بررسی علت خوردگی لوله های بتنی

آیا با علت خوردگی لوله های بتنی آشنا هستید؟ یکی از عوامل تأثیرگذار برای ارائه خدمات برای منتقل کردن آب و فاضلاب از قسمتی به سایر قسمت‌ها لوله‌های بتنی هستند. به‌مرورزمان ممکن است این لوله‌ها به خاطر فرسودگی و خوردگی آسیب ببینند. حل این مسئله می‌تواند هزینه بسیار بالایی داشته باشد. از عیب‌های این لوله‌ها می‌توان به زیاد بودن وزن، احتمال آسیب دیدن در زمان حمل‌ونقل، سخت بودن عملیات نصب و خوردگی اشاره کرد. البته در این مطلب ما قصد داریم به مسئله خوردگی لوله‌های بتنی و شیوه‌های پیشگیری از این مسئله بپردازیم.

قبل از مطالعه این مطلب باید بدانید محصولات شیمیایی ساختمان پارتاک همچون روان کننده بتن؛ گروت سیمانی و گروت اپوکسی از کیفیت منحصر به فردی برخودار هستند.

 

عوامل تأثیرگذار بر خوردگی لوله ‌های بتنی

در ابتدا بهتر است به مسائلی بپردازیم که ممکن است باعث خوردگی لوله‌های بتنی و علل ترک‌خوردگی آن باشند: 

خاک ‌های سولفاته

برخی اوقات ممکن است در خاک یک منطقه سولفات‌های سدیم، کلسیم و منیزیوم به میزان بالا وجود داشته باشد، این سولفات‌ها موجب خوردگی و آسیب به بخشی از لوله که درون خاک قرار دارد، خواهند شد.

 

خاک ‌های اسیدی

همچنین یک مدل از خاک‌های اسیدی نیز موجود است که به لوله‌های بتنی به‌شدت آسیب می‌زند. این مسئله هنگامی رخ می‌دهد که این لوله‌ها را در خاک‌هایی قرار می‌دهند که ضایعات صنعتی دارند.

 

کلر علت خوردگی لوله های بتنی

برخی اوقات علت خوردگی لوله‌های بتنی وجود آنیون یا یون‌های منفی در بتن است که موجب کاهش مقاومت آن می‌شود و تقویت‌کننده‌ها را از بین می‌برد. امکان دارد یون‌های کلر از مصالح آلوده آغشته به کلر یا نفوذ منبع خارجی به درون دریا، با کلر مخلوط شوند. در این وضعیت، در طرفین لوله ممکن است خوردگی به وجود آید. یون‌های کلر این قابلیت را دارند که به‌وسیله دستگاه مکنده موئینگی یا نفوذ راحت یون‌ها در آب راکد، به آب وارد شوند و پس از آن داخل منافذ لوله‌های بتنی شوند. ازجمله مواردی که ممکن است موجب آسیب رسیدن این لوله‌ها شود می‌توان به میزان و نوع سیمان استفاده شده، وضعیت محیطی، ضخامت، کربناتی شدن بتن و داشتن ترک در لوله‌ها اشاره کرد.

 

دی‌اکسید کربن

برخی اوقات ممکن است رطوبت و دی‌اکسید کربن با بتن واکنش نشان دهند و موجب تولید کربنات کلسیم شوند. اگر این واکنش فقط در یک لایه سطحی روی لوله ایجاد شود، خطری به وجود نمی‌آورد. ولی درصورتی‌که کربنات کلسیم تولید شود ممکن است خطر خوردگی را بیشتر کند.

 

گوگرد علت خوردگی لوله های بتنی

از دیگر دلایلی که می‌تواند موجب خوردگی لوله‌های بتنی شود، وجود گوگرد است. در اصل، وجود ترکیبات گوگرد مهم‌ترین علت به وجود آمدن بو و خوردگی در لوله‌های آب و فاضلاب است. زمانی که این ترکیبات در فاضلاب‌های صنعتی در تأسیسات ریخته شوند، واکنش نشان می‌دهند. اگر سرعت جریان فاضلاب کم باشد و درجه حرارت درون آن زیاد باشد ممکن است گوگردها باعث تخریب لوله بتنی شوند. به این صورت که باکتری‌های هوازی، موجب تبدیل گوگرد به اسید سولفوریک شده و باعث تخریب لوله‌های بتنی شوند.

 

نمک‌ های ته ‌نشین شده

یکی دیگر از مسائلی که می‌تواند علت خوردگی لوله‌های بتنی باشد وجود نمک‌ها به دلیل بخار شدن آب و جریان‌هایی است که املاح دارند. به این صورت که این نمک‌ها این امکان را دارند تا از طریق باد در ترک‌ها یا شکاف‌های موجود درون لوله‌های بتنی وارد شوند و موجب ایجاد فشارهای زیادی به بتن شوند. این مسئله در پایان می‌تواند به خوردگی و زنگ‌زدگی لوله بتنی بیانجامد.

