بسم الله الرحن الرحیم

موضوع:علل فرسودگی بتن

محقق:

محمد حسین قاسمی بنابری

استاد:دکتر بیت الله بدرلو

94بهار

پدیده خوردگی:از آنجا که خوردگی بتن یک پدیدۀ+ مخرب در ساختمانمی باشد و می تواند خسارات غیر قابل جبرانی را در

زمینه جانی و مالی بر افراد تحمیل کند ، در جوامع امروز بیش از پیش مورد توجه مهندسان و معماران

طراح قرار گرفته است .

خوردگي يکي از مؤثرترين فاکتورها در تعيين عمراقتصادي *براي ساختمانها مي باشد.

*خوردگي نتيجه يک سري فعل و انفعاالت شيميايي در بتون و آرماتور ها مي باشد .

است کربناسيون از عوامل ديگرخوردگي واکنش شيميايي *که عامل آن يون هاي فعال کلسيم با گازهاي جو و رطوبت هوا واکنش انجام داده و باعث ايجاد ترکيبات شيميايي سبب تغيير

درمشخصات مقطع خواهد گرديد. باعث شروع خوردگي در ميل گردها مي گردد..درنتیجه

:علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني:نفوذ نمکها- ۱

نمکهاي ته نشين شده که حاصل تبخير و يا جريان آبهاي توسط باد در خلل و داراي امالح مي باشند و نمکهايي که

فرج و ترکها جمع مي شوند، هنگام کريستاليزه شدن مي توانند فشار مخربي به سازه ها

تسريع و تشديد زنگ زدگي و مسبب وارد کنند که به واسطه وجود نمکهاست. خوردگي آرماتورها

تر وخشک شدن متناوب نيز مي تواند تمرکز نمکها را شدت .بخشد

زيرا آب داراي امالح، پس از تبخير، امالح خود را به جا مي گذارد.

:اشتباهات طراحي -۲

واستانداردهاي نامناسب به کارگيري

،انتخاب مواددر رابطه با مشخصات فني غلط

، مي تواند روشهاي اجرايي و عملکرد خود سازه

به خرابي بتن منجر شود.

کم کاريها، اشتباهات و نقصهايي که به هنگام اجراي پروژه ها آب انداختگي، پديدهءالنه زنبوري، حفره هاي ویارخ مي دهد،

جداشدگي، ترکهاي جمع شدگي، فضاهاي خالي اضافي يا بتن ، به وجود آيد که همگي آنها به مشکالت جدي مي انجامند.آلوده شده

استفاده از استانداردهاي اروپايي و آمريکايي جهت اجراي مثالبه عنوان پروژه هايي در مناطق خليج فارس، جايي که آب و هوا و مواد و مصالح

بااروپا وآمریکا متفاوت است.ساختماني و مهارت افراد

:حمالت کلريدي-3 وجود کلريد آزاد در بتن مي تواند به اليهء حفاظتي غير فعالي

که در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسيب وارد نموده و آن را از بين ببرد.

 طی خوردگي کلريدي آرماتورهايي که درون بتن قرار دارند،

شرایط الکتروشيميايي است که بنا به خاصيتش، یک عمل خوردگي را فراهم مي کند.

گفته مي شود که خوردگي کلريدي وقتي حاصل مي شود که کيلوگرم در هر متر ۶/۰مقدار کلريد موجود در بتن بيش از

مکعب بتن باشد. نيز بستگي دارد.کيفيت بتن ولي اين مقدار به

از جمله مشخصات خوردگي کلريدي، مي توان موارد زير را نام برد: 

الف( هنگامي که کلريد در مراحل مياني ترکيبات )عمل و عکس العمل( شيميايي مورد استفاده قرار گرفته ولي در انتها کلريد

مصرف نشده باشد.

PH ب( هنگامي که تشکيل همزمان اسيد هيدروکلريک، درجه مناطق خورده شده را پايين بياورد. وجود کلريدها هم مي تواند به علت استفاده از افزودنيهاي کلريد باشد و هم مي تواند ناشي از

نفوذيابي کلريد از هواي اطراف باشد.

:حمالت سولفاتي-4( SULPHATE ATTACK)محلول نمکهاي سولفاتي از قبيل سولفاتهاي سديم و منيزيم

:طريق اول يون سولفات ممکن است آلومينات سيمان را مورد حمله قرار داده و ضمن ترکيب، نمکهاي دوتايي در آب محلول توليد نمايد.

وجود اين گونه نمکها در حضور هيدروکسيد کلسيم، طبيعتداشته که مي تواند منبسط شده و با ازدياد حجم، بتن را لوئيديک

. تخریب کند:طريق دوم

محلولهاي سولفاتي قادر به آسيب رساني به بتن هستند عبارتست از: تبديل هيدروکسيد کلسيم به نمکهاي محلول در آب مانند گچ و ميرابليت که باعث تجزيه و نرم شدن سطوح بتن مي شود و عمل خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه يک مايع حالل،

به وقوع مي پيوند.

:-  حریق5

سه عامل اصلی وجود دارد که می توانند مقاومت بتن

را در مقابل حرارت باال تعیین کنند . این عوامل عبارتند از :

الف ( توانایی بتن در مقابله با گرما وعمل آب بندی

بدون اینکه ترک ، ریختگی و نزول مقاومت حاصل گردد .

ب ( رسانایی بتن

ج ( ظرفیت گرمایی بتن

v متضاد مسؤل انبساط و جمع شدگی باید توجه داشت دو مکانیزم کامالخرابی بتن در مقابل حرارت می باشند . سیمان خالص در مجاورت حرارت

بتن، تمایل به جمع شدگی و انقباض ولی های باال ، انبساط حجم پیدا می کند ، v نشان می دهد . چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن می گردد ، نهایتا

باعث جمع شدگی حاصل شود و به دنبال آن ترک خوردگی و ریختگی بتن به وجود می آید .

درجه سانتی گراد ، هیدروکسید کلسیم آزاد بتن 400 به عالوه در درجه حرارت که در سیمان پرتلند هیدراته شده موجود است ، آب خود را از دست داده و

تشکیل اکسید کلسیم می دهد . سپس خنک شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث می شود ، تا از نو عمل هیدراته شدن حاصل شود که این

عمل به علت انبساط حجمی موجب بروز تنش های مخرب می گردد . همچنین انبساط و انقباض ناهماهنگ مواد تشکیل دهنده بتن مسلح مانند آرماتور ، شن ،

ماسه و ... می توانند در ازدیاد تنش های تخریبی نقش مؤثری داشته باشند .

- عمل یخ زدگی6برای بتن های خیس ، یخ زدگی یک عامل تخریب می باشد ، چون

تولید تنش سبب پیدا کرده و ازدیاد حجم آب به هنگام یخ زدن و بتن ترک می خورد . شده های مخرب درونی

سطح مسبب آنند که ، مکررندترک ها که نتیجه یخ زدگی و ذوب بتن به صورت پولکی درآمده و بر اثر فرسایش ، خرابی عمق

.بیشتری یابد درجه عمل یخ زدگی بتن و میزان تخریب حاصله ، بستگی به

دارد که این موضوع عالوه بر تأثیر فوذپذیری بتننتخلخل و.ترک ها و درزهاست

: نمک های ذوب یخ-7اگر برای ذوب نمودن یخ بتن ، از نمک های ذوب یخ استفاده

شود ، عالوه بر خرابی های حاصله از یخ زدگی ، ممکن است همین نمک ها نیز باعث خرابی سطحی بتن شوند .

غلظت نمک ها ، موجود بودن آبی که قابلیت یخ زدگی داشته باشد ، در کل فشارهای هیدرولیکی و غشایی نقش بسیار

مهمی در دامنه و وسعت خرابی ها ایفا می کنند .

