-
علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی
1- علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني
1-1- نفوذنمكها
(ingress of salts)
نمكهاي ته نشين شده كه حاصل تبخير و يا جريان آبهاي داراياملاح مي باشند و همچنين نمكهايي كه توسط باد در خلل و فرج و تركها جمع مي شوند، هنگامكريستاليزه شدن مي توانند فشار مخربي به سازه ها وارد كنند كه اين عمل علاوه برتسريع و تشديد زنگ زدگي و خوردگي آرماتورها بهواسطه وجود نمكهاست. تر وخشك شدنمتناوب نيز مي تواند تمركز نمكها را شدت بخشد زيرا آب داراي املاح، پس از تبخير،املاح خود را بهجا مي گذارد.
1-2- اشتباهات طراحي
(specification errors)
بهكارگيرياستانداردهاي نامناسب و مشخصات فني غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهاياجراييو عملكرد خود سازه، مي تواند به خرابي بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده ازاستانداردهاي اروپايي و آمريكايي جهت اجراي پروژه هايي در مناطق خليج فارس،جاييكه آب و هوا و مواد و مصالح ساختماني و مهارت افراد متفاوت با همه اين عوامل درشمال اروپا و آمريكاست، باعث مي شود تا دوام و پايايي سازه هاي بتني در مناطق ياد شدهكاهش يافته و در بهره برداري از سازه نيز با مسائل بسيار جدي مواجهگرديم.
1-3- اشتباهات اجرايي
(con struction errors)
كم كاريها، اشتباهات ونقصهاييكه به هنگام اجراي پروژه ها رخ مي دهد،ممكن است باعث گردد تا آسيبهايي چونپديدهء لانه زنبوري، حفره هاي آب انداختگي، جداشدگي، تركهاي جمع شدگي، فضاهاي خالياضافي يا بتن آلوده شده، بهوجود آيد كه همگي آنها به مشكلات جدي ميانجامند.
اين گونه نقصها و اشكالات را مي توان زاييدهء كارآئي، درجهء فشردگي، سيستمعمل آوري، آب مخلوط آلوده، سنگدانه هاي آلوده و استفاده غلط از افزودنيها به صورتفردي و يا گروهي دانست.
1-4- حملات كلريدي
(chloride attack)
وجود كلريد آزاد در بتن مي تواند به لايهء حفاظتي غير فعالي كه در اطرافآرماتورها قرار دارد، آسيب وارد نموده و آن را از بينببرد.
خوردگي كلريدي آرماتورهايي كه درون بتن قرار دارند، يك عمل الكتروشيميايياست كه بنا به خاصيتش، جهت انجام اين فرآيند، غلظت مورد نياز يون كلريد، نواحي آنديو كاتدي، وجود الكتروليت و رسيدن اكسيژن به مناطق كاتدي در سل (cell)خوردگي را فراهم مي كند.
گفته مي شود كه خوردگي كلريدي وقتي حاصل مي شود كه مقداركلريد موجود در بتن بيش از 6/0 كيلوگرم در هر متر مكعب بتن باشد. ولي اين مقدار بهكيفيت بتن نيز بستگي دارد.
خوردگي آبله رويي حاصل از كلريد مي تواند موضعي وعميق باشد كه اين عمل در صورت وجود يك سطح بسيار كوچك آندي و يك سطح بسيار وسيعكاتدي بهوقوع ميپيوندد كه خوردگي آن نيز با شدت بسيار صورت مي گيرد. از جمله مشخصات (features ) خوردگيكلريدي، مي توان موارد زير را نام برد:
(الف) هنگامي كه كلريد در مراحل ميانيتركيبات (عمل و عكس العمل) شيميايي مورد استفاده قرار گرفته ولي در انتها كلريدمصرف نشده باشد.
(ب) هنگامي كه تشكيل همزمان اسيد هيدروكلريك، درجه ph مناطق خورده شده را پايين بياورد. وجود كلريدها هم مي تواندبهعلتاستفاده از افزودنيهاي كلريد باشد و هم مي تواند ناشي از نفوذيابي كلريد از هواياطراف باشد.
فرض بر اين است كه مقدار نفوذ يونهاي كلريدي تابعيت از قانون نفوذ fick دارد. ولي علاوه بر انتشار (diffusion) به نفوذ (penetration) كلريداحتمال دارد به خاطر مكش موئينه (capillary suction) نيز انجامپذيرد.
1-5- حملات سولفاتي
محلول نمكهاي سولفاتي از قبيل سولفاتهاي سديم و منيزيم به دو طريق مي توانندبتن را مورد حمله و تخريب قرار دهند. در طريق اول يون سولفات ممكن است آلوميناتسيمان را مورد حمله قرار داده و ضمن تركيب، نمكهاي دوتايي از قبيل:thaumasite و ettringiteتوليد نمايد كه در آب محلول مي باشند. وجود اين گونه نمكها در حضورهيدروكسيد كلسيم، طبيعت كلوئيدي(colloidal)داشته كه مي تواند منبسط شده و باازدياد حجم، تخريب بتن را باعث گردد. طريق دومي كه محلولهاي سولفاتي قادر به آسيبرساني به بتن هستند عبارتست از: تبديل هيدروكسيد كلسيم به نمكهاي محلول در آب مانندگچ (gypsum) و ميرابليت mirabilite كه باعث تجزيه و نرم شدن سطوح بتن مي شود و عمل leachingيا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه يك مايع حلال،بهوقوع ميپيوند.
