بتن در برابر محیط اسیدی

بتن به عنوان یکی از مصالح پر کاربرد در صنعت، همواره مورد توجه صاحبان صنایع و سازندگان بوده است. ویژگی‌های مکانیکی بتن از یک طرف و اقتصادی بودن آن نسبت به دیگر مصالح مانند فولاد از طرف دیگر، باعث شده است تا در اکثر کشور‌های جهان، شاهد استفاده از آن در ساخت زیرساخت‌ها باشیم. از این ماده نه تنها در صنایع ساختمانی بلکه در پروژه‌های عظیم صنعتی همانند شبکه‌های آب و فاضلاب، سیلو‌ها، مخازن، چاه‌های عمیق، سازه‌های دریایی و … استفاده می‌شود.

بتن در محیط‌های اسیدی

همانطور که اشاره شد، امروزه بتن به عنوان یکی از پرکاربردترین مصالح در صنایع مختلف استفاده می‌شود. شایان ذکر است که این ماده مانند هر ماده دیگری دارای نقات ضعف و قوت می‌باشد. یکی از نقات ضعف بتن، آسیب پذیری آن در محیط‌های اسیدی می‌باشد. پر واضح است که محیط بسیاری از صنایع در سراسر جهان ممکن است تا حدی اسیدی باشند. به عنوان مثال، محیط شهرک‌های صنعتی به جهت تولید مواد شیمیایی، تا حد زیادی اسیدی می‌باشند. همچنین بتن موجود در استخر‌های فاضلاب که در تصفیه خانه‌های فاضلاب وجود دارند، باید قادر به تحمل اسید موجود در فاضلاب باشند. به عبارت دیگر، یکی از ویژگی‌های مورد توجه صاحبان صنایع ساخت و ساز، خاصیت نفوذ ناپذیری مصالح می‌باشد. این خاصیت تاثیر شگفتی بر روی عملکرد مواد در حالت بهره برداری داری. بتن، به عنوان یکی از محبوب ترین مصالح ساختمانی، با گذشت زمان دچار ترک‌هایی روی سطح خود می‌شود و در نتیجه خاصیت نفودپذیری این ماده تحت تاثیر قرار می‌گیرد. با مشاهده شدن ترک و درز در بتن می‌توان انتظار خوردگی میلگرد‌های موجود در مقطع بتن را داشت به طوری که در محیط‌های اسیدی، این پدیده منجر به خرابی کل سازه می گردد. در ادامه، بتن استفاده شده در صنایع فعال در نزدیکی سواحل و حتی  در صنایع دریایی (مانند شمع‌های پایه‌های سکو‌های دریایی در خلیج فارس) باید قادر به مقاومت در برابر این محیط‌های اسیدی باشند.

بیشتر بخوانید:   افزودنی‌های بتن پاششی (شاتکریت)

Concrete-in-acidic-environments-afzir-co

راهکار‌های افزایش مقاومت در برابر اسیدها

راهکارهای متعددی برای افزایش مقاومت بتن در مقابل حمله‌های اسیدی تبیین شده است. امروزه استفاده از افزودنی‌های شیمیایی بتن باعث شده است تا بتوان از بتن در صنایع مختلف بیش از پیش استفاده کرد. این افزودنی‌ها با ارتقای ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی بتن، منجر به اصلاح عملکرد این ماده در رویارویی با حملات اسیدی شده اند. در ادامه به هر یک از این افزودنی‌ها و نقش آن‌ها اشاره خواهد شد.

