به طور کلی از خوردگی میلگردهای فولادی در بتن به وسیله تشکیل پوسته اکسیدهای فعال و قلیایی های سیمان پرتلند جلوگیری می شود. وقتی یون های مهاجم، از قبیل کلرایدها، اطراف میلگردهای بتن را آلوده می کند، پوسته اکسید فعال باعث تضعیف یا تخریب می شود و خوردگی میلگردهای فولادی اتفاق می افتد.
خوردگی یک روند الکتروشیمیایی است و در محل تشکیل قسمت های کاتدیک و آندیک در فولاد ایجاد
می شود. وقتی در بخش های آندیک و کاتدیک، خوردگی به صورت الکتریکی پیوسته و مشابه الکترولیت است، خوردگی بخش های آندیک اتفاق می افتد. خوردگی جریان رایج الکتریکی از میان هسته، آندها، کاتدها، و الکترولیت ایجاد می شود. بجز مواردی که کم شدن و رفع این حالت تامین می شود، خوردگی ادامه می یابد تا اینکه در ناحیه آندیکگسیختگی اتفاق بیفتد. ACI 22R در برگیرنده اطلاعات تکمیلی درخصوص خوردگی فولاد در بتن است.
محافظت کاتدی روند حفاظتی برای کنترل خوردگی فولاد در بتن آلوده است. اصول اصلی مرتبط با حفاظت کاتدی ایجاد میلگردهای فولادی مهار شده کاتدیک است، بنابراین از خوردگی بیشتر فولاد جلوگیری
می کند. این محافظت می تواند با اتصال الکتریکی میلگردهای فولادی به فلزات آند دیگری با یا بدون به کار رفتن نیروهای خارجی مهیا شود.
سیستم های حفاظت کاتدیک از نیروهای خارجی کمک نمی گیرد و از سیستم های فعال توام با فداکاری بهره می گیرد. فلزی که برای محافظت استفاده می شود دارای ارزش اندک و گرایش خوردگی بیشتری نسبت به فولاد است. برای مثال می توان از فلز روی نام برد. این فلز در محل مورد نظر به جای فولاد زنگ می زند و از سازه محافظت می کند. دیگر انواع سیستم کاتدیک با اعمال نیروی خارجی، مقدار نیروی کوچک الکتریکی از میان میلگردهای فولادی سبب بی اثر کردن جریان عامل خوردگی، می شود. فلزی ماننند پلاتین که با سرعت کم زنگ می زند آند به حساب می آید.این روشی است که برای کنترل خوردگی تحت تاثیر شدن جریان محافظت کاتدیک، شناخته شده است. برای اطلاعات بیشتر به ACI 22R مراجعه شود.
درزگیرهای اتصالات در بتن باعث حداقل نفوذ مایعات، جامدات و گازها می شود و از بتن در برابر آسیب دیدگی ها، محافظت می کند. در کاربردهای معین، عملکرد ثانویه آنها اصلاح عایق حرارتی و صوتی، تعدیل ارتعاش و جلوگیری از مشکلات غیر منتظره در دوره بهره برداری است (ACI 504R).
سیستم های حفاظتی درزها شامل عایق کردن ترک خوردگی ها، درزهای انقباض (کنترل)، درزهای انبساطی و درزهای اجرایی است.
انواع درزها
الف) ترک ها. دلایل ترک خوردگی بتن جمع شدگی، تغییرات دمایی، تنش های مرتبط سازه ای، و کوتاه شدن کرنش های بلند مدت است. قبل از انتخاب عامل درزگیر (بتونه)، دلیل ترک خوردگی باید تعیین و ترک های موثر شناسایی شود. در برخی حالت ها، چسبندگی سازه ای ترک نیاز است، در صورتی که در دیگر وضعیت ها باید از ایجاد گیرداری سرتاسری در ترک پرهیز شود.
ب) درزهای انقباضی (کنترلی). درزهای انقباضی معمولاً به صورت دانسته طراحی و اجرا می شود و این درزها ترک خوردگی های ناشی از انقباض بتن (جمع شدگی) را تعدیل و به صورت منظم در می آورد. اغلب درزهایی که کنترلی نامیده می شوند برای کنترل ترک ها در محل های مختلف به کار می روند. در سطوحی که ضعیف هستند یا ابزار برش دهنده، در مقطع بتن معمولاً در مدت 24 ساعت اولیه، درز ایجاد می شود.
