‌های موجود در آب دریا یا یخ‌زداها، به‌راحتی از بتن عبور کرده و به سطح میلگرد می‌رسند. این یون‌ها با تخریب لایه محافظ قلیایی بتن، فرآیند خوردگی را آغاز و تسریع می‌کنند.
رطوبت محیط
رطوبت عامل اصلی واکنش‌های الکتروشیمیایی است. در محیط‌های مرطوب یا با نفوذ آب به بتن، سرعت زنگ زدگی میلگرد به‌شدت افزایش می‌یابد.
اختلاف پتانسیل الکتریکی
اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو میلگرد یا بین میلگرد و بتن، به‌ویژه در حضور یون‌های خورنده، می‌تواند باعث شتاب‌دهی به فرآیند خوردگی شود.
ترک‌های اولیه در بتن
ترک‌های ریز یا درزهای موجود در بتن می‌توانند به‌عنوان مسیرهایی برای نفوذ آب و یون‌های کلرید عمل کرده و شرایط خوردگی را فراهم کنند.
پیامدهای خوردگی میلگرد
کاهش سطح مقطع میلگرد
خوردگی میلگرد باعث کاهش قطر آن و در نتیجه کاهش مقاومت کششی سازه می‌شود.
ایجاد ترک در بتن
محصولات خوردگی حجم بیشتری نسبت به فلز اصلی دارند و باعث ایجاد تنش در بتن و ترک‌خوردگی آن می‌شوند. این ترک‌ها نفوذپذیری بتن را افزایش داده و چرخه خوردگی را تشدید می‌کنند.
کاهش عمر مفید سازه
خوردگی میلگرد دوام سازه را کاهش داده و هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را افزایش می‌دهد.
افزایش خطر تخریب کلی سازه
در موارد شدید، خوردگی میلگرد می‌تواند منجر به تخریب کامل سازه شود، به‌ویژه در سازه‌هایی که تحت بارهای سنگین یا شرایط محیطی سخت قرار دارند.
روش‌های جلوگیری از خوردگی میلگرد
انتخاب بتن با کیفیت بالا
استفاده از بتن با مقاومت فشاری بالا و نفوذپذیری کم، یکی از موثرترین روش‌ها برای جلوگیری از نفوذ یون‌های خورنده و حفاظت از میلگرد است.
افزایش ضخامت پوشش بتنی
افزایش ضخامت بتن پوششی روی میلگرد، زمان رسیدن یون‌های کلرید به سطح میلگرد را طولانی‌تر کرده و از خوردگی جلوگیری می‌کند.
استفاده از افزودنی‌های ضدخوردگی
مواد افزودنی مانند نیترات کلسیم یا سیلیکا فوم می‌توانند نفوذپذیری بتن را کاهش داده و میلگرد را از خوردگی محافظت کنند.
استفاده از میلگردهای مقاوم در برابر خوردگی
میلگردهای گالوانیزه یا اپوکسی، به‌دلیل داشتن پوشش مقاوم در برابر فرسایش، انتخابی مناسب برای سازه‌هایی هستند که در محیط‌های خورنده قرار دارند. برای اطلاع از قیمت میلگرد کلیک کنید.
سیستم‌های حفاظتی کاتدی
این سیستم‌ها با ایجاد یک جریان الکتریکی معکوس، از فرآیند پوسیدگی جلوگیری می‌کنند.
کنترل رطوبت محیط
کاهش رطوبت محیط، به‌ویژه در مکان‌هایی که بتن در معرض آب‌های زیرزمینی یا بارندگی قرار دارد، می‌تواند فرسایش میلگرد را کاهش دهد.
روش‌های تشخیص خوردگی میلگرد
بازرسی چشمی
ترک‌ها، زنگ‌زدگی سطحی و تغییر رنگ بتن می‌تواند نشانه‌ای از فرسایش میلگرد باشد.
روش‌های الکتریکی
روش‌هایی مانند اندازه‌گیری پتانسیل نیمه‌سلولی و مقاومت پلاریزاسیون، اطلاعات دقیقی از وضعیت زنگ زدگی میلگرد ارائه می‌دهند.
روش‌های غیرمخرب
استفاده از ابزارهایی مانند رادار نفوذی زمین (GPR) یا امواج اولتراسونیک می‌تواند بدون آسیب به سازه، پوسیدگی میلگرد را شناسایی کند.
چرا پیشگیری از اتفاق اهمیت دارد؟
افزایش عمر مفید سازه
با پیشگیری از فرسایش، عمر مفید سازه افزایش یافته و هزینه‌های نگهداری کاهش می‌یابد.
کاهش خطرات جانبی
پوسیدگی میلگرد می‌تواند باعث تخریب سازه و ایجاد خطرات جانی شود.
حفاظت از سرمایه
هزینه تعمیر و جایگزینی سازه‌های تخریب‌شده بسیار بیشتر از هزینه‌های پیشگیری اولیه است.
جمع‌بندی
پوسیدگی میلگرد، یکی از چالش‌های اصلی در سازه‌های بتن‌آرمه است که در صورت عدم توجه، می‌تواند به تخریب سازه و افزایش هزینه‌های نگهداری منجر شود. با انتخاب محصولات باکیفیت و مقاوم در برابر خوردگی، مانند میلگردهای گالوانیزه یا اپوکسی، می‌توان از این مشکل پیشگیری کرد.
آهن یک دو سه پیشتاز در تامین انواع آهن‌آلات نظیر میلگرد، تیرآهن و ورق آجدار، با افتخار خدمات خود را به مشتریان در سراسر ایران عرضه می‌کند. برای کسب اطلاعات کامل‌تر درباره محصولات و بهره‌گیری از مشاوره‌ی تخصصی، به سایت ما مراجعه کنید.
