۵۰۰ 
ضررهای استفاده از میلگرد زنگ زده چیست؟
میلگرد از جمله مهمترین مقاطع فولادی ست که در ساختمان سازی مورد استفاده قرار میگرد. میلگرد نیز مانند سایر محصولات فولادی چنانچه در معرض رطوبت و اکسیژن قرار بگیرد دچار زنگ زدگی می شود. تقریبا می توان گفت که زنگ زدگی میلگرد امری اجتناب ناپذیر است و در طول فراید حمل و نگهداری میلگرد به خصوص در فصل های سرد و پربارش سال امکان زنگ زدگی میلگرد وجود دارد.
تصویر شماره 1 - میلگرد زنگ زده
زنگ زدگی چنانچه سطحی باشد مشکلی ایجاد نمی کند و می توان به کمک سندبلاست (ماسه پاشی) اقدام به رفع زنگ از سطح میلگرد نمود. اما سوالی که ممکن است مطرح شود این است که اگر این کار انجام نشود و از میلگرد ولو با زنگ زدگی سطحی در بتن ریزی استفاده شود آیا وجود زنگ روی سطح میلگرد باعث می شود تا فرایند زنگ زدگی در مجاورت بتن با سرعت بیشتری انجام شود؟
آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:
- آیا میلگرد زنگ زده پس از استفاده در بتن به زنگ زدگی خود ادامه میدهد؟
- خطر میلگردهای زنگ زده برای ساختمان
آیا میلگرد زنگ زده پس از استفاده در بتن به زنگ زدگی خود ادامه میدهد؟
اول باید به این نکته اشاره کرد که میلگرد درون بتن زنگ نمی زند به شرط آنکه بتنی که استفاده می شود نیز شرایط استاندارد داشته باشد. به عنوان مثال فاقد حفره های لانه زنبوری باشد و میلگردها در فضای باز نباشند. تا زمانی که این پیش نیازها رعایت شوند نیازی به نگرانی در خصوص زنگ زدن میلگرد نیست. اگر از میلگرد زنگ زده درون بتن استفاده شود نیز همین شرایط وجود دارد و می توان گفت خود زنگ زدگی در صورتی که جزئی باشد باعث تشدید سرعت زنگ زدگی میلگرد درون بتن نمی شود. البته باید اشاره کرد این مساله تنها در خصوص زنگ زدگی جزئی میلگرد قابل قبول است و چنانچه زنگ زدگی روی سطح میلگرد وسیع باشد بر چسبندگی میلگرد به بتن تاثیر منفی دارد و لازم است پیش از استفاده از میلگرد زنگ زدگی را برطرف کرد.
میلگرد درون بتن برای همیشه بدون زنگ زدگی باقی نمی ماند و به مرور زمان و به آهستگی شروع به زنگ زدگی می کند. هر چند به نظر می رسد که بتن بسیار فشرده است اما هنوز حفره های بسیار ریز زیادی درون آن وجود دارد. پس از یک زمان طولانی، آب، دی اکسید کربن، گوگرد و یون های کلرید که در فضای آزاد قرار دارند می توانند میلگرد را در میان لایه ی محافظ دچار خوردگی کنند.
اگر زنگ زدگی سطح میلگرد وسیع باشد شدت زنگ زدگی می تواند با سرعت بیشتری ادامه یابد همین مساله عمر مفید ساختمان را کاهش دهد. اما چرا زنگ زدگی می تواند باعث کاهش عمر میلگرد شود؟
میله های فولادی درون بتن محصور شده اند و عوامل خارجی مانند اکسیژن، آب و مواد اسیدی دور هستند. همین مساله باعث به تاخیر افتادن خوردگی و زنگ زدگی میلگردها می شود. اگر بتن در طول فرایند آماده سازی و بتن ریزی به خوبی فشرده نشود، حفرهایی درون آن ایجاد می شود و لایه ی محافظ بتن آسیب می بیند. در نتیجه ی این اتفاق اکسیژن، گازهای اسیدی و مولکول های آب با میلگردهای درون بتن واکنش می دهند و منجر به خوردگی میلگرد می شوند. اگر از میلگردهای زنگ زده درون بتن استفاده شود به دلیل وجود لایه ای از زنگ آهن روی میلگرد فاصله ای بین سطح میلگرد و بتن ایجاد می شود که فرایند تماس با اکسیژن و سایر مواد را سرعت بخشیده و باعث خوردگی سریعتر میلگرد می شود. همچنین به دلیل وجود هیدروکسید کلسیم درون بتن، یک فیلم محافظ پسیو (عموما تتروکسید آهن) بر روی میلگرد تشکیل می شود. به دلیل وجود این فیلم محافظ زنگ زدگی میلگرد به راحتی اتفاق نمی افتد. اما هنگامی که میلگرد زنگ زده است وجود لایه ی زنگ مانع از تشکیل این فیلم محافظ بر روی سطح آن می شود که مقاومت در برابر خوردگی میلگرد را کاهش می دهد.
بیشتر مطالعه کنید: آیا استفاده از میلگرد زنگ زده درست است.
خطر میلگردهای زنگ زده برای ساختمان
استفاده از میلگرد درون بتن به این دلیل است که ویژگی های آن مکمل بتن می باشد و می تواند نواقص بتن در تحمل نیروهای کششی را جبران کند. میلگرد ماده ای قابل انعطاف است که مقاومت کششی بسیار بالایی دارد در حالی که بتن ماده ای خشک و فشرده است. در کنار هم قرار گرفتن این دو ماده به خوبی می تواند ماده ی مستحکم برای ساخت و ساز را فراهم آورد. اما دلیل عمده ای هم افزایی که بین میلگرد و بتن وجود دارد نیروی چسبندگی (Grip Force) بین این دو است.
به طور کلی، نیروی چسبندگی شامل چسبندگی، اصطکاک و ... می شود که بین میلگرد و بتن وجود دارد. پس از آن که بتن سخت شده، حجم آن کاهش می یابد که فشار قابل توجهی به میلگرد وارد می کند و آن را به سفتی احاطه میکند.
همانطور که اشاره شد میلگردی که زنگ زده است نمی تواند هم افزایی (Synergy) بالایی با بتن داشته باشد و نیروی چسبندگی آن با بتن کاهش می یابد. در نتیجه هنگامی که اجزای ساختمان مانند تیرها تحت تنش و فشار قرار میگرند، میلگردها درون بتن جابجا می شوند و نمی توانند متصل به بتن باقی بمانند. همین مساله باعث ایجاد ترک هایی درون بتن و حتی ایجاد مشکل در سازه می شود و عمر مفید سازه را کاهش میدهد. همین مساله لزوم اینکه زنگ آهن از سطح میلگرد پیش از استفاده برطرف شود را مشخص می سازد.
کاری که ما می توانیم انجام دهیم این است که زنگ زدگی میلگرد درون بتن را تا حد ممکن به تاخیر بیندازیم.
حتی اگر از میلگردهایی که دچاز زنگ زدگی هم نشده اند در ساختمان استفاده می کنیم باید تمهیداتی را به کار بست که تا حد ممکن فرایند زنگ زدگی را به تاخیر انداخت. فیلم پسیو اولیه که روی میلگرد تشکیل می شود به مرور زمان تخریب می شود و اثر حفاظتی خود را از دست می دهد که منجر به آغاز فرایند خوردگی می شود. حجم زنگ آهن 3 تا 4 برابر بیشتر از فلز اصلی ست و همین افزایش حجم ترک هایی را در بتن ایجاد می کند. از طرف دیگر بتن تحت تاثیر نیروهای خارجی نیز می تواند دچار ترک شود که همین مساله نیز سرعت خوردگی فولاد را افزایش میدهد.
به همین دلیل می توان نتیجه گرفت که استفاده از میلگرد زنگ زده باعث می شود عمر مفید ساختمان کاهش یابد و باید پیش از استفاده از میلگرد زنگ زده، زنگ های سطح آن را برطرف کرد.
در انتها لازم است به این مساله توجه داشت که هر سازه ای یک عمر مفید دارد و هر فولادی سرانجام روزی زنگ می زند. تنها کاری که ما می توانیم انجام دهیم این است که این فرایند را به تاخیر بیندازیم و به این ترتیب عمر مفید سازه را طولانی تر کنیم.
بیشتر مطالعه کنید: نحوه زنگ زدن میلگرد | جلوگیری از زنگ زدن میلگرد