التغيرات في حجم الخرسانة ( الانكماش , الزحف , تأثير درجة الحرارة)
نوفمبر 5, 2017
الحكومة توافق على تعديلات قانون البناء.. وإصدار التراخيص لـ3 سنوات
نوفمبر 19, 2017
Show all

حماية المنشآت الخرسانية المسلحة من خطر صدأ الحديد

عملية حماية المنشآت ومعالجتها من صدأ حديد التسليح من أولويات الدراسات الخاصة بالمنشآت الخرسانية، فإغفالها وإهمالها يسبب الخسائر المادية والبشرية وزيادة مستمرة في تكاليف إنشاء وتشغيل تلك المنشآت..

خصوصاً في المناطق ذات العوامل والظروف القاسية وغير الملائمة حيث تؤثر الظروف البيئية السائدة في المدن الساحلية على متانة المواد الإنشائية المستخدمة في المباني الخرسانية إذا لم تتوفر الحماية اللازمة لها من التآكل، ففي الولايات المتحدة الأمريكية مثلا حصرت تكلفة الصدأ السنوية في العقد السابق بحوالي 150 مليون دولار نتيجة لمشاكل الصدأ على المباني والجسور والتي تحدث في أمريكا وأوروبا نتيجة إذابة الجليد باستخدام الملح.

 

صدأ الحديد

يتكون الصدأ بوجه عام نتيجة تعرض الحديد للهواء والماء , يبدأ صدأ حديد التسليح في التكون من نقرة صغيره (Pit Formation) في السيخ ثم تزداد هذه النقر ويحدث اتحاد بينها مما يكون الصدأ العام.والخرسانة بطبيعتها مادة مسامية تحوي رطوبة ولذلك من الطبيعي حدوث صدأ للحديد بداخلها!!!

– ومن الأسباب غير المباشرة لتكون الصدأ البكتيريا الموجودة بالتربة، والتي تقوم بتحويل الأملاح والأحماض إلى حمض الكبريتيك الذي يهاجم الحديد ويسبب عملية الصدأ.حيث تتآكل الخرسانة نتيجة للتفاعل الكيميائي الذي يحدث بين الكبريت الذائب (Soluble Sulphates) مع الأسمنت مما يؤدي إلى ضعف متانتها وبالتالي إلى تصدعها وتفتت أجزائها.

من المعلوم ان قلوية الخرسانة تعمل على وضع طبقة حول حديد التسليح تقوم بحماية الحديد من الصدأ بتكون طبقة قلوية كثيفة تمنع حدوث الصدأ (طبقة حماية سلبية). ويحدث الصدأ نتيجة تكسير طبقة الحماية السلبية  التي تحول دون  وصول أملاح الكلورايد والأملاح الضارة على الخرسانة الى حديد التسليح.

وتدخل هذه الأملاح الى جسم الخرسانة عن طريق عوامل خارجية مثل:

1.  التربة المحيطة بالخرسانة.

2.  الرياح المحملة بغبار يحتوي على الأملاح.

3. رذاذ المياه المشبع بالأملاح في المباني القريبة من البحر أو المواد التي تدخل في الخلطة الخرسانية مثل الرمل والحصى والمياه التي تحتوي على نسبة عالية من الأملاح.

 

عمليا هناك عدة عوامل تؤدي إلى كسر هذه الطبقة تتمثل في :

1-  الكربنة Carbonation : من الجو المحيط بالخرسانة.

2-  مهاجمة الكلوريدات للخرسانة (من التربة المحيطة بالخرسانة والمواد المستخدمة بالخلطة الخرسانية وعدم استخدام المياه المناسبة للخلط).

كما أن دخول الأملاح الأخرى إلى مسامات الخرسانة وتبلورها بداخلها يتسبب في تفكك الأجزاء الخارجية للخرسانة تدريجيا» وتظهر هذه المشكلة في الخرسانة الموجودة بالقرب من المياه المالحة والرمال المشبعة بالأملاح. وتتفاوت درجة تأثير تلك العوامل على الخرسانة بتفاوت نفاذية الخرسانة حيث كل ما زادت النفاذية زاد تأثير العوامل السابقة.

معدل الصدأ يرتبط بعوامل كثيرة، وتعتبر الرطوبة ودرجة الحرارة عوامل رئيسيه ومؤثرة بدرجة كبيره جدا في معدلات الصدأ ولذلك يجب التحكم في تلك العوامل للحيلولة دون الوصول الى مشكلة فنية واقتصادية على المنشأة الخرسانية..

 

حماية المنشأة الخرسانية المسلحة من التآكل

الوقاية خير من العلاج وإذا تم الحفاظ علي المنشاة الخرسانية من التعرض للصدأ يكون ذلك أكثر واقعية وحفاظاً على الثروة الوطنية. ويتم تفادي صدأ حديد التسليح في الخرسانة بالتقيد بمواصفات التصميم والتنفيذ وباتباع الكودات المختلفة الخاصة بتصميم القطاعات الخرسانية والتي تعمل علي تقليل احتمالات حدوث الصدأ في حديد التسليح. ومن العوامل المهمة في حماية المباني الخرسانية من صدأ حديد التسليح طريقة استخدام الخرسانة وتحديد محتوي الإسمنت والاهتمام بالمعالجات الخرسانية أثناء التنفيذ.

هناك طرق مختلفة لحماية حديد التسليح من الصدأ من أهمها:

1-  الحماية الكاثودية تعتبر في الوقت الحالي أفضل طرق الحماية للمنشآت الخرسانية للمناطق الساحلية وخصوصاً منشآت مياه البحر لتبريد المصانع، لكنها مكلفة نسبيا لذلك يفضل إجراء دراسة هندسة قيمية لاختيار الطريقة التي تفي بالغرض.

2-  إضافة بعض المواد الى الإسمنت لتقليل نفاذيته: قد تكون هذه العملية اقل كلفة من الحماية الكاثودية ولكن عمر حمايتها اقل بكثير من الحماية الكاثودية لذلك نحتاج الى الهندسة القيمية لاختيار طريقة الحماية.

3-  موانع الصدأ: وهي نوعان يعتمد النوع الأول علي حماية الطبقة السلبية حول حديد التسليح ويعتمد النوع الآخر على منع توغل الأكسجين داخل الخرسانة.

4-  استخدام الحديد المجلفن Galvanized Bar ويعتبر الحديد المجلفن ذا كفاءة مناسبة خصوصا للمباني التي تتعرض للكربنة.

5-  دهان حديد التسليح بـ (الابوكسي) هذه الطريقة أعطت نتائج إيجابية وخاصة لحديد التسليح المعرض لمياه البحر،  لكن ينصح بعدم طلاء حديد التسليح بـ(الإبوكسي) لأنه في حالة حدوث الصدأ لا يمكن حمايته بالحماية الكاثودية ولأنه في حالة حصول قصور في الطلاء فسيسرع عملية الصدأ في حالة وصول الكلورايد إليه.

6-  حديد ستنلس ستيل Stainless Steel : نظرا لارتفاع تكاليف هذا النوع من الحديد فإن لاستخدامه يتم في نطاق محدود.

7-  حماية أسطح الخرسانة من النفاذية: وذلك إما باستخدام مادة سائله يتم رشها أو دهانها أو ألواح وطبقات من المطاط أو البلاستيك.

أضف تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

1 + seventeen =