خوردگی میلگرد یکی از مهمترین عوامل تخریب سازه‌ های بتن آرمه به ویژه در مناطق مرطوب است. خوردگی میلگرد سبب بروز ترک در پوشش بتنی میلگرد می شود و در نهایت تخریب سازه بتنی را به همراه دارد. محصول خوردگی آهن زنگ زده است. در مرز بین میلگرد فولادی و بتن باقی می‌ماند. و باعث تخریب پیوند بین بتن و میلگرد فولادی می ‌شود. مهمترین عامل خوردگی بتن، نفوذ یون کلرید آزاد می ‌باشد. دیگر عوامل تاثیرگذار در خوردگی میلگرد، معیارهای شروع خوردگی، مکانیز شیمیایی خوردگی و انواع خوردگی میلگرد را بررسی می کنیم.

خوردگی یا زنگ زدگی میلگرد

به بیان ساده، خوردگی به معنی اکسیداسیون یک ماده با هوا و معمولا هوای مرطوب است. همچنین می توان خوردگی را واکنش ماده با اکسیژن در حضور آب توصیف کرد. به طور کلی خوردگی فولاد فرآیند بسیار پیچیده ای است. و فاکتورهای زیادی بر آن تاثیر دارند. اما می توان گفت مهمترین این فاکتور ها مواد تشکیل دهنده خود فولاد و محیط پیرامون فلز است. زنگ‌ زدگی میلگرد در بتن نیز معمولاً نتیجه نوعی واکنش الکتروشیمیایی است. در این حالت، آندها (الکترود مثبت) و کاتدهای کوچکی (الکترود منفی) در سطح میلگرد فولادی تشکیل‌ می شود. و جریان یون ‌ها در میان این الکترودها موجب زنگ ‌زدگی و در نتیجه شکستن میلگردها می ‌گردد.

علائم خوردگی در میلگردها

زمانی که میلگردهای فولادی شروع به زنگ زدن می کنند، عضو بتن مسلح که میلگرد درون آن قرار دارد با طی مراحل زیر به تدریج شروع به خراب شدن می ­کند:

تشکیل لکه ­های سفید

در این مرحله دی اکسید کربن موجود در هوا با هیدروکسید کلسیم موجود در خمیر سیمان واکنش داده و کربنات کلسیم را تشکیل می ­دهد. این کربنات کلسیم توسط رطوبت حمل می شود و بر روی سطح بتن رسوب می­ کند و لکه های سفیدی تشکیل می­ دهد.

ایجاد لکه ­های قهوه ای در امتداد میلگرد

وقتی میلگردها شروع به خوردگی می­ کنند، لایه ای از اکسید آهن که قهوه ای رنگ است، روی آن ها تشکیل می ­شود. این اکسید آهن نیز توسط رطوبت به سطح بتن منتقل می ­شود.

ایجاد ترک

محصولاتی که دچار خوردگی می شوند حجم بیشتری نسبت به حالت اولیه اشغال می­ کنند. از این رو میلگرد زنگ زده به بتن فشار وارد کرده و سبب بروز ترک در بتن می شود. با وقوع خوردگی بیشتر، ترک­ های بیشتر و وسیع تری ایجاد می­ شود.

پوسته پوسته شدن پوشش بتنی

به دلیل از بین رفتن پیوند بین بتن و فولاد، بتن شروع به تشکیل چندین لایه می­کند و پوسته پوسته می ­شود. اندازه میلگردها نیز در این مرحله کاهش می­ یابد.

کمانش میلگردها

پوسته شدن پوشش بتنی و شکستن میلگردها منجر به کمانش میله های اصلی می گردد. این باعث برآمدگی بتن در آن منطقه می شود و در نهایت کل سازه فرو می ریزد.

خوردگی میلگرد در بتن و تاثیر آن بر روی سازه

به منظور تقویت مقاومت کششی بتن، از ترکیب بتن و میلگرد استفاده می شود که به آن بتن مسلح یا بتن آرمه می گویند. بتن مسلح در صنعت ساختمان سازی کاربرد فراوانی دارد و عمر آن را نیز به طور معمول ۵۰ تا ۱۰۰ سال تخمین می زنند. از مهم ترین عواملی که منجر به کاهش عمر بتن می شود، خوردگی میلگردهای بتن مسلح است. خوردگی میلگردهای بتن باعث می شود استحکام میلگردها از بین برود، همچنین در شرایط خوردگی، حجم میلگرد افزایش پیدا کرده و باعث ایجاد فشار داخلی در بتن می شود. از آنجا که بتن مقاومت کششی پایینی دارد تحت اثر این فشار داخلی دچار ترک خوردگی می شود. به طور کلی می توان گفت خوردگی میلگرد در بتن یکی از دلایل اصلی خرابی سازه های بتن مسلح و شایع ترین نوع خرابی بتن در سواحل است.

محافظت بتن از میلگرد در برابر خوردگی

میلگردهای استفاده شده در داخل بتن به صورت فیزیکی و شیمیایی محافظت می‌ شوند، لایه های محافظ مانع از ایجاد این پدیده درون بتن می گردد، اما در صورت از بین رفتن این محافظت ها و قرار گرفتن میلگرد در شرایط نامناسب، خوردگی میلگرد آغاز می شود.