  1. میکروسیلیس
  2. خاکستر بادی
  3. استفاده از پوشش‌های محافظتی مانند پوشش GFRP

میکروسیلیس

میکروسیلیس یکی از شناخته شده ترین افزودنی‌های موجود در صنعت بتن سازی می‌باشد. این نانو موتد به دو حالت پودر و ژل در دسترس مصرف کنندگان قرار می‌گیرد، تاثیر بسزایی در افزایش مقاومت بتن در محیط‌های اسیدی دارد. امروزه توصیه شده است که این ماده به صورت ژل مورد استفاده قرار گیرد چرا که پودر میکروسیلیس منجر به ابتلا به سرطان می‌شود. لازم به ذکر است که کاربرد این ماده در بتن با محدودیت‌هایی مواجه می‌باشد. دانشمندان حوزه بتن دریافته اند که مقدار موثر میکروسیلیس برای استفاده در بتن به اندازه 2 الی 3 درصد وزن سیمان می‌باشد و در این حالت بیشترین مقاومت فشاری بتن کسب می‌شود. بیش از این مقدار سبب کاهش مقاومت بتن می‌شود. امروزه از این ماده به عنوان افزودنی برای تقویت بتن در محیط‌های اسیدی مانند تصفیه خانه‌ها استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید:   ترک بتن را بیشتر بشناسید

microsilica-afzir-co

خاکستر بادی

یکی دیگر از افزودنی‌های رایج برای ساخت بتن، خاکستر بادی می‌باشد. این ماده از پسماند موجود در نیروگاه‌های حرارتی و برقی به دست می‌آید و طبق نظر کارشناسان در دسته ی مواد دوستدار محیط زیست قرار می‌گیرند. استفاده از این افزودنی باعث مقاومت بتن در برابر حملات شیمیایی شده عملکرد بتن را در محیط‌های اسیدی بهبود می‌بخشد.

Flyash-afzir-co

پوشش‌های محافظتی مانند پوشش GFRP

یکی از بهترین و موثرترین مواد مورد استفاده جهت ارتقا عملکرد بتن در محیط های اسیدی و خورنده، پلیمر تقویت شده با فیبر شیشه GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) می‌باشد. این نوع پوشش‌ها در سالیان اخیر مورد توجه کارشناسان در حوزه صنعت ساختمان سازی و تعمیر سازه‌های زیرساخت قرار گرفته اند. این مواد با ایجاد پوشش محافظ بر روی سطوح بتنی منجر به کاهش نفوذ پذیری بتن و در نتیجه افزایش مقاومت بتن در برابر مواد خورنده مانند کلر می‌شود. این مواد که در گذشته به لحاظ اقتصادی توجیهی برای استفاده از آن‌ها در پروژه ای معمولی وجود نداشت، امروزه یکی از محبوب ترین مواد در امر تقویت و تعمیر انواع سازه‌های بتنی یاد می‌شوند. همانطور که اشاره شد، استفاده از بتن در بلند مدت به جهت ایجاد تعدادی درز و ترک روی سطح آن، ممکن است با محدودیت‌هایی مواجه شود. امروزه، مهندسان با استفاده از پوشش های GFRP عمر مفید سازه‌های بتنی را افزایش داده و با ایجاد محیطی ایزوله برای بتن، مانع از نفوذ مواد شیمیایی خورنده به داخل آن می‌شوند. بدین ترتیب، با استفاده از این مواد می‌توان اطمینان یافت که سازه بتنی در محیط‌های اسیدی و شیمیایی قادر به مقاومت خواهد بود.

بیشتر بخوانید:   بتن ریزی در هوای سرد

نتیجه گیری

با توجه به ویژگی‌های قابل قبول فیزیکی و مکانیکی بتن و همچنین سهولت در استفاده و اقتصادی بودن استفاده آن در انواع پروژه‌های صنعتی، بتن به عنوان یکی از محبوب ترین مصالح از دیدگاه کارشناسان انتخاب شده است. برای استفاده حداکثری از خواص این ماده لازم است تا بعضی افزودنی‌ها به آن اضافه شوند. برای اصلاح عملکرد بتن در محیط‌های اسیدی و خورنده، کارشناسان استفاده از میکروسیلیس و خاکستر بادی با توجه به درصد سیمان استفاده شده در طرح اختلاط بتن  پیشنهاد می‌کنند. همچنین، استفاده از پوشش‌های محافظتی GFRP  را نیز می‌توان به عنوان یکی از موثرترین راه حل‌های موجود در سطوح اجرایی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی دانست.

5/5 - (2 امتیاز)
به اشتراک بگذارید:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert