آیا عوامل موثر بر خوردگی لوله های بتنی را می شناسید؟ لوله بتنی به عنوان عاملی موثر در خدمت رسانی به منظور انتقال آب و فاضلاب از یک نقطه به نقطه دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. این لوله ها ممکن است به علت فرسودگی و خوردگی دچار آسیب شوند. این امر هزینه بسیار بالایی را در بر خواهد داشت.
سنگینی وزن لوله های بتنی، احتمال شکست آن ها در هنگام حمل و نقل، عدم سهولت عملیات نصب و خوردگی از جمله معایب این لوله ها به شمار می آیند. بدون تردید موضوع خوردگی لوله های بتنی و روش های پیشگیری از آن مسئله ای حائز اهمیت در بین مهندسین و فعالان حوزه آب و فاضلاب می باشد.
دلیل اصلی تخریب و خوردگی لوله های فاضلاب بتنی، اسید سولفوریک است که می تواند در قسمت های مختلف از جمله تاج لوله باعث تخریب شود. گرما و کم‌بودن شیب خط انتقال نیز می تواند خوردگی را تسریع بخشد و تخریب را افزایش دهد.
از جمله آسیب هایی که ممکن است به لوله های بتنی آب و فاضلاب وارد شود می توان به شکستگی، لب پریدگی، سایش، خوردگی عنصر مسلح کننده، تخریب بر اثر سیکل انجماد و انقباض و خوردگی بتن اشاره نمود.
خوردگی یکی از مشکلات عمده لوله های بتنی و مهم ترین عامل تخریب آن ها می باشد. در ادامه این نوشته از ساختمانچی به بررسی کامل عواملی که بر خوردگی لوله های بتنی تاثیر می گذارند، می پردازیم. با ما همراه باشید.
عوامل موثر بر خوردگی لوله های بتنی
خاک های سولفاته
خاک سولفاته خاکی است که مقدار قابل توجهی سولفات های سدیم، کلسیم و منیزیم در آن وجود داشته باشد. هنگامی این سولفات ها منجر به تخریب می شوند که قسمتی از لوله در این خاک قرار بگیرد.
بتنی که در معرض سولفات ها قرار می گیرد، به رنگ سفید در می آید. خرابی این سولفات ها عموما از لبه ها و گوشه های بتن شروع می شود. سولفات ها در نهایت سبب ترک خوردگی و تجزیه و خوردگی بتن می شوند.
خاک های اسیدی
خوردگی لوله های بتنی ناشی از خاک های اسیدی زمانی اتفاق می افتد که لوله های بتنی در خاک های محتوی سرباره و ضایعات صنعتی قرار گیرند.
کلر
وجود آنیون ها یا یون های منفی در بتن مقاومت آن را کاهش می دهد و باعث از بین‌رفتن عنصر تقویت‌کننده می شود. آنیونی که باعث چنین تخریبی در لوله های آب و فاضلاب بتنی می شود، یون کلر می باشد.
یون کلرید ممکن است از مصالح آلوده یا مواد افزودنی آغشته به کلر و یا در اثر نفوذ از منابع خارجی مانند دریا با محیط کلر وارد شود. یون های کلرید تنها در آب قرار دارند. خوردگی کلری لوله های بتنی قطعا ناشی از وجود آب در اطراف این لوله ها می باشد.
ورود یون های کلر به لوله ها هم از طریق سیستم مکنده موئینگی امکان پذیر می باشد و هم از طریق نفوذ ساده یون ها در آب راکد که وارد منافذ بتن می شوند. در حالت سیستم مکنده، بتن ها خشک می باشند و آب وسیله ای است که یون ها را در داخل بتن حمل می کند. در حالت دوم، بتن در یک محیط اشباع یا نیمه اشباع از آب قرار دارد.
یکی دیگر از آسیب هایی که کلر به بتن وارد می کند، خوردگی میلگردها می باشد. به این صورت که میلگرد خورده‌شده حجمی حدود 4 برابر میلگرد سالم پیدا می کند. این میلگردها سبب شکستگی و در نهایت آسیب دیدگی بتن می شود.
عوامل زیادی در نفوذ یون کلر به بتن موثر می باشند. تخلخل پوشش بتنی، نوع و مقدار سیمان مورد استفاده، شرایط محیطی، ضخامت پوشش آرماتور، کربناتی شدن بتن و وجود ترک در آن از عواملی هستند که نفوذ کلر و در نهایت خورده شدن بتن را تسریع می کنند.
دی اکسید کربن
رطوبت یا دی اکسید کربن با بتن واکنش می دهد و کربنات کلسیم تولید می کند. این نوع خوردگی تنها یک لایه سطحی ایجاد می کند که خطر چندانی ندارد. در مواقعی که احتمال نفوذ کربنات کلسیم وجود دارد سرعت خوردگی و خطر آن را تسریع می بخشد.
گوگرد
باکتری های گوگرد موجود در فاضلاب مهم ترین عامل حمله بیولوژیکی به بتن می باشند. اصلی ترین دلیل ایجاد بو و خوردگی در لوله های آب و فاضلاب ترکیبات گوگردی است که به علت ریزش فاضلاب های صنعتی در تاسیسات و فعل و انفعالات ناشی از ترکیبات گوگردی صورت می گیرد.
باکتری های گوگرد در فاضلاب های خانگی اثر تخریبی روی بتن ندارند. اما در شرایطی که سرعت جریان فاضلاب کم اما غلظت و درجه حرارت آن بالا باشد باکتری های هوازی، ترکیبات آلی و معدنی، گوگرد را به اسید سولفوریک تبدیل می کنند. در نهایت این ماده باعث خوردگی سطح بتن می شود.
نمک های ته نشین شده
نمک های ته نشین شده از تبخیر آب یا جریان های دارای املاح بوجود می آیند. این نمک ها توسط باد در ترک ها و خلل و فرج های لوله های بتنی تجمع می کنند. نمک های ته نشین در هنگام کریستالیزه شدن می توانند فشارهای مخربی را به سازه وارد کنند. این عمل در نهایت سبب زنگ زدگی و خوردگی بتن می شود.
راهکارهای جلوگیری از خوردگی لوله های بتنی
- استفاده از مواد شیمیایی به منظور پیشگیری از تبدیل ترکیبات سولفات هیدروژن
- افزودن مواد سمی به فاضلاب برای کاهش باکتری های بی هوازی
- پوشش دهی سطح داخلی لوله ها با پلی یورتان
- اسپری نمودن ترکیب گروت سیمان، مواد ضد میکروبی و اپوکسی به سطح داخلی
- استفاده از مخلوط نمک فلزات سنگین و اپوکسی
- پوشش داخلی لوله ها با استفاده از نانو رسوب های الکتروکینتیک
- استفاده از آرماتورهای ضد زنگ یا دارای روکش پلاستیکی
نکات پایانی
بدون شک امروزه مسئله خوردگی لوله های بتنی، عوامل موثر در ایجاد این آسیب ها و راهکارهای جلوگیری از آن، از مهم ترین دغدغه های مهندسان آب و فاضلاب بشمار می آید.
امیدواریم این نوشته توانسته باشد این عوامل آسیب زا و راه های جلوگیری از این عوامل را به خوبی توضیح داده و اطلاعات مفیدی را در اختیار شما کاربران گرامی قرار داده باشد.
نقطه نظرات، پیشنهادات و انتقادات خود را در مورد این نوشته با ما در میان بگذارید. همچنین اگر شما نیز از وجود عوامل دیگری که بر خوردگی لوله های بتنی تاثیر می گذارند آگاهی دارید، آن را با ما به اشتراک بگذارید.
عالي بود