محافظت فیزیکی

 همان پوشش بتن بر روی میلگرد می ‌باشد که نفوذ عوامل خوردگی نظیر کلرید آزاد و دی اکسید کربن را به تأخیر می‌ اندازد.

محافظت شیمیایی

 در شرایط قلیایی، سیمانِ تازه به دلیل وجود هیدروکسید کلسیم و قلیایی‌ های سدیم و پتاسیم یک لایه اکسیدی محافظ بر روی میلگرد فولادی تشکیل می‌شود و از خوردگی آن جلوگیری می‌کند.

معیارهای شروع این پدیده

در صورت از بین رفتن یا تشکیل نشدن لایه انفعالی سطح میلگرد (لایه محافظ فیزیکی و شیمایی بتن)، خوردگی میلگرد آغاز می شود. شرایطی که منجر به شروع خوردگی میلگرد می شوند را می توان به صورت زیر بیان کرد:

• رطوبت و اکسیژن به قدر کافی در سطح میلگرد موجود باشد و یکی از شرایط زیر حاصل شود.
• در صورتی که خمیر سیمان در زمان بتن ریزی به خوبی اطراف میلگرد را پر نکند، لایه محافظ تشکیل نشده و از همان ابتدای کار خوردگی آغاز می شود.
• در صورتی که به دلایل مختلف در حین اجرا بین بتن و میلگرد فاصله ای به وجود آید و یا ترک عمیقی در بتن ایجاد شود که تا سطح میلگرد امتداد یابد، منجر به شروع خوردگی میلگرد می شود.
• در صورت نفوذ مواد اسیدی در بتن و از بین رفتن لایه محافظ اطراف میلگرد، خوردگی میلگرد آغاز می گردد.
• در صورت نفوذ دی اکسید کربن در بتن و وجود رطوبت زیاد، خمیر سیمان کربناته گردیده و محیط اطراف میلگرد از حالت قلیایی در می آید که همین امر باعث شروع خوردگی میلگرد می شود.
• در صورتی که انتشار یون کلرید داخل بتن باعث شود یون کلرید سطح میلگرد به آستانه خوردگی برسد، خوردگی میلگرد اتفاق می افتد.

عوامل موثر بر زمان شروع خوردگی

پس از شروع خوردگی میلگرد، آهنگ خوردگی، عمق زنگ زدن میلگرد و گسترش زنگ زدگی را تعیین می کند. آهنگ خوردگی به شرایط محیطی به ویژه دما، میزان رطوبت، اکسیژن، تری و خشکی مکرر، مقاومت الکتریکی بتن، نوع میلگرد، وضعیت رویه میلگرد، وجود جریان های الکتریکی در محیط بتن و غیره بستگی دارد.

زمان شروع خوردگی به کیفیت بتن موجود در سطح میلگرد، نوع میلگرد، شرایط محیطی، ضخامت پوشش بتنی روی میلگرد و شرایط محیطی وابسته است. همچنین پوشش های روی سطح بتن و میلگرد نقش جدی در  شروع خوردگی دارد.در محیط های مرطوب و خلیجی مانند خلیج فارس، خوردگی میلگردها معمولاً با از بین رفتن لایه انفعالی به دلیل افزایش غلظت یون کلرید در سطح میلگرد همراه است؛ مشروط بر اینکه در ساخت سازه مشکل اساسی همچون ترک خوردگی وجود نداشته باشد.

جمع بندی

خوردگی میلگرد در بتن باعث از بین رفتن استحکام سازه و یا تخریب ساختمان می گردد. به طوری که یکی از عمده ترین خرابی ها در سازه های بتن مسلح در سال های اخیر و در مناطق گرم و مرطوب به خصوص در مناطق حاشیه خلیج فارس و دریای عمان، خوردگی میلگرد می باشد. خوردگی میلگردها باعث بروز ترک در پوشش بتنی می شود. و نهایتا منجر به ترک خوردگی و ریختن سازه می گردد.

یون کلرید یکی از تاثیرگذارترین عواملی است که می تواند با نفوذ در بتن باعث خوردگی میلگردهای مدفون در بتن شود. پارامترهای دیگر در ایجاد خوردگی میلگردها کیفیت بتن، ترکیبات سیمان، ترکیب مواد افزودنی به بتن، پتانسیل خود میلگردها و پوشش میلگردها، و واکنش های آندی و کاتدی هستند. شرایط محیطی نیز در روند خوردگی میلگردها تاثیرگذار است. همچنین شرایط آب و هوایی خشک و آب و هوای مرطوب در میزان خوردگی و مقاومت بتن مسلح تاثیر عمده ای بر خوردگی می گذارد.

آرتا استیل تهران متخصص واردات و توزیع انواع ورق های آلیاژی، استنلس استیل و فولاد ضد زنگ، میلگردهای استنلس استیل، لوله و پروفیل و ورقهای فنری، آمادگی خود را جهت همکاری و تأمین کلیه مقاطع فولادی و استنلس استیل به صنعتگران محترم اعلام می دارد. همچنین شما به راحتی می‌ توانید با کارشناسان ما تماس و نسبت به ثبت سفارش خود اقدام نمایید .

دسترسی سریع به محصولات

میلگرد استیل | لوله استیل | استیل ضد زنگ | ورق نسوز | استیل ۳۰۴