چه عوامل باعث میشوند که بتن دوام بیشتری داشته باشد؟
منظور از دوام بتن چیست؟
بتن این توانایی را دارد که در شرایطی که برای آن طراحی شده است مقاومت کند و در محیط اطراف خود برای مدت طولانی بدون آسیب یا خرد شدن کار کند.
مهمترین عوامل موثر بر دوام بتن به شرح زیر است:
۱- عوامل محیطی: عوامل محیطی را می توان به دو نوع طبقه بندی کرد:
عوامل طبیعی:
۱- دما بر میزان اتلاف حرارت واکنش بتن تأثیر می گذارد. شرایط نامساعد دمایی می تواند منجر به افزایش انقباض بتن و تغییر حجم پس از ریختن شود. تغییر در تغییرات دما باعث ایجاد تنش های ثانویه در مبدا می شود. مانند یخ زدن و ذوب شدن منجر به ایجاد ترک هایی در سطح بتن می شود.
۲- رطوبت آهن را فرسایش و باعث زنگ زدن آن میشود و رطوبت نیز به عنوان حامل مواد شیمیایی در داخل بدنه بتن عمل می کند. این به این دلیل است که بتن یک ماده قابل نفوذ است.
۳- نمک های ذوب یخ باعث فرسایش بتن می شوند
عوامل شیمیایی:
۱- مانند تأثیرپذیری از مواد شیمیایی مانند سولفات ها، قلیاها، کلریدها (موجب فرسایش بتن)، کربنات ها و اسیدها و همچنین تأثیرپذیری از آب دریا
۲_ سنگدانه ها، آب و مواد افزودنی
۳- صنعت بتن با مراحل مختلف از اختلاط، حمل و نقل، ریخته گری، تراکم و تصفیه نیز باعث کم شدن مقاومت بتن میشودند
در اینجا معروف ترین مواد طبیعی است که بر دوام بتن تأثیر منفی می گذارد.
• روغن های طبیعی (مانند تقطیرهای نفتی) بر سختی بتن تازه تأثیر می گذارند.
• مواد شیمیایی مانند سولفات ها، قلیایی ها، کلریدها، کربنات ها و اسیدهای آلی باعث خوردگی بتن می شوند.
• روغن ها و چربی های گیاهی و حیوانی نیز باعث تخریب و خوردگی سطح بتن می شوند.
• قند روی بتن تازه تأثیر می گذارد و به تدریج آن را فرسایش می دهد.
چرخه های تر و خشک شدن موثر بر بتن:
- هنگامی که بتن تحت شرایط مرطوب و خشک شدن متناوب مانند امواج جزر و مدی از دریا و غیره قرار می گیرد، تنش های ثانویه در بتن ایجاد می شود.
- در اثر این تنش ها ترک هایی ایجاد می شود و آرماتور در معرض جو قرار می گیرد.
- هنگامی که کلریدها یا سولفات های آب دریا به هم می رسند، خوردگی آرماتور اتفاق می افتد و مقاومت بتن کاهش می یابد.
- استفاده از بتن با نفوذپذیری کم و پوشش مناسب آرماتور می تواند از بروز این مشکل جلوگیری کند.
چرخه های انجماد و ذوب موثر بر بتن:
- هنگامی که بتن کاملاً اشباع شده در معرض چرخه های مکرر یخ-ذوب قرار می گیرد، با انجماد و نرم شدن آب در آن خراب می شود.
- باعث ترک خوردگی سطح بتن به صورت نقشه می شود که به آن ترک خوردگی نقشه و اثرات مقاومت بتن می گویند.
- سنگدانه های درشت نیز بتن تحت تأثیر چرخه های انجماد و ذوب قرار می گیرند و بتن ممکن است ترک بخورد.
- در این حالت با افزودن مواد افزودنی جاذب هوا به مخلوط و کاهش حداکثر حجم سنگدانه می توان به دوام بتن دست یافت.
واکنش قلیایی کل:
- واکنش سنگدانه قلیایی یا واکنش سیلیس قلیایی بین محتوای قلیایی سیمان و محتوای سیلیس سنگدانه رخ می دهد و همچنین عامل اصلی موثر بر دوام بتن است.
- در نتیجه این واکنش، انبساط بتن رخ می دهد که در نهایت منجر به ترک خوردگی شدید و خراب شدن بتن می شود.
- استفاده از سیمان با محتوای قلیایی کمتر، سنگدانه های غیر فعال، مواد پوزولانی مانند خاکستر بادی یا سیمان سرباره و افزودنی های مبتنی بر لیتیوم در بتن به غلبه بر این مشکل کمک می کند.
حمله سولفات به بتن:
- هنگامی که سازه های بتنی توسط سولفات هایی مانند سولفات سدیم، سولفات منیزیم و غیره مورد حمله قرار می گیرند، تجزیه بتن رخ می دهد.
- این واکنش در اثر واکنش شیمیایی بین محصولات سیمان مرطوب و محلول های سولفات ایجاد می شود.
- حمله سولفات به طور کلی زمانی رخ می دهد که آب مورد استفاده در مخلوط بتن دارای محتوای سولفات بالایی باشد، به دلیل سنگدانه های شسته نشده، زمانی که خاک اطراف سازه بتنی حاوی سولفات در آن باشد و غیره.
- با استفاده از سیمان مقاوم در برابر سولفات، با افزودن سیمان سرباره، با کاهش نفوذپذیری و غیره می توان از این امر جلوگیری کرد.
حمله اسیدهای آلی به بتن:
- هنگامی که سطح بتن در معرض اسیدهای آلی مانند اسید استیک، اسید لاکتیک، اسید بوتیریک و … قرار می گیرد، دوام بتن به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد.
- اسید فرمیک روی سطوح بتنی می تواند باعث خوردگی بتن شود.