1-6- حريق(fire)
سه عامل اصلي وجود دارد كه مي توانند مقاومت بتن را درمقابل حرارت بالا تعيين كنند. اين عوامل عبارتند از:
(الف) توانايي بتن در مقابله با گرماو همچنين عمل آب بندي، بدون اينكه ترك، ريختگي و نزول مقاومت حاصلگردد.
(ب) رساناييبتن (conductivity)
(ج) ظرفيت گرمايي بتن(heat capacity)
بايدتوجه داشت دو مكانيزم كاملاً متضاد انبساط (expansion) و جمع شدگي مسؤول خرابي بتن در مقابل حرارت مي باشند. درحالي كه سيمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهاي بالا، انبساط حجم پيدا ميكند، بتن در همين شرايط يعني در معرض حرارتهاي (دماي) بالا، تمايل به جمع شدگي وانقباض نشان مي دهد
1-7- عمل يخ زدگي
(frost action)
برايبتنهاي خيس، عمل يخ زدگي يك عامل تخريب مي باشد، چون آب به هنگام يخ زدن ازدياد حجمپيدا كرده و باعث توليد تنشهاي مخرب دروني شده و لذا بتن ترك مي خورد. تركها ودرزهائييكه نتيجه يخ زدگي و ذوب متناوب مي باشند، باعث مي گردند سطح بتنبهصورتپولكي درآمده و بر اثر فرسايش، خرابي عمق بيشتري يابد بنابراين عمل يخ ز دگي بتن وميزان تخريب حاصله، بستگي به درجه تخلخل و نفوذپذيري بتن دارد كه اين موضوع علاوهبر تأثير تركها و درزهاست.
1-8نمكهاي ذوب يخاگر براي ذوب نمودن يخ بتن، از نمكهايذوب يخ استفاده شود، علاوه بر خرابيهايحاصله از يخ زدگي، ممكن است هميننمكها نيز باعث خرابي سطحي بتن گردند. چون باور آن است كه خرابيهاي حاصل از نمكهايذوب يخ، در نتيجه يك عمل فيزيكي بهوقوع مي پيوندد، غلظت نمكها، موجود بودن آبي كه قابليت يخزدگي داشته باشد و در كل فشارهاي هيدروليكي و غشايي (osmotic) نقش بسيار مهمي در دامنه و وسعتخرابيها ايفا مي كنند.
1-9عكس العمل قليايي سنگدانه ها(alkali-aggregate reaction)
دراين قسمت مي توان از واكنشهاي "قليايي- سيليكا" و "قليايي- كربناتها" نامبرد.
عكس العمل قليايي –سيليكا(alkali-silica) عبارتست از: ژلي كه از عكس العمل بينهيدروكسيد پتاسيم و سيليكاي واكنش پذير موجود در سنگدانه حاصل مي شود. بر اثر جذبآب، اين ژل انبساط پيدا كرده و با ايجاد تنشهايي منجر به تشكيل تركهاي دروني در بتنمي شود. واكنش قليايي –كربنات، بين قلياهاي موجود در سيمان و گروه مشخصي ازسنگهاي آهكي (dolomitic) كه در شرايط مرطوب قرار مي گيرند،بهوقوع ميپيوندد. در اينجا نيز انبساط حاصله باعث مي شود تا تركهايي ايجاد شود يا در مقاطع باريكخميدگيهايي بهوجود آيد.
1-10- كربناسيون(carbonation)
گاه لايه حفاظتي كه در مجاورت آرماتورداخل بتن موجود است، در صورت كاهش ph بتن اطراف، به كلي آسيب ديده و از بين مي رود. بنابرايننفوذ دي اكسيد كربن از هوا، عكس العملي را با بتن آلكالين ايجاد مي نمايد كه حاصلآن كربنات خواهد بود و در نتيجه درجه ph بتن كاهش مي يابد. همچنان كه اين عملاز سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پيشروي مي نمايد؛ آرماتور بتن تحتتأثير اين عمل دچار خوردگي مي گردد. علاوه بر خوردگي، دي اكسيد كربن و بعضياسيدهاي موجود در آب دريا مي توانند هيدروكسيد كلسيم را در خود حل كرده و باعثفرسايش سطح بتن گردند.
1-11- علل ديگر (other causes)
علل بسيار ديگري نيز باعث آسيب ديدگيو خرابي بتن مي شوند كه در سالهاي اخير شناسايي شده اند. بعضي از اين عوامل دارايمشخصات خاصي بوده و كاربرد بسيار موضعي دارند. مانند تأثير مخرب چربيها بر كف بتنكشتارگاهها، مواد اوليه در كارخانه ها و كارگاههاي توليدي، آسيب حاصله از عوارضمخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هايي كه براي منظورها و مقاصد ديگريساخته شده باشند، نه آنچه كه مورد بهره برداري است. مانند تبديل ساختمان معمولي بهسردخانه، محل شستشو، انباري، آشپزخانه، كتابخانه و غيره. با اين همه اكثر آنها رامي توان در گروههاي ذيل طبقه بندي نمود:
(الف) ضربات و بارههاي وارده (ناگهانيو غيره) در صورتي كه موقع طراحي سازه براي اين گونه بارگذاريها پيش بينيهاي لازمصورت نگرفته باشد.
(ب) اثرات جوي و محيطي
(پ) اثرات نامطلوب موادشيمياييمخرب
برچسب برای این موضوع
مجوز های ارسال و ویرایش
- شما نمی توانید موضوع جدید ارسال کنید
- شما نمی توانید به پست ها پاسخ دهید
- شما strong>نمی توانید فایل پیوست ضمیمه کنید
- شما نمی توانید پست های خود را ویرایش کنید
-
قوانین انجمن