بتن ماده ای متشکل از یک متریال چسبنده با قابلیت سیمانی شدن است و در انواع بتن پیش ساخته، بتن معمولی، بتن سبک، بتن آماده، بتن سنگین، بتن خودترمیم و … مورد استفاده قرار می گیرد. این مصالح پرکاربرد ساختمانی از موادی نظیر سیمان، پوزولان ها، مواد پلیمری، مواد افزودنی، سرباره کوره ها و … برای مصارف گوناگون در صنعت ساخت و ساز تولید می شوند. تکنولوژی هایی که امروزه برای تهیه این متریال به کار گرفته می شوند مقاومت آن را افزایش داده و آن را برای استفاده در مکان های مختلفی که در برابر عوامل محیطی گوناگون قرار دارند مناسب کرده است. بتن پر مصرف ترین و رایج ترین مصالح ساختمانی به شمار می آید و به راحتی و یا قیمتی مناسب در اختیار مصرف کننده قرار می گیرد. بتن ها در انواع مختلف تولید می شوند و هر کدام از مزایا و قابلیت های منحصر بفردی برخوردارند اما مهم ترین نکته ای که در مورد تولید این ماده همواره مورد توجه قرار می گیرد مقاومت آن می باشد. هر چند استفاده از بتن در سازه های مختلف مقاومت و استحکام سازه را بالا می برد اما به مرور زمان ممکن است عوامل مختلفی منجر به تخریب بتن شوند. در نوشته های پیشین به معرفی بتن با مقاومت بالا اشاره شد، هم اکنون در این نوشته قصد داریم عواملی که منجر به تخریب و فرسودگی سازه های بتنی می شوند را به شما معرفی نمائیم. با ما همراه باشد.
عدم طراحی و اجرای مناسب
طراحی و اجرای سازه بتنی باید با دقت و بر اساس استانداردهای لازم و مشخصات فنی صورت گیرد. روش هایی که برای طراحی سازه به کار برده می شوند در صورت غلط بودن منجر به تخریب بتن خواهند شد. ساخت یک سازه در منطقه ای که آب و هوای مرطوب دارد با منطقه ای که آب و هوای آن خشک است کاملاً متفاوت است و باید از بتنی که مناسب این مناطق است استفاده شود. علاوه بر آن مهارت افراد در بتن ریزی سازه های بتنی امری بسیار مهم است که همواره مورد توجه قرار می گیرد. از این رو با توجه به مکانی که سازه در آن ساخته می شود باید مواد و مصالح مورد نیاز فراهم شوند و این کار توسط افراد مجرب و ماهر باید صورت گیرد. اشتباهاتی که هنگام اجرای سازه های بتنی رخ می دهند تا حد زیادی در تخریب آنها به مرور زمان نقش دارند. مواردی نظیر ترک خوردگی، فضاهای خالی، آب انداختگی، فرآیند لانه زنبوری و … از جمله عواملی هستند که می توانند مقاومت بتن را در برابر آسیب های مختلف کاهش دهند.
حمله سولفات ها
سولفات های منیزیم و سدیم به دو روش منجر به تخریب بتن می شوند:
حمله کلریدها
هنگامی که کلرید موجود در بتن از 6 کیلوگرم در هر متر مکعب بیشتر باشد، خوردگی کلریدی رخ خواهد داد. خوردگی کلریدی یک واکنش الکتروشیمیایی است که آرماتورهای درون بتن را تحت تأثیر قرار داده و به لایه ای که در اطراف آرماتور قرار گرفته آسیب وارد خواهد کرد. کلریدها یا در اثر مصرف افزودنی های کلرید و یا از طریق هوای اطراف وارد بتن می شوند. کلریدها می توانند به صورت سطحی و یا عمقی موجب خوردگی شوند و این خوردگی به عواملی نظیر غلظت یون کلرید، نقاط کاتدی و آندی، حضور الکترولیت و اکسیژن رسانی به نقاط کاتدی بستگی دارد.
انجماد
انجماد در بتن های خیس، تخریب بتن را به همراه دارد. وقتی آب یخ می زند حجم آن افزایش پیدا می کند و با ایجاد تنش های درونی منجر به ترک خوردگی بتن می گردد. ترک هایی که در اثر یخ زدگی ایجاد می شوند باعث پولکی شدن سطح بتن شده و عمیق تر می گردند. میزان تخریب بتن در این حالت به تخلخل بتن و نفوذپذیری آن بستگی دارد.
کربناسیون
گاهی اوقات لایه اطراف آرماتورهای بتن در اثر کاهش PH بتن آسیب می بینند. هنگامی که دی اکسید کربن هوا با بتن آلکالین واکنش نشان می دهد، کربنات ایجاد شده و PH افت پیدا می کند. این کاهش PH از سطح بتن تا عمق آن ادامه پیدا می کند تا به آرماتور می رسد. در نهایت آرماتور بتن خورده می شود و سطح بتن دچار فرسایش می گردد.
واکنش قلیایی سنگدانه ها
از جمله واکنش های قلیایی سنگدانه ها می توان به به موارد زیر اشاره نمود:
وقتی بین هیدروکسید پتاسیم و سیلیکای سنگدانه ها واکنش ایجاد می شود نوعی ژل تولید می گردد که به علت جذب آب، منبسط شده و در بتن درز و ترک تشکیل می دهد.
این واکنش بین گروهی از سنگ های آهکی و عناصر قلیایی موجود در سیمان صورت می گیرد. این فعل و انفعالات نیز باعث ترک خوردگی در اثر انبساط خواهند شد.
انبساط و انقباض
وقتی بتن در معرض حرارت قرار می گیرد جمع شده و منقبض می گردد زیرا آب بتن در اثر حرارت از دست می رود. این جمع شدگی حجم بتن را کاهش داده و باعث ایجاد ترک در آن می شود. هیدروکسید کلسیم موجود در سیمان هیدراته شده در حرارت 400 درجه سانتی گراد با از دست دادن آب خود، اکسید کلسیم تولید می کند. سپس خنک شدن مجدد باعث می شود هیدراته شدن دو مرتبه اتفاق افتد، در نتیجه انبساط رخ داده و تنش های ایجاد شده بتن را تخریب می کنند. در کل انبساط و انقباض مواد تشکیل دهنده بتن عاملی برای تخریب آن به شمار می آیند.
نمک ها
نمک هایی ایجاد شده در اثر تبخیر آب های املاح دار در بتن و نمک های بادآورده و قرار گرفته در روزنه های بتن، در صورت کریستالیزه شدن به سازه بتنی آسیب وارد خواهند کرد. این نمک ها خوردگی و زنگ زدگی آرماتورها را سرعت می بخشند.