روش‌های حفاظت از میلگرد در پروژه و جلوگیری از خوردگی بتن

کاربرد اصلی میلگرد در پروژه‌های عمرانی و مسلح کردن بتن است. خرید این مقطع با توجه به قیمت روز میلگرد انجام می‌شود. در مواردی در صورت مناسب بودن قیمت روز میلگرد خرید در تناژ بالا برای پروژه انجام می‌شود. این در حالی است که پروژه ممکن است به مرحله  اصلی استفاده از میلگرد نرسیده باشد به همین دلیل دپوی محصول در محل نیاز  به مراقبت دارد تا دچار خوردگی شدید و تغییر خواص مکانیکی نشود.

در این مقاله مروری بر نحوه خوردگی میلگرد و راه‌های حفاظت میلگرد در پروژه‌ها انجام شده است. لازم به ذکر است جهت مشاهده قیمت میلگرد آجدار به عنوان کاربردی ترین مصالح ساختمانی روی لینک مشخص شده کلیک کنید.

خوردگی میلگرد

یک مسئله رایج که حین کار با فولادهای ساختمانی ممکن است رخ دهد خوردگی و زنگ زدگی آن‌هاست، این موضوع فقط بر ظاهر فولاد تاثیر گذار نیست و اگر برطرف نشود می‌تواند باعث تغییرات در ساختار و تغییر خواص مکانیکی فلز ما شود.

چالش زنگ زدگی برای اکثر فلزات مطرح است اما برای فلزی مانند فولاد، با توجه به خواص ذاتی آهن که عمده عنصر تشکیل دهنده فولاد است، محسوس‌تر است.

زنگ زدگی به رنگ قهوه‌ای-نارنجی روی سطح مقاطع فولادی مثل میلگرد تشکیل می‌شود که در واقع رنگ اکسید آهن است. اکسید آهن از واکنش آهن با اکسیژن حاصل شده است. کاتالیزور اصلی در این فرآیند رطوبت است، اگر آب موجود در محیط اطراف فولاد شور باشد، سرعت زنگ زدگی ده‌ها برابر می‌شود.

زنگ در سطح فولاد باعث افزایش حجم می‌شود و این افزایش حجم باعث افزایش تنش سطحی فولاد می‌شود، فولاد شکننده‌تر می‌شود همچنین زنگ باعث پوسته پوسته شدن و ضعیف شدن فولاد می‌شود. این لایه بسیار متخلخل است و در صورت تشکیل زنگ در سطح فولاد خوردگی همچنان در لایه‌های پایین‌تر هم ادامه پیدا می‌کند. در خصوص انواع مکانیزم های خوردگی میلگرد در مقاله خوردگی فولاد بیشتر مطالعه کنید.

در ویدئوی زیر ببینید چطور یک پوشش پلیمری روی میلگرد فولادی اعمال می‌کنند:

میلگردهای مقاوم به خوردگی

آلیاژهای خاصی از فولاد مانند فولاد زنگ نزن (استیل) با توجه به حضور مقدار قابل توجهی از عنصر کروم و نیکل در ترکیبات شیمیایی این آلیاژ تا حد بسیار خوبی در برابر زنگ زدن مقاوم هستند. فولادهای گالوانیزه هم که توسط یک لایه‌ی فدا شونده فلزی از جنس روی محافظت می‌شوند در برابر زنگ زدگی مقاومت بالایی دارند.

اما به دلیل گرانتر بودن قیمت میلگرد استیل یا گالوانیزه از قیمت روزانه میلگرد معمولی، استفاده از این محصولات در پروژه‌های عمرانی از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر نیست.

میلگرد مورد استفاده در ساخت و سازهای عمرانی، ساده کربنی است. این میلگردها در استانداردهای A2 و A3 بیشترین کاربرد را برای مسلح کردن بتن دارند. برای مطالعه در خصوص تفاوت میلگرد A2 و A3 روی لینک مشخص شده کلیک نمایید.میلگرد ساختمانی در هر دوی این استانداردها پتانسیل بالای خوردگی دارند. بنابراین حفاظت از میلگرد فولادی چه در حین انبارداری چه حین ساخت و حتی بعد از ساخت اهمیت فراوان و نقش تعیین کننده در طول عمر سازه دارد.

خوردگی میلگرد قبل از به کار گیری در پروژه باعث کاهش خواص خود آن می‌شود اما در صورت خوردگی میلگرد در بتن با توجه به افزایش حجم آن، ترکیدگی بتن رخ می‌دهد و این موضوع می‌تواند بسیار خطر آفرین باشد. در تصویر زیر نمونه‌ای از خوردگی بتن دیده می‌شود که باعث ترکیدگی در بخش‌هایی از سازه شده است:

خوردگی بتن

در ادامه راهکارهای ساده برای به حداقل رساندن میزان زنگ زدگی در میلگرد ساختمانی را بررسی می‌کنیم.

