عوامل خرابی بتن

خرابی بتن دلایل مختلفی دارد که می تواند در عملکرد آن تاثیرگذار باشد. برخی از این عوامل در قسمت زیر نام برده شده ‌اند:

کربناته شدن بتن

کربناته شدن بتن ناشی از نفوذ گاز دی اکسید کربن به داخل حفره های بتن است. با نفوذ این گاز در بتن و واکنش آن با هیدروکسید کلسیم، گاز به کربنات کلسیم تبدیل می شود. این شرایط اغلب در نماهای بیرونی در معرض باران و نور خورشید رخ می دهد که باعث خرابی بتن می شود.

یخ زدگی و ذوب شدن بتن

با یخ زدن آب، حجم آن حدود 9 درصد افزایش می یابد و یخ زدن آب موجود در بتن باعث فشار زیاد بر منافذ موجود در بتن می شود. اگر فشار حاصل از این فرآیند بیشتر از مقاومت کششی بتن باشد، منافذ دچار ترک خوردگی می شوند. چرخه های متوالی انجماد، ذوب و فشار سنگدانه های قلیایی در نهایت می تواند باعث ترک خوردن و حتی خرد شدن بتن شود.

پوسته پوسته شدن بتن ناشی از عوامل یخ زدا

استفاده از مواد ضد یخ مانند کلرید سدیم برای کنترل آسیب های ناشی از برف و یخ می تواند باعث تشدید آسیب های ناشی از این پدیده ها شود. استفاده از این مواد باعث تجمع فشارهای اسمزی و هیدرولیکی و تشدید این فشارها در بتن می شود. این میزان فشار ممکن است بیشتر از فشار ناشی از یخ زدن آب در بتن باشد و باعث تشدید آسیب های ناشی از این فرآیندها شود.

تغییرات شیمیایی تخریب کننده بتن

بتن اغلب در برابر مواد شیمیایی مختلف مقاومت خوبی از خود نشان می دهد. با این حال، برخی از محلول های شیمیایی حتی با کیفیت ترین بتن را از بین می برند. برای مثال بتن سیمانی پرتلند در برابر اسیدها مقاومت خوبی از خود نشان نمی دهد. به طور کلی هر نوع بتن زمانی که در معرض محیطی با اسیدیته ph=3 یا کمتر قرار می گیرد قادر به مقاومت نیست. با این حال، بیشتر بتن ها قادر به مقاومت در برابر اسیدهای ضعیف هستند.

از طرف دیگر، مواد شیمیایی موجود در محیط ممکن است با بتن واکنش نشان دهند و در طولانی‌ مدت ساختار بتن را تضعیف کنند. به عنوان مثال، قرار گرفتن بتن در تماس با سولفات‌ منجر به تولید گچ و سنگ ‌های سولفاتی می شود که نتیجه آن خرابی بتن است.

تاثیر فاضلاب بر آسیب بتن

فاضلاب یکی از مهم ترین عوامل شیمیایی خرابی بتن است. زمانی‌که ph فاضلاب یا آب پس مانده کمتر و بیشتر از 7 باشد، بتن تخریب می شود.

خوردگی آرماتور

خوردگی آرماتور عامل اصلی خرابی بتن است و زمانی رخ می ‌دهد که ph بتن به ۱۰ یا کمتر کاهش یابد و یون‌ های کلرید، اکسیژن و رطوبت درون بتن نفوذ کنند. حجم محصول خوردگی (زنگ) بیشتر از فولاد است که باعث فشار به بتن اطراف و در نتیجه ترک خوردگی، لایه لایه شدن یا ریزش بتن می ‌شود.

از طرف دیگر، گسترش خوردگی ممکن است منجر به تنش ‌های مکانیکی و در نتیجه پیدایش ترک‌ ها و گسیختگی سازه بتنی شود.

