قلیایی کردن مجدد بتن واستخراج یون کلراید از بتن

قلیایی کردن مجدد بتن واستخراج یون کلراید از بتن
2622 1395/01/19

1-1-   قلیایی کردن مجدد و استخراج کلرید

1-1-1-   مقدمه

 

در اوایل دهه 1990، روشهای قلیایی نمودن مجدد (R-A) و استخراج یا حذف کلرید به منظور تعمیر خوردگی آرماتور از انگلستان تا نروژ پا به عرصه ظهور گذاشته و در همین کشور نروژ بود که توسط فناوریهای بتن نروژ توسعه یافت و دارای حق امتیاز شد.

به طور کلی، قلیایی کردن مجدد در مواردی که خوردگی آرماتورها در نتیجه کربناته شدن بتن در تماس با فولاد رخ دهد، مناسب می باشد. برای کسب اطلاعات پیرامون کربناته شدن بتن فصل سوم، قسمت
 3-2-5 را ببینید.

وقتی خوردگی آرماتورها در اثر حضور یون های کلرید در بتن اتفاق بیفتد، استفاده از روش حذف کلرید ممکن است مناسب باشد. برای کسب اطلاعات پیرامون خوردگی کلریدی آرماتورها فصل سوم،
بخش 3-2-6 را ببینید.

هر دو روش دارای ویژگی الکترو شیمیایی می باشند.

1-1-2-  قلیایی کردن مجدد

 

این روش، تعمیر معمول (تعمیرات قطعه ای) مربوط به بتن معیوب را تکمیل می نماید و روش جایگزین تعمیر نیست. در این روش قلیاییت بتن در مجاورت آرماتورها بازیابی شده و در نتیجه آن pH آن به بالای 10 می رسد که برای بازیابی خاصیت بی اثر بودن فولاد کفایت می کند. همانطور که در فصل 5 دیدیم، تعمیرات قطعه ای برای بتن در صورت اجرای صحیح، محیط قلیایی اطراف آرماتورها را در نواحی
آسیب دیده بازیابی می نمایند.

فرایند R-A به طور مختصر در ادامه شرح داده شده است.

یک آند، معمولاً سلولز، به سطح بتنی که با محلول کربنات سدیم به عنوان الکترولیت، مرطوب نگه داشته شده ثابت می شود. محلول قلیایی توسط فرایند الکترو اسمزی به بتن نفوذ می کند. الکترولیز صورت گرفته در سطح آرماتورها یونهای هیدروکسیل را تولید می کند و از این رو محیطی با قلیاییت بالا در اطراف فولاد ایجاد می شود.

فرایند مذکور نیاز به عملیات و کنترل ماهرانه ای دارد. در صورتی که بتن از سنگدانه های سیلیسی ساخته شود، افزایش قلیاییت آن می تواند تاثیرات جانبی نامطلوبی داشته باشد (فصل 3، بخش 3-5-13- واکنش قلیا- سیلیس را ببینید).

1-1-3- استخراج / حذف کلرید

 

این تکنیک می تواند به عنوان جایگزین حفاظت کاتدی در شرایط  مناسب مدنظر قرار گیرد. خوردگی کلریدی آرماتور فولادی در فصل 3، بخش 3-2-6 تشریح شده است.

یون های کلرید دارای بار منفی هستند و از این رو فرایند الکتروشیمیایی که به منظور حذف یونهای کلرید بتن در مجاورت فولاد مورد استفاده قرار گرفته، آن را به یک آند خارجی سوق می دهد. آندهای بکار رفته می توانند همانهایی باشند که برای حفاظت کاتدی استفاده می شوند و همانطور که پیشتر هم گفتیم، آند اصلی در کاربرد جاری، با تور تیتانیم پوشیده شده است. این آندها موقتاً به بخش خارجی عضو بتنی که قرار است تعمیر شود ثابت شده و در مصالحی که در طی استخراج کلرید مرطوب نگه داشته می شوند، تعبیه می گردد. یک روش جایگزین برای ایجاد سطح مرطوب می تواند به کار گرفته شود.

حذف تمامی کلریدها از بتن عملی نیست. اما اگر به طور صحیح انجام گیرد، میزان کلرید بتنی که سطح آرماتورها را پوشانده میتواند به سطح قابل قبولی تقلیل یابد. اگر نفوذ قابل توجهی از کلریدها به بتن روی آرماتورها صورت گیرد، آنگاه مقاومت در برابر عبور جریان افزایش یافته و حذف کلرید به شدت دشوار
می گردد. از این رو قبل از تصمیم نهایی در مورد استفاده از این سیستم، تعیین میزان تغییر غلظت کلرید با عمق از سطح، با نمونه برداری از بتن امر مهمی است.

سیستم مذکور به ورود مجدد یون های کلرید به بتن (مثلاً نمک های ضد یخ زدگی) که منجر به از سرگیری خوردگی می شود، مربوط نمی شود.

تحت چنین شرایطی، این سیستم قابل مقایسه با حفاظت کاتدی که حفاظت پیوسته ای را از آرماتورها بدون توجه به عدم انسجام یونهای کلریدی ایجاد می کند، نیست.

دو مورد از تاثیرات جانبی که از حذف کلریدی نشأت می گیرد، عبارتند از:

1.      آغاز یا شتاب یافتن واکنش قلیا- سیلیس، به طوریکه واکنش در سطح آرماتورها ممکن است قلیاییت بتن را در زمان استفاده از سنگدانه های سیلیسی تا حد خطرناکی افزایش دهد.

2.      کاهش اتصال بین آرماتورها و بتن. این امر به طور گسترده ای به نوع سطح آرماتور بستگی دارد، مثلاً اینکه شیاردار باشد یا صاف. در اغلب موارد، این مشکل نیست، اما بهتر است در صورت استفاده از میلگردهای با سطح صاف آن را به خاطر داشت.

قلیایی نمودن مجدد به منظور بازیابی pH بتنی که در تماس با آرماتورهاست تا میزان pH 10 یا بالاتر انجام می شود. آرماتورهای خورده شده و هر خسارت حاصله از آن به بتن (ترک خوردکی و خرد شدگی) می بایست به روش معمول تعمیر شود