محافظت شیمیایی از میلگرد در بتن

به دلیل خسارات ناشی از خوردگی میلگردها و تاثیر آن بر دوام و عمر مفید سازه‌ها‌ی بتن آرمه، روش‌های مختلفی برای کنترل و پایش خوردگی توسعه یافته و مورد ارزیابی قرار گرفته است.  وقوع چنین واکنشی می‌تواند تهدید جدی برای دوام و ایمنی سازه باشد.

در همین راستا مطابق با استاندارد EN1504-9 اصل هفتم با  موضوع هدف ایجاد شرایط شیمیایی، سبب بازسازی یا حفظ حالت انفعالی لایه سطحی میلگرد می‌شود. این بدین معنی است که این روش می‌تواند به منظور حفاظت پیش‌گیرانه قبل از شروع خوردگی میلگرد یا برای ترمیم میلگرد تخریب شده به کار برده شود.

افزایش پوشش با افزودن ملات یا بتن

از طریق افزایش پوشش بتن پیش از آغاز خوردگی میلگرد، زمان آغاز خوردگی طولانی تر شده و در نتیجه مدت زمان و طول عمر باقیمانده افزایش می‌یابد. نکته مهم در این افزایش پوشش بتن این است که این روش برای زمانی که غیرانفعالی شدن بر اثر کیفیت یا ضخامت نامناسب پوشش بتن یا بروز ترک رخ داده است مناسب نیست.

جایگزینی بتن آلوده یا کربناته شده

این روش یک استاندارد قدیمی‌برای ترمیم بتن مسلح می‌باشد. بدین صورت که تمامی‌بتن کربناته شده یا بتن دارای مقدار بحرانی کلرید را برداشته و میلگرد تمیز می‌شود و این ناحیه‌ها‌ برداشته شده و دوباره با بتن پر می‌شود. pH بالای بتن، میلگرد را دوباره انفعالی کرده و در برابر خوردگی محافظت می‌کند. این روش با نام انفعالی نمودن مجدد به وسیله ملات یا بتن، قلیایی نامیده می‌شود.

قلیایی کردن دوباره بتن کربناته شده به روش الکتروشیمیایی

وقتی که میلگرد فعال یا غیر فعال است، از روش قلیایی بتن کردن با روش الکتروشیمیایی می‌توان به عنوان محافظت تکمیلی در برابر خوردگی استفاده شود به طوری که این عمل با افزایش قلیائیت بتن کربناته شده موجب انفعالی شدن میلگردها می‌شود. برای یک مدت معین، معمولاً چند روزه، یک آند موقت بر روی سطح بتن نصب می‌شود که اطراف آن الکترولیت قلیایی وجود دارد. یک جریان الکتریکی مستقیم بین آند و میلگردها برقرار میشود که یک میدان الکتریکی ایجاد می‌نماید، به طوری که همه یون‌ها‌ی با بار مثبت به سمت میلگرد مهاجرت می‌کنند. این امر موجب افزایش pH بتن در اطراف میلگردها می‌شود.

قلیایی کردن دوباره بتن کربناته شده به وسیله انتشار

یک رویکرد شامل اعمال یک بتن یا ملات سیمانی با قلیایت بالا بر روی سطح بتن کربناته شده است که اجازه قلیایی شدن دوباره بتن را از طریق نفوذ از درون سطح می‌دهد. این روش با تکیه بر نگهداری بتن در یک شرایط رطوبتی است که اجازه انتشار مؤثر تا نزدیکی میلگرد در طول مدت ترمیم را میدهد، که ممکن است ماهها به طول انجامد.

رویکرد دیگر شامل اعمال یک پوشش نفوذناپذیر ( رنگ اپوکسی( بر روی سطح بتن میباشد که بتن را در زیر پوشش اعمال شده از آب اشباع نگه دارد. قلیایی‌ها‌ در بتن کربناته نشده تا حدود بیش از یک سال به سمت پوشش انتشار یافته و موجب قلیایی شدن دوباره بتن تا عمق میلگردها می‌شوند. بتن باید به وسیله آب‌ها‌ی زیرزمینی، آب‌ها‌ی ناشی از میعان و ... اشباع شود و نباید در معرض یخ­زدگی قرار گیرد.

استخراج کلرید به روش الکتروشیمیایی

در جایی که میلگرد بر اثر نفوذ کلرید، انفعالی یا غیرانفعالی شده است، می‌توان برای محافظت تکمیلی در برابر خوردگی، به روش استخراج الکتروشیمیایی کلرید عمل نمود. این روش غلظت کلرید را در بتن اطراف میلگرد کاهش می‌دهد و در صورتی که مقدار زیادی از کلرید از سطح بتن خارج شود، منجر به غیرانفعالی شدن میلگردها می‌شود.

برای ترمیم بتن کربناته شده، از نصب یک آند موقت در محیط الکترولیت قلیایی استفاده می‌شود. میلگرد همچنین جریان مستقیم DC اعمال شده بین آند و میلگرد به طور متناوب یک مدار الکتریکی ایجاد می‌کند.

رفرنس‌ها‌ :

(DIN) EN 1504-9:2008. Products and Systems for the Protection and

Repair of Concrete Structures—Definitions, Requirements, Quality

Control and Evaluation of Conformity—Part 9: General Principles for the Use of Products and Systems. German version, EN 1504-