خرابی بتن در اثر واکنش قلیایی – سنگدانه

در بیشتر بتن ها، سنگدانه ها از نظر شیمیایی کم و بیش خنثی هستند. اما برخی از سنگدانه ها با هیدروکسیدهای بتن واکنش داده و در طی چند سال باعث انبساط و ترک در بتن می شوند. این واکنش دو شکل دارد: واکنش قلیایی- سیلیس و واکنش کربنات قلیایی، اگرچه واکنش قلیایی- سیلیس به دلیل واکنش پذیری بالای سنگدانه های حاوی مواد سیلیکاته، رایج تر است.

سایش سطح بتن

سایش زمانی اتفاق می افتد که سطح بتن در برابر نیروهای اصطکاک و مالش مقاومت کند. با سایش سطح بیرونی بتن، سنگدانه های ریز و درشت ظاهر می شوند. در نتیجه نیروهای ناشی از سایش و ضربه باعث خرابی بتن و کوتاهی عمر بتن می شود. طول مدت این حادثه به مقاومت و سختی بافت سنگدانه بتن مربوط می شود.

تاثیر وسایل نقلیه بر خرابی بتن

گاهی اوقات فرسودگی در کف و روسازی های بتنی در نتیجه عملیات تولید و در نتیجه تردد وسایل نقلیه اتفاق می افتد. در این شرایط نیاز به ترمیم بتن دیده خواهد شد. بتن مورد استفاده در برخی از اماکن صنعتی به دلیل تردد وسایل نقلیه سنگین و عبور چرخ های فولادی و لاستیکی در معرض سایش قرار می گیرد که باعث ایجاد شیارهای قابل توجهی در سطوح آنها می شود.

خرابی بتن بر اثر قرار گرفتن در معرض آتش و گرما

بتن در دماهای مختلف مقاومت قابل توجهی از خود نشان می دهد، اما در شرایط آتش سوزی و دماهای بسیار بالا، مقاومت و سختی خود را ممکن است از دست بدهد.

آسیب بتن به دلیل استفاده از مصالح نامناسب

استفاده از مصالح با کیفیت پایین یا نامناسب می ‌تواند به کاهش مقاومت و دوام بتن منجر شود. همچنین مراحل تولید بتن مانند مخلوط کردن، حمل ورقه‌ گذاری، لاستیک ‌گذاری و تراکم ‌بندی باید به دقت انجام شوند. هر گونه نقص در این مراحل ممکن است به خرابی بتن منجر شود.

آیب به بتن در اثر نقص در کیورینگ

اگر یخ زدگی بتن در دوره کیورینگ (دوره سخت شدن) روی دهد، سیمان آب کافی برای واکنش هیدراتاسیون نخواهد داشت. این امر می‌ تواند به بتن ضعیف ‌تر با مقاومت فشاری پایین‌ تر منجر شود.

خرابی بتن در اثر درز سرد

وجود درزهای سرد ناشی از تاخیر در قرار دادن ابزار و سایر مصالح ترمیم بتن، از به هم پیوستن دو لایه متوالی مصالح جلوگیری می کند. در این حالت اغلب شاهد خطوط قابل توجهی در بتن هستیم که نشانه وجود درز است. دلیل اصلی این امر را می توان در این واقعیت جستجو کرد که یک لایه بتن قبل از قرار دادن لایه بعدی سخت شده است.

طراحی نادرست و آسیب به بتن

مشکلات طراحی باعث آسیب های متعدد در بتن می شود که یکی از اشکالات طراحی قرار گرفتن قطعات فلزی جاسازی شده، مانند خط لوله برق یا جعبه تقسیم در نزدیکی سطوح بیرونی سازه های بتنی است. ترک ایجاد شده در بتن و در اطراف چنین محل هایی، تخریب و فرایند انجماد و ذوب را سرعت می بخشد.

جمع بندی

عوامل متعددی از جمله شیوه های طراحی و ساخت سازه ها، محدودیت ‌های قرار گیری مصالح و شرایط آب و هوایی شدید، واکنش های شیمیایی، اضافه بار بر روی بتن و ضربه به آن، کربناته شدن، خوردگی آرماتور و آتش سوزی باعث خرابی بتن می شوند. از بین رفتن بتن ساختار و عملکرد یک سازه را تحت تاثیر قرار می دهد و نیاز به رسیدگی فوری دارد.