ج) درزهای انبساطی (جداسازی). درزهای انبساطی از شکاف خوردگی، شکستگی و پیچیدگی (شامل جابه جایی، پیچش و مسائل دیگر) در مجاورت سازه های بتنی که ممکن است این اتفاق بیفتد، جلوگیری می کند. شکاف خوردگی و پیچیدگی می تواند ناشی از انتقال نیروهای فشاری باشد که با انبساط، بارهای اعمال شده، یا اختلاف جابه جایی های ناشی از بلند شدگی ها در ترکیب و شکل سازه یا نشست ها باشد
(ACI 504R). درزهای انبساطی با ایجاد فضاهایی برروی کل مقطع در بین واحدهای سازه ای کنار هم ساخته می شوند.
د) درزهای اجرایی. درزهای اجرایی قبل و بعد از انقطاع در جایدهی بتن در میان محل قرار گیری واحدهای پیش ساخته صورت می گیرد. محل های کار معمولاً از پیش تعیین و محدودیت های کاری، که می توان کار را در یک زمان با حجم کاری مناسب و با حداقل اختلال در پرداخت کاری سازه صورت داد، و مشخص می شود. احتمال قطع کار به وسیله عوامل پیش بینی نشده و ضروری در عملیات بتن ریزی نیز وجود دارد. نسبت به نوع طراحی سازه، ممکن است در عملیاتی احتیاج به اقدامی قبل از رسیدن به درزهای انقباضی یا انبساطی و یا به چسبندگی صحیح لایه های مختلف به همدیگر برای یکپارچگی کامل سازه ای، نیاز باشد. درزهای اجرایی نسبت به مراحل جایدهی تعیین شده به وسیله طراح سازه، به طور افقی یا عمودی اند (ACI 504R).
روش های آب بندی
روش های آب بندی درزها شامل روش های تخصصی تزریق، مسیریابی و بتونه کاری، چسباندن، اجرای بتونه از پیش قالب بندی شده، و اجرای سیستم های حفاظتی مناسب سطح (از قبیل غشاءهای الاستومری) است .
ACI 504 R درخصوص روش های تخصصی مختلف (متفاوت) و مواد آب بند درزها بحث می کند.
ACI 503.4 نیز درباره ی مواد اپوکسی و پلی یورتان یا پلی اورتان بحث می کند.
بتن میکروسیلیسی، بتن سیمانی با پرتلند معمولی است که با میکروسیلیس اصلاح شده است. بتن میکروسیلیسیجایگزین LMC یا بتن با اسلامپ پایین است. رویه های بتنی میکروسیلیسی باعث به تعریق افتادن نفوذ کلر به دلیل فراهم کردن مخلوطی با نفوذپذیری کمتر و چگالی تر می شود. به علاوه این رویه ها دارای مقاومت بیشتر در برابر سایش و افزایش مقاومت اولیه، نهایی و اصلاح و ارتقای پیوند با سطح زیرین هستند.
رویه های میکروسیلیسی در رویه های بالایی پل ها و عرشه های توقفگاهی پارکینگ و محافظت سازه های بتنی در برابر حمله شیمیایی محیطی استفاده می شود. بتن های میکروسیلیسی مستعد ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک و خشک شدگی اند. اگر میکروسیلیس به مخلوط بتن در انهای دوره اختلاط اضافه شود، مشابه افزودنی های دیرگیر کننده، عمل می کند. اضافه شدن میکروسیلیس به بتن مخلوطی چسبنده ایجاد می کند و بنابراین مشکلات بیشتری در پرداخت کاری پدید می آورد. رویه های بتنی میکروسیلیسی تحت ترک خوردگی لایه های زیرین نیز قرار دارند.
معمولا میکروسیلیس در رده مواد مکمل سیمانی رده بندی میشود. این اصطلاح به موادی اطلاق می شود که همراه سیمان پرتلند در بتن مصرف می شوند. این مواد خواص زیر را از خود نشان می دهند:
پوزولانی. مواد دارای این خاصیت هنگامی که با آب مخلوط می شوند، مقاومت کسب نمی کنند. میکروسیلیس وخاکستربادی کم کلسیم از جمله این موادند که میکروسیلیس باید با ملزومات مشخصات فنی استاندارد میکروسیلیسمصرفی در مخلوط سیمانی ASTM C 1240 و خاکستربادی کم کلسیم باید با ملزومات مشخصات فنی استاندارد خاکستر ذغال سنگ و پوزالان های طبیعی خام و کلسینه شده رده F مصرفی در بتن ACTM C 618 مطابق باشد.
سیمانی، مواد داری این خاصیت هنگامی که با آب مخلوط میشوند، مقاومت کسب می کنند. سرباره کوره آهن گدازیآسیاب شده و خاکستربادی پرکلسیم از جمله این موادند که سرباره کوره آهن گدازی آسیاب شده باید با ملزومات مشخصات فنی استاندارد سرباره کوره آهن گدازی آسیاب شده مصