عوامل موثر بر خوردگی لوله های بتنی

درباره ی عوامل موثر بر خوردگی لوله های بتنی چه می دانید؟ لوله بتنی به عنوان عاملی موثر در خدمت رسانی به جهت انتقال آب و فاضلاب از یک نقطه به نقطه دیگر کاربرد دارد. امکان دارد این لوله ها به دلیل فرسودگی و خوردگی دچار آسیب گردند. این امر دارای هزینه ی بسیار بالایی است. سنگینی وزن لوله های بتنی، احتمال شکست آن ها در زمان حمل و نقل، عدم سهولت عملیات نصب و خوردگی از جمله معایب این لوله ها به شمار می رود. بدون تردید موضوع خوردگی لوله های بتنی و روش های پیشگیری از آن مسئله ای مهمی در میان مهندسین و فعالان حوزه آب و فاضلاب می باشد.

اگر لوله های بتنی مجهز به پوشش های مناسب و مقاوم، عمر طولانی تری خواهند داشت و دچار خوردگی نمی گردند. علت اصلی تخریب و خوردگی لوله های فاضلاب بتنی، اسید سولفوریک بوده که می تواند در بخش های مختلف از جمله تاج لوله سبب تخریب گردد.

گرما و کم بودن شیب خط انتقال نیز می تواند خوردگی را سرعت بخشد و تخریب را بالا می برد. به همین جهت مهندسین به دنبال راه های مقاوم سازی لوله های آب و فاضلاب در مقابل آسیب های ناشی از خوردگی و تخریب هستند و توجه خاصی به این امر می کنند. از جمله آسیب هایی که ممکن است به لوله های بتنی آب و فاضلاب وارد گردد، می توان به موارد زیر اشاره کرد.

آسیب های وارده به لوله های بتنی آب و فاضلاب:

• اول، شکستگی.
• دوم، لب پریدگی.
• سوم، سایش.
• چهارم، خوردگی عنصر مسلح کننده.
• پنجم، تخریب بر اثر سیکل انجماد، انقباض و خوردگی بتن.

خوردگی از جمله مشکلات عمده ی لوله های بتنی و مهم ترین عامل تخریب آن ها است. در ادامه این مقاله به بررسی کامل عواملی که بر خوردگی لوله های بتنی تاثیر دارد، می پردازیم. پس با ما همراه بمانید.

عوامل موثر بر خوردگی لوله های بتنی:

·اول، خاک های سولفاته:

خاک سولفاته خاکی بوده که مقدار قابل توجهی سولفات های کلسیم، سدیم و منیزیم در آن وجود داشته باشد. هنگامی این سولفات ها سبب تخریب می شوند که بخشی از لوله در این خاک قرار بگیرد. بتنی که در معرض سولفات ها قرار می گیرد، سفید رنگ است. خرابی این سولفات ها عموما از لبه ها و گوشه های بتن آغاز می شود. سولفات ها در نهایت باعث ترک خوردگی، تجزیه و خوردگی بتن خواهند شد.

·دوم، خاک های اسیدی:

خوردگی لوله های بتنی ناشی از خاک های اسیدی هنگامی اتفاق می افتد که لوله های بتنی در خاک های محتوی سرباره و ضایعات صنعتی قرار بگیرند.

·سوم، کلر:

وجود آنیون ها یا یون های منفی در بتن مقاومت آن را کاسته و سبب از بین رفتن عنصر تقویت کننده خواهد شد. آنیونی که منجر به چنین تخریبی در لوله های آب و فاضلاب بتنی می شود، یون کلر نام دارد. امکان دارد یون کلرید از مصالح آلوده یا مواد افزودنی آغشته به کلر و یا در اثر نفوذ از منابع خارجی همانند دریا با محیط کلر وارد گردد. یون های کلرید تنها در آب یافت می شوند. خوردگی کلری لوله های بتنی قطعا ناشی از وجود آب در اطراف این لوله ها است.

ورود یون های کلر به لوله ها هم به کمک سیستم مکنده موئینگی امکان پذیر بوده و هم از طریق نفوذ ساده یون ها در آب راکد که وارد منافذ بتن می شوند. در حالت سیستم مکنده، بتن ها خشک هستند و آب وسیله ای بوده که یون ها را در داخل بتن حمل می نمایند. اما در حالت دوم، بتن در یک محیط اشباع یا نیمه اشباع از آب قرار دارد. از دیگر آسیب هایی که کلر به بتن وارد می کند، می توان به خوردگی میلگردها اشاره کرد. به این صورت که میلگرد خورده شده حجمی حدود 4 برابر میلگرد سالم خواهد داشت. این میلگردها باعث شکستگی و در نهایت آسیب دیدگی بتن می گردد.

عوامل زیادی در نفوذ یون کلر به بتن تاثیر دارند. تخلخل پوشش بتنی، نوع و مقدار سیمان به کار رفته، شرایط محیطی، ضخامت پوشش آرماتور، کربناتی شدن بتن و وجود ترک در آن از عواملی می باشند که نفوذ کلر و در آخر خورده شدن بتن را سرعت می بخشند.

·چهارم، دی اکسید کربن:

رطوبت یا دی اکسید کربن با بتن واکنش نشان می دهد؛ درنتیجه کربنات کلسیم متولد می شود. این نوع خوردگی تنها یک لایه سطحی ایجاد نموده که خطر چندانی ندارد. اما در مواقعی که احتمال نفوذ کربنات کلسیم وجود خواهد داشت سرعت خوردگی و خطر آن را سرعت می بخشد.

·پنجم، گوگرد:

مهم ترین عامل حمله بیولوژیکی به بتن، باکتری های گوگرد موجود در فاضلاب می باشد. اصلی ترین علت ایجاد بو و خوردگی در لوله های آب و فاضلاب ترکیبات گوگردی بوده که به دلیل ریزش فاضلاب های صنعتی در تاسیسات و فعل و انفعالات ناشی از ترکیبات گوگردی انجام می شود.  باکتری های گوگرد در فاضلاب های خانگی اثر تخریبی روی بتن نخواهند داشت. 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 مبدل می کنند. در آخر، این ماده سبب خوردگی سطح بتن خواهد شد.

·ششم، نمک های ته نشین شده:

نمک های ته نشین شده از تبخیر آب یا جریان های دارای املاح تولید می شوند. این نمک ها به وسیله ی باد در ترک ها، خلل و فرج های لوله های بتنی جمع می شوند. نمک های ته نشین در زمان کریستالیزه شدن می توانند فشارهای مخربی را به سازه وارد نمایند. این عمل در آخر منجر به زنگ زدگی و خوردگی بتن خواهد شد.

راهکارهای جلوگیری از خوردگی لوله های بتنی:

• اول، استفاده از مواد شیمیایی به جهت پیشگیری از تبدیل ترکیبات سولفات هیدروژن.
• دوم، افزودن مواد سمی به فاضلاب باعث کاهش باکتری های بی هوازی می شود.
• سوم، پوشش دهی سطح داخلی لوله ها باپلی یورتان.
• چهارم، اسپری کردن ترکیب گروت سیمان، مواد ضد میکروبی و اپوکسی به سطح داخلی.
• پنجم، استفاده از مخلوط نمک فلزات سنگین و اپوکسی.
• ششم، پوشش داخلی لوله ها با استفاده از نانو رسوب های الکتروکینتیک.
• هفتم، استفاده از آرماتورهای ضد زنگ یا دارای روکش پلاستیکی.

کلام آخر:

بی شک امروزه از مهم ترین دغدغه های مهندسان آب و فاضلاب، مسئله ی خوردگی لوله های بتنی، عوامل موثر در ایجاد این آسیب ها و راهکارهای جلوگیری از آن، می باشد. امیدواریم این مطلب 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 عزیزان قرار داده باشد.