راهکارهای حفاظت از میلگرد در یک پروژه

برنامه ریزی زمانی مناسب

برنامه ریزی مناسب برای کاهش زمان بین تخلیه بار تا زمان استفاده اولین نکته ایست که باید رعایت شود. هر چند عامل اصلی تعیین کننده این موضوع قیمت روز میلگرد است که در برخی موارد مجریان پروژه را به خرید زود هنگام میلگرد سوق می‌دهد.

دپوی مناسب بار

معمولا محل دپوی میلگرد در پروژه‌ها رو باز است. به همین دلیل در محل دپو بهتر است میلگردها کمتر روی هم انباشته شوند و هر چه منافذ برای عبور هوا از بین آن‌ها بیشتر باشد، میلگردها خشک‌تر می‌مانند و زنگ زدگی در آن‌ها آهسته‌تر رخ می‌دهد.

کبودکاری

قوطه ور ساختن قطعات فولادی در محلول پتاسیم نیترات، سدیم هیدروکسید و آب یا اعمال این محلول با فرچه به روی میلگرد، کمک شایانی به حفاظت این قطعات در برابر خوردگی می‌کند. این عمل به نام bluing یا کبودکاری شناخته می‌شود. نام گذاری آن به این شکل بدلیل تغییر رنگ سطح فولاد به سرمه‌ای است.

استفاده از پوشش‌های آلی

پوشش‌های آلی مانند رنگ یا ضدزنگ‌ها هم یک روش نسبتا ارزان برای حفاظت مقاطع فولادی است. این پوشش‌ها به عنوان سدی در برابر نفوذ رطوبت به سطح فولاد عمل می‌کنند. ضخامت بهینه برای این پوشش‌ها ۱۵تا ۲۵ میکرومتر است.

استفاده از چسب کاشت میلگرد در بتن

این چسب‌ها بر پایه مواد پلیمری مانند رزین اپوکسی، پلی استر و وینیل استر ساخته می‌شوند. این چسب ها نه تنها باعث مقاومت بیشتر میلگرد به خوردگی می‌شود بلکه باعث چسبندگی بهتر میلگرد به بتن هم می‌شود.

چسب کاشت میلگرد در انواع زیر در بازار موجود است:

• چسب کاشت میلگرد کپسولی
• چسب کاشت میلگرد کارتریجی
• چسب کاشت میلگرد حجمی

حفاظت کاتدی فولادی

این روش یکی از روش های حفاظت از میلگرد در پروژه های مختلف است. این روش حفاظت از میلگرد معمولا برای مقاطعی انجام میشود کخ در خاک مدفون یا احاطه شده با رطوبت بالا است. در این روش محیط خورنده ای که میلگرد در آن قرار میگیرد در نقش الکترولیت ایفای نقش میکند. دو روش کلی برای اجرای سیستم حفاظت کاتدی از دو روش زیر استفاده میشود:

• سیستم حفاظت از میلگرد به کمک آند فدا شونده
• سیستم حفاظت از میلگرد با اعمال جریان خارجی یکسو و با استفاده از آند کمکی از جنس گرافیت

همچنین سازه های فولادی از لحاظ محیط کاری  در حالت غرق شده در آب یا غرق نشده در آب وجود دارند. سازه های بتی که درون آب قرار میگیرند به ویژه آب شور در معرض خوردگی های شدید قرار دارند. به همین علت حفاظت کاتدی یکی از اصلی ترین روش های حفاظت میلگرد درون بتن در محیط های دریایی است. در سیستمی که از آند فدا شونده استفاده میشود از یک فلز با پتانسیل شیمیایی پایین تر از آهن استفاده میشود. برای مثال فلزات منیزیم و روی چنین ویژگی ای دارند. با انجام واکنش های الکتروشیمیایی با توجه به ماهیت های ذاتی این فلزات در نقش آند فدا شونده ایفای نقش میکنند. درست مثل مکانیزمی که برای ورق گالوانیزه استفاده میشود. به این ترتیب خوردگی آند فدا شونده خوردگی میلگرد و آهن را به تعویق میاندازد.

در روشی که جریان خارجی به سیستم وارد میشود پتانسیل های الکتریکی به نحوی تنظیم میشوند که میلگرد در نقش کاتد قرار میگیرد. آند در این روش میتواند از جنس سرب یا گرافیت باشد.

حتی در برخی موارد از این روش ها به طور همزمان استفاده میشود. تا تاثیر همزمان آنها باعث حفاظت از میلگرد با شدت بیشتری شود. روش حفاظت کاتدی فقط برای سازه های درون آب استفاده نمیشود در برخی موارد اتمسفر اطراف بتن مسلح به قدری حاوی رطوبت و نمک است که شرایط درون آب تداعی میشود. در این حالات نیز از حفاظت کاتدی برای حفاظت از میلگرد استفاده میشود.  شما با خرید مقاطع مختلف از بازرگانی آیرومارت علاوه ‌بر خرید مناسب می‌توانید از خدمات مجموعه مثل تست‌های غیر مخرب بهره‌مند شوید.