 

صدمه‌ های وارده به لوله های بتنی

از انواع آسیب به لوله‌های بتنی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ایجاد شکستگی.
• به وجود آمدن لب‌پریدگی.
• ایجاد سایش.
• خوردگی از طریق عنصر مسلح کننده.
• تخریب به خاطر سیکل انجماد، انقباض و خوردگی در لوله‌های بتن.

لازم به ذکر است که خوردگی یکی از مهم‌ترین مشکلات لوله‌های بتنی و عامل اصلی تخریب آن‌ها است. 

انواع ترک از علت خوردگی لوله های بتنی

زمانی که کرنش‌های کششی در بتن از میزان ظرفیت کرنش کششی آن بیشتر باشد موجب ایجاد ترک‌ها در آن‌ها خواهد شد. تعداد زیادی از مکانیزم‌ها وجود دارند که ممکن است موجب به وجود آمدن این کرنش‌ها شوند که در ادامه به معرفی آن‌ها می‌پردازیم.

 

‌ترک های به وجود آمده به دلیل تغییر شکل ‌ها

زمانی که بتن محدودشده باشد کرنش‌های کششی می‌توانند موجب ترک‌خوردگی در آن شوند. این محدودیت ممکن است تنها به‌صورت محلی باشد یا در یک قسمت وسیع زمانی که جمع شدگی در یک عضو به علت متصل شدن به یک عضو دیگر به وجود آید. به علت مقاومت یک لوله یا یک عضو از لوله به تغییر شکل‌ها این تنش‌ها به وجود می‌آید و به همین خاطر لوله ترک می‌خورد. لازم به ذکر است که هرچقدر سازه بیشتر مورد استفاده قرار بگیرد ترک‌ها نیز به همان میزان بزرگ‌تر می‌شوند.

 

‌ترک ‌های ایجاد شده به دلیل جمع شدگی پلاستیک و نشست پلاستیک

محل به وجود آمدن این نوع ترک‌ها که به‌عنوان علت خوردگی لوله‌های بتنی نیز شناخته می‌شوند معمولا در دال‌ها است و این ترک‌ها اغلب در عضوهای عمیق رخ می‌دهند و هر مدل از این ترک‌ها موجب آب انداختن لوله می‌شوند. یکی از اصلی‌ترین راه‌های تشخیص بتن تازه جمع شدگی پلاستیک است که از طریق ایجاد تنش‌های مویینگی در آب سوراخی روی آن‌ها ایجاد می‌شود.

حالت‌هایی از ترک‌ها نیز وجود دارد که به ترک‌های نشست افقی معروف هستند و ممکن است زمانی رخ دهند که فاصله میان آرماتورها پایین است. این ترک‌ها موجب به وجود آمدن سطوح لایه‌لایه شدن روی فولادها خواهند شد. در شرایط بد نیز ممکن است کف لوله به شکل لایه‌لایه درآید که این مسئله به کنده شدن پوشش می‌انجامد.

 

ترک ‌های ناشی از بارگذاری علت خوردگی لوله های بتنی

معمولا ترک‌های ایجاد شده به خاطر خمش، برش، کشش و … از ترک‌های ناشی از بارگذاری هستند. در هرزمانی که آرماتورهای پیوندی به‌طرف عمود بر تنش‌های کششی قرار بگیرند می‌توانند موجب به وجود آمدن ترک‌ها تحت بار سرویس (کمتر از ۰.۵ میلی‌متر) شوند. مهم‌ترین قسمت‌هایی که امکان دارد این ترک‌ها به وجود آیند قسمت‌هایی با حداکثر تنش است.

 

ترک ‌های ناشی از شرایط موجود خارجی علت خوردگی لوله های بتنی

ازجمله ترک‌هایی که به‌وسیله شرایط خارجی به وجود می‌آیند می‌توان به اعمال بار یا تغییر شکل به وجود آمده از طریق نشست‌های مختلف در پی بتن اشاره کرد. تعداد زیادی فرمول‌های برای پیش‌بینی ترک‌ها در بتن که تحت تأثیر شرایط خارجی به وجود می‌آیند وجود دارد اما کامل‌ترین روش و توصیه در آیین‌نامه بتن نوشته‌شده است. همه فرمول‌ها در این آیین‌نامه ترک‌هایی را در نظر دارند که براثر خمش، کشش، (خمش و بارمحوری‌) ایجاد شده‌اند. البته باید توجه داشته باشید که عرض ترک‌های ایجاد شده به‌وسیله برش، پیچش و بقیه شکل‌های بارها به شکل درستی مورد تحقیق و پژوهش قرار نگرفته است.

 

سخن پایانی علت خوردگی لوله های بتنی

در این مطلب به روش ترمیم و مقاوم‌سازی لوله‌های بتنی و علت خوردگی لوله‌های بتنی پرداختیم. گفتیم یکی از مسائل اساسی برای به‌کارگیری لوله‌های بتنی مسئله خوردگی آن‌ها است. دلایل این خوردگی و علت‌های ترک خوردن و جلوگیری از این مسئله نیز یکی از دغدغه‌های اصلی مهندسان آب و فاضلاب است.