علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنیسایت ساختمان مرجع صنعت ساختمان sakhtemoon.com
(Causes Of Deteriorations) علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی
(Ingress Of Salts) ١- نفوذ نمکها -١
نمکهای ته نشین شده آه حاصل تبخیر و یا جریان آبهای دارای املاح می باشند و همچنین
نمکهایی آه توسط باد در خلل و فرج و ترآها جمع می شوند، هنگام آریستالیزه شدن می توانند
فشار مخربی به سازه ها وارد آنند آه این عمل علاوه بر تسریع و تشدید زنگ زدگی و خوردگی
آرماتورها به واسطه وجود نمکهاست. تر وخشک شدن متناوب نیز می تواند تمرآز نمکها را شدت
بخشد زیرا آب دارای املاح، پس از تبخیر، املاح خود را به جا می گذارد.
(Specification Errors) ٢- اشتباهات طراحی -١
به آارگیری استانداردهای نامناسب و مشخصات فنی غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهای
اجرایی و عملکرد خود سازه، می تواند به خرابی بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از
استانداردهای اروپایی و آمریکایی جهت اجرای پروژه هایی در مناطق خلیج فارس، جایی آه آب و
هوا و مواد و مصالح ساختمانی و مهارت افراد متفاوت با همه این عوامل در شمال اروپا و
آمریکاست، باعث می شود تا دوام و پایایی سازه های بتنی در مناطق یاد شده آاهش یافته و
در بهره برداری از سازه نیز با مسائل بسیار جدی مواجه گردیم.
(Construction Errors) ٣- اشتباهات اجرایی -١
آم آاریها، اشتباهات و نقصهایی آه به هنگام اجرای پروژه ها رخ می دهد، ممکن است باعث
گردد تا آسیبهایی چون پدیده حفره های لانه زنبوری، آب انداختگی، جداشدگی، ترآهای جمع
شدگی، فضاهای خالی اضافی یا بتن آلوده شده، به وجود آید آه همگی آنها به مشکلات جدی
می انجامند.
این گونه نقصها و اشکالات را می توان زاییده آارآئی، درجه فشردگی، سیستم عمل آوری آب،
مخلوط آلوده، سنگدانه های آلوده و استفاده غلط از افزودنیها به صورت فردی و یا گروهی
دانست.
(Chloride Attack) ٤- حملات آلریدی -١
وجود آلرید آزاد در بتن می تواند به لایه حفاظتی غیر فعالی آه در اطراف آرماتورها قرار دارد،
سایت ساختمان مرجع صنعت ساختمان sakhtemoon.com
آسیب وارد نموده و آن را از بین ببرد.
خوردگی آلریدی آرماتورهایی آه درون بتن قرار دارند، یک عمل الکتروشیمیایی است آه بنا به
خاصیتش جهت انجام این فرآیند غلظت مورد نیاز یون آلرید، نواحی آندی و آاتدی، وجود
خوردگی را فراهم می آند. ،(cell) الکترولیت و رسیدن اآسیژن به مناطق آاتدی در سل
گفته می شود آه خوردگی آلریدی وقتی حاصل می شود آه مقدار آلرید موجود در بتن بیش از
٠ آیلوگرم در هر متر مکعب بتن باشد. ولی این مقدار به آیفیت بتن نیز بستگی دارد. /٦
خوردگی آبله رویی حاصل از آلرید می تواند موضعی و عمیق باشد آه این عمل در صورت وجود
یک سطح بسیار آوچک آندی و یک سطح بسیار وسیع آاتدی به وقوع می پیوندد آه خوردگی آن
نیز با شدت بسیار صورت می گیرد. از جمله مشخصات خوردگی آلریدی، می توان موارد زیر را
نام برد:
الف) هنگامی آه آلرید در مراحل میانی ترآیبات (عمل و عکس العمل) شیمیایی مورد استفاده
قرار گرفته ولی در انتها آلرید مصرف نشده باشد.
مناطق خورده شده را پایین بیاورد. Ph ب) هنگامی آه تشکیل همزمان اسید هیدروآلریک، درجه
وجود آلریدها هم می تواند به علت استفاده از افزودنیهای آلرید باشد و هم می تواند ناشی از
نفوذیابی آلرید از هوای اطراف باشد.
دارد. ولی علاوه بر Fick فرض بر این است آه مقدار نفوذ یونهای آلریدی تابعیت از قانون نفوذ
capillary ) آلرید احتمال دارد به خاطر مکش موئینه (penetration) به نفوذ (diffusion) انتشار
نیز انجام پذیرد. (Suction
(Sulfate Attack) ٥- حملات سولفاتی -١
محلول نمکهای سولفاتی از قبیل سولفاتهای سدیم و منیزیم به دو طریق می توانند بتن را مورد
حمله و تخریب قرار دهند. در طریق اول یون سولفات ممکن است آلومینات سیمان را مورد حمله
تولید نماید آه در آب Ettringite و thaumasite: قرار داده و ضمن ترآیب، نمکهای دوتایی از قبیل
محلول می باشند. وجود این گونه نمکها در حضور هیدروآسید آلسیم، طبیعت آلوئیدی
داشته آه می تواند منبسط شده و با ازدیاد حجم، تخریب بتن را باعث گردد. طریق (colloidal)
دومی آه محلولهای سولفاتی قادر به آسیب رسانی به بتن هستند عبارتست از: تبدیل
سایت ساختمان مرجع صنعت ساختمان sakhtemoon.com
آه باعث Mirabilite و میرابلیت (gypsum) هیدروآسید آلسیم به نمکهای محلول در آب مانند گچ
یا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه Leaching تجزیه و نرم شدن سطوح بتن می شود و عمل
یک مایع حلال، به وقوع می پیوند.
(Fire) ٦- حریق -١
سه عامل اصلی وجود دارد آه می توانند مقاومت بتن را در مقابل حرارت بالا تعیین آنند. این
عوامل عبارتند از:
الف) توانایی بتن در مقابله با گرما و همچنین عمل آب بندی، بدون اینکه ترک، ریختگی و نزول
مقاومت حاصل گردد.
(Conductivity) ب) رسانایی بتن
(Heat Capacity) ج) ظرفیت گرمایی بتن
و جمع شدگی مسئول خرابی بتن (expansion) باید توجه داشت دو مکانیزم آاملاً متضاد انبساط
در مقابل حرارت می باشند. در حالی آه سیمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهای
بالا انبساط حجم پیدا می آند، بتن در همین شرایط یعنی در معرض حرارتهای (دمای) بالا، تمایل
به جمع شدگی و انقباض نشان می دهد. چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن می گردد،
نهایتاً اینکه مقدار انقباض در نتیجه عمل خشک شدن از مقدار انبساط فراتر رفته و باعث می
شود جمع شدگی حاصل شود و به دنبال آن ترک خوردگی و ریختگی بتن به وجود می آید. به
علاوه در درجه حرارت ٤٠٠ درجه سانتی گراد، هیدروآسید آلسیم آزاد بتن آه در سیمان پرتلند
هیدراته شده موجود است، آب خود را از دست داده و تشکیل اآسید آلسیم می دهد. سپس
خنک شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث می شود، تا از نو عمل هیدراته شدن
حاصل شود آه این عمل به علت انبساط حجمی موجب بروز تنشهای مخرب می گردد. هچنین
مواد تشکیل (differential Expansion And Contraction) انبساط و انقباض ناهماهنگ و متمایز
دهنده بتن مسلح مانند آرماتور، شن، ماسه و ... می توانند در ازدیاد تنشهای تخریبی نقش
موثری داشته باشند.
(Frost Action) ٧- عمل یخ زدگی -١
برای بتنهای خیس عمل یخ زدگی یک عامل تخریب می باشد، چون آب به هنگام یخ زدن ازدیاد
حجم پیدا آرده و باعث تولید تنشهای مخرب درونی شده و لذا بتن ترک می خورد. ترآها و
درزهایی آه نتیجه یخ زدگی و ذوب متناوب می باشند، باعث می گردند سطح بتن به صورت
سایت ساختمان مرجع صنعت ساختمان sakhtemoon.com
پولکی درآمده و بر اثر فرسایش، خرابی عمق بیشتری یابد بنابراین عمل یخ زدگی بتن و میزان
تخریب حاصله، بستگی به درجه تخلخل و نفوذپذیری بتن دارد آه این موضوع علاوه بر تاثیر ترآها
و درزهاست.
(De-icing Salts) ٨- نمکهای ذوب یخ -١
اگر برای ذوب نمودن یخ بتن از نمکهای ذوب یخ استفاده شود، علاوه بر خرابیهای حاصله از یخ
زدگی، ممکن است همین نمکها نیز باعث خرابی سطحی بتن گردند. چون باور آن است آه
خرابیهای حاصل از نمکهای ذوب یخ در نتیجه یک عمل فیزیکی به وقوع می پیوندد، غلظت نمکها،
موجود بودن آبی آه قابلیت یخ زدگی داشته باشد و در آل فشارهای هیدرولیکی و غشایی
نقش بسیار مهمی در دامنه و وسعت خرابیها ایفا می آنند. (osmotic)
(alkali-aggregate Reaction) ٩- عکس العمل قلیایی سنگدانه ها -١
در این قسمت می توان از واآنشهای "قلیایی- سیلیکا" و "قلیایی- آربناتها" نام برد.
عبارتست از: ژلی آه از عکس العمل بین (alkali-silica) عکس العمل قلیایی – سیلیکا
هیدروآسید پتاسیم و سیلیکای واآنش پذیر موجود در سنگدانه حاصل می شود. بر اثر جذب آب
این ژل انبساط پیدا آرده و با ایجاد تنشهایی منجر به تشکیل ترآهای درونی در بتن می شود.
واآنش قلیایی –آربنات، بین قلیاهای موجود در سیمان و گروه مشخصی از سنگهای آهکی
آه در شرایط مرطوب قرار می گیرند، به وقوع می پیوندند. در اینجا نیز انبساط حاصله (dolomitic)
باعث می شود تا ترآهایی ایجاد شود یا در مقاطع باریک خمیدگیهایی به وجود آید.
(Carbonation) ١٠ - آربناسیون -١
بتن اطراف، Ph گاه لایه حفاظتی آه در مجاورت آرماتور داخل بتن موجود است، در صورت آاهش
به آلی آسیب دیده و از بین می رود. بنابراین نفوذ دی اآسید آربن از هوا، عکس العملی را با
بتن آاهش می Ph بتن آلکالین ایجاد می نماید آه حاصل آن آربنات خواهد بود و در نتیجه درجه
یابد. همچنان آه این عمل از سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پیشروی می نماید؛ آرماتور
بتن تحت تأثیر این عمل دچار خوردگی می گردد. علاوه بر خوردگی، دی اآسید آربن و بعضی
اسیدهای موجود در آب دریا می توانند هیدروآسید آلسیم را در خود حل آرده و باعث فرسایش
سطح بتن گردند.
سایت ساختمان مرجع صنعت ساختمان sakhtemoon.com
(Other Causes) ١١ - علل دیگر -١
علل بسیار دیگری نیز باعث آسیب دیدگی و خرابی بتن می شوند آه در سالهای اخیر
شناسایی شده اند. بعضی از این عوامل دارای مشخصات خاصی بوده و آاربرد بسیار موضعی
دارند. مانند تأثیر مخرب چربیها بر آف بتن آشتارگاهها، مواد اولیه در آارخانه ها و آارگاههای
تولیدی، آسیب حاصله از عوارض مخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هایی آه برای
منظورها و مقاصد دیگری ساخته شده باشند، نه آنچه آه مورد بهره برداری است. مانند تبدیل
ساختمان معمولی به سردخانه، محل شستشو، انباری، آشپزخانه، آتابخانه و غیره. با این همه
اآثر آنها را می توان در گروههای ذیل طبقه بندی نمود:
الف) ضربات و بارهای وارده (ناگهانی و غیره) در صورتی آه موقع طراحی سازه برای این گونه
بارگذاریها پیش بینیهای لازم صورت نگرفته باشد.
ب) اثرات جوی و محیطی.
پ) اثرات نامطلوب مواد شیمیایی مخرب. (causes Of Deteriorations)