:- عکس العمل قلیایی سنگدانه ها8در این قسمت می توان از واکنش های » قلیایی- کربنات ها « نام برد

. ژلی که از عکس عکس العمل قلیایی- سیلیکا عبارت است از:

العمل بین هیدروکسید پتاسیم و سیلیکای واکنش پذیر موجود در پیدا انبساطسنگدانه حاصل می شود . بر اثر جذب آب ، این ژل

کرده و با ایجاد تنش هایی منجر به تشکیل ترک های درونی در بتن می شود .

واکنش قلیایی – کربنات ، بین قلیاهای موجود در سیمان و گروه قرار می مرطوبتمشخصی از سنگ های آهکی که در شرایط

گیرند ، به وقوع می پیوندد . در اینجا نیز انبساط حاصله باعث می شود تا ترک هایی ایجاد شود یا در مقاطع باریک خمیدگی های به وجود

آید .

كرمو مهم ترين نقص و عيب سازه هاي بتني، موضوع مي باشد. عامل بروز چنين یا شن نما شدنشدن

در بتن مي باشد .جداشدگينقصي، جداشدگي را در زير پدیده عوامل افزايش فهرست نمود:

الف : افزايش اسالمپ و كارائي بتنب: افزايش مقدار آب و نسبت آب به سيمان بتن

پ : كاهش عيار سيمان و مواد چسباننده يا كاهش خمير سيمان

ت : افزايش حداكثر اندازه اسمي سنگدانه هاث: درشت بافت شدن دانه بندي سنگدانه ها

( Honeycombing:)کرمو یا شن نما شدن مهم ترين نقص و عيب سازه هاي بتني، موضوع كرمو شدن

مي باشد.v متفاوت با كرمو بودن عدم تراكم كافي بتن، ظاهري كامال

بتن دارد. در بتن كرمو، ذرات درشت دانه )شن( در كنار هم ديده مي

مي فضاي بين آنها فاقد مالت و شيره كافي شود كه باشد.

در يك بتن غير متراكم فضاها وحفرات كوچك و بزرگ قابل اما ( mmرؤيت)از چند دهم تا چندين

مشاهده گردد اما در بخش جامد، ذرات درشت و ريز و شيره بتن در كنارهم بصورت

همگن ديده مي شود.

كرمو يا شن نما بودن بتن:نتایج كاهش شديد مقاومت فشاري، كششي و خمشي و الف:

برشي بتن: كاهش شديد مدول ارتجاعي بتن كه در طراحي سازه از ب

اهميت برخوردار مي باشد.: كاهش شديد پيوستگي بين بتن و ميلگرد كه به كاهش پ

انتقال نيروها عدم شديد ظرفيت باربري قطعه مي انجامد و در طراحي سازه هاي بتن آرمه از موجود بدرستي و روابط

اعتبار ساقط مي شود. افزايش شديد نفوذپذيري بتن در منطقه كرمو و نشت ت :

شديد آب به درون بتن و از بين رفتن آب بندي در سازه هاي نگهدارنده مايعات.

عدم امكان اندازه گيري جذب آب كوتاه مدت و بلند مدت ث : بدليل حفرات بزرگ.

:علل دیگر(OTHER CAUSES)

بعضی از این عوامل دارای مشخصات خاصی بوده وکاربرد بسیار موضعی دارند .

:با این همه اکثر آنها را می توان در گروههای ذیل طبقه بندی نموددر صورتی که موقع (ضربات وبارههای وارده )ناگهانی وغیره*

طراحی سازه برای این گونه بار گذاریها پیش بینیهای الزم صورت .نگرفته باشد

. اثرات جوی ومحیطی*.اثرات نامطلوب مواد شیمیایی مخرب*چربی ها و در معرض بودن بتن با فاضالبها به مرور زمان.* تغییر کاربری سازه ؛همانند تبدیل محل مسکونی به کتابخانه به *

دلیل وجود بار زنده و یا سردخانه ها و....بهره برداری نامناسب از سازه*

/ و تحقیق دپارتمان ایران بتن تخصصی و فنی کلینیکتوسعه

http://www.sefidbam.irhttp://clinicbeton.ir

http://www.niazemarkazi.com/article/pdf/10006148.html

منابع: