تاثیر کربناته شدن و حمله اسیدی بر بتن چیست؟

کربناته شدن بتن فرآیندی است که در آن دی‌اکسید کربن موجود در هوا یا آب باران با هیدروکسید کلسیم موجود در بتن واکنش داده و باعث کاهش pH خمیر سیمان می‌شود. این کاهش pH که از حدود بیش از 12.6 به کمتر از 9 می‌رسد، لایه محافظ میلگردها را از بین می‌برد و احتمال زنگ‌زدگی آن‌ها را افزایش می‌دهد. زنگ‌زدگی میلگردها می‌تواند به ترک‌خوردگی و تورق بتن روی میلگردها منجر شود، هرچند کیفیت کلی بتن از نظر مقاومت و چسبندگی به‌شدت تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد.

چرا تاثیر شرایط محیطی خاص بر کربناته شدن بتن اهمیت دارد؟

در مناطقی که شرایط محیطی خاصی دارند، مانند کارخانه‌های سیمان، نیروگاه‌های گازی یا حرارتی، پالایشگاه‌های نفت و گاز و مناطق پرتردد شهری، حضور آلاینده‌های صنعتی و گازهای اسیدی می‌تواند شدت کربناته شدن بتن را افزایش دهد. همچنین، تغییرات دما و رطوبت در این محیط‌ها، واکنش‌های شیمیایی در بتن را تسریع کرده و باعث تخریب سریع‌تر بتن می‌شود. بنابراین، تاثیر کربناته شدن و حمله اسیدی بر بتن در چنین محیط‌هایی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

حمله اسیدی چگونه باعث کاهش کیفیت بتن می‌شود؟

در شرایط حمله اسیدی، pH خمیر سیمان به شدت کاهش می‌یابد و این امر موجب تجزیه هیدرات‌های سیلیکاتی در سیمان می‌شود. در نتیجه، علاوه بر زنگ‌زدگی میلگردها، کیفیت بتن از نظر مقاومت و چسبندگی به‌شدت کاهش می‌یابد. چنین آسیب‌هایی به‌ویژه در تونل‌های انتقال فاضلاب و سقف مخازن نگهداری فاضلاب مشاهده می‌شود. همچنین، فاضلاب‌های صنعتی مدرن که ممکن است به شدت اسیدی باشند، اثرات تخریبی بیشتری بر بتن داشته باشند. تاثیر کربناته شدن و حمله اسیدی بر بتن در چنین شرایطی نیاز به بررسی دقیق‌تر و اقدامات پیشگیرانه دارد.

چگونه می‌توان از تاثیر کربناته شدن و حمله اسیدی بر بتن جلوگیری کرد؟

برای محافظت از بتن در برابر این فرآیندها، اقدامات زیر توصیه می‌شود:

1. انتخاب مصالح با کیفیت بالا: استفاده از سیمان‌های مقاوم در برابر حملات شیمیایی و افزودنی‌هایی مانند میکروسیلیس یا خاکستر بادی.
2. طراحی مخلوط بتن مقاوم: کاهش نسبت آب به سیمان و استفاده از مواد افزودنی کاهنده نفوذپذیری.
3. استفاده از پوشش‌های محافظتی: اعمال لایه‌های اپوکسی یا مواد پلیمری برای جلوگیری از تماس بتن با عوامل خورنده.
4. نگهداری و تعمیرات منظم: شناسایی و ترمیم ترک‌ها و نقاط آسیب‌دیده بتن برای جلوگیری از نفوذ مواد خورنده (ملات ترمیمی RM450 تولیدی استرامیکس یک گزینه مناسب است)
5. کنترل شرایط محیطی: کاهش تماس بتن با آلاینده‌های اسیدی از طریق طراحی مناسب سیستم‌های زهکشی و تهویه.

چرا باید به تاثیر کربناته شدن و حمله اسیدی بر بتن توجه کرد؟

جلوگیری از تخریب بتن در اثر این فرآیندها از اهمیت بالایی برخوردار است. با استفاده از بتن با کیفیت بالا، افزودنی‌های مقاوم و پوشش‌های محافظتی، می‌توان عمر مفید سازه‌های بتنی را افزایش داد. این اقدامات نه تنها هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد، بلکه پایداری و ایمنی سازه‌ها را نیز تضمین می‌کند.