علت ها و عوامل گوناگونی باعث تخریب و فرسایش و در نهایت خرابی بتن می گردد. شناخت علل خرابی بتن هم برای جلوگیری از آسیب رسیدن به بتن و هم برای انتخاب روش مناسب برای بازسازی بتن بسیار مهم و ضروری می باشد.
به طور کلی انواع خرابی بتن را میتوان به سه گروه عمده دسته بندی کرد :
- اثر عوامل شیمیایی در تخریب بتن
- اثر عوامل فیزیکی در تخریب بتن
- اثر عوامل اجرایی در تخریب بتن
در این قسمت ابتدا به بررسی خرابی های شیمیایی بتن می پردازیم :
عواملی که از لحاظ شیمیایی باعث تخریب بتن می شوند عبارتند از :
- سولفاته شدن بتن
- کلرورها
- واکنش قلیایی سنگ دانه ها
-
حملات کلرید ها به بتن :
لایه محافظتی غیر فعالی که در اطراف آرماتورها قرار دارد ، باوجود کلرید آزاد در بتن می تواند آسیب دیده و از بین برود. عمل خوردگی آرماتورهایی که درون بتن قرار دارند ، یک عمل الکترو شیمیایی است .
هنگامیکه مقدار کلرید در بتن بیش از 6/0 کیلوگرم در هر متر مکعب می شود عمل خوردگی انجام می شود . خوردگی کلریدی می تواند موضعی و عمیق باشد ، که این عمل در صورت وجود یک سطح بسیار کوچک آندی و یک سطح بسیار وسیع کاتدی حاصل می گردد. و خوردگی آن نیز با شدت بسیار صورت می گیرد و موجب تخریب بتن می شود.
هنگامیکه نمک ها به داخل خلل و فرج بتن وارد می شوند ، هنگام کریستالیزه شدن فشار مخربی به سازه وارد می کنند و همچنین زنگ زدگی و خورده شدگی را نیز تسریع می بخشند.
در این مقاله می توانید در مورد پرداخت بتن و نقش آن در تولید بتن مرغوب بیشتر بدانید
کلریدها از چه راه هایی وارد بتن میشوند؟
- برای کاهش زمان گیرش در بتن کلریدها ، خصوصاً کلسیم کلرید ، به کار می روند . که این امر می تواند باعث تغییرات شیمیایی در سیمان پرتلند شده و کاهش مقاومت به همراه حمله به فولاد در اکثر بتن های مسلح می انجامد . و باعث سرعت بخشی در خوردگی می شود.
- منبع کلرید در بتن در نمک ضد یخ ، که به عنوان مواد افزودنی بتن برای سرعت بخشیدن هیدراتاسیون در زمستان وجود دارد.
- در شن و ماسه ، سنگدانه ها ، و آب مورد استفاده وجود داشته باشد.
- سازه هایی که در محیط های دریایی قرار دارند از طریق آب دریا و حتی در اثر جریان باد در معرض کلرید قرار می گیرند.
نقش آب اضافه در خرابی بتن
یکی از شایع ترین علت های خرابی بتن استفاده از میزان نامناسب آب در مخلوط بتن است. استفاده از آب بیش از حد مجاز در بتن عوارض زیر را در بر خواهد داشت :
- کاهش مقاومت بتن
- افزایش مدت زمان کیورینگ و انقباض خشک
- افزایش تخلخل
- کاهش مقاومت بتن در برابر سایش
باید در نظر داشت که اکثر اوقات مسئله آب اضافی به سختی قابل تشخیص است . اغلب موارد ترک خوردگی های ناشی از انجماد و ذوب ، فرسودگی در اثر سایش ، ترک خوردگی های ناشی از خشک شدن خود به عنوان علل تخریب بتن شناخته می شوند ، در حالیکه در واقعیت آب اضافی در بتن باعث پایین آمدن دوام بتن شده و در مقابل حمله عوامل دیگر ضعیف عمل می کند.
البته با آزمایشات پتروگرافی می توان موارد شدید وجود آب اضافی را تشخیص داد.
تنها راه موجود برای تعمیر بتن آسیب دیده در اثر وجود آب اضافی ، جایگزین کردن بتن می باشد. اگر آسیب به طور زودرس تشخیص داده شود ، و عمق آسیب کمتر از 1/5 اینچ باشد ، بعضی از راهکارها می تواند عمر سازه بتنی را افزایش دهد. مانند استفاده از ترکیبات آب بندی بتن ، مانند مواد جامد غلظت بالا الیگومریک سیلوکسان یا سیستم سیلان و یا سیستم مونومر با وزن مولکولی بالا نفوذ آب را کاهش می دهد و مقاومت بتن را در برابر انجماد و ذوب افزایش و تخریب بتن را کاهش می دهد.
باید در نظر داشت که چنین راهکاری نیاز به بازبینی و تعمیر دوره ای در فواصل زمانی 5 تا 10 سال را می طلبد.
اگر می خواهید در مورد آب بتن و تاثیر انواع ناخالصی‌ها بر کیفیت بتن نهایی بیشتر بدانید به این مقاله سری بزنید .
-
سولفاته شدن بتن :
سولفات های محلول ، در تماس با سیمان باعث تغییرات شیمیایی شده و سبب کاهش قدرت چسب سیمان می شود. همچنین سولفات ها و سولفید ها با کریستال شدن موجب آسیب دیدن مصالح سیمانی متخلخل می شوند.
سولفیدها و یا سولفات ها در طبیعت وجود دارند . منابعی مانند سنگ گچ ، باران های اسیدی و … حاوی این مواد هستند.
-
کربناسیون در بتن :
کربناسیون فرآیندی است که در آن کربن دی اکسید با کلسیم هیدروکسید موجود در بتن واکنش داده و کلسیم کربنات تولید می کند.
اثر فرآیند کربناسیون بر خرابی بتن :
- افزایش مقاومت مکانیکی بتن و در عین حال قلیاییت را که برای جلوگیری از خوردگی میلگردهای فولادی ضروری است را کاهش می دهد.
- در یک مقدار PH کمتر از 10 ، لایه نازک رویینگی سطحی حل شده و خوردگی پیش می رود.
اشتباهات اجرایی در خرابی بتن :
در هنگام اجرای پروژه گاهی اشنباهاتی رخ می دهد که ممکن است باعث آسیب هایی مانند پدیده لانه زنبوری ، حفره های آب انداختگی ، بتن آلوده شده و …. رخ دهد. هر کدام از این اشتباهات منجر به پدید آمدن مشکلات جدی در بتن می شود.
اشتباهات طراحی در خرابی بتن :
رعایت نکردن استانداردهای لازم در مورد انتخاب مواد ، روش های اجرایی و عملکرد سازه باعث مشکلاتی در بتن می شوند.
عوامل دیگری چون شرایط جوی و محیطی ، و ضربات و بارهای وارده در صورتی که پیش بینی های لازم صورت نگرفته باشد ، میتواند باعث بروز مشکل تخریب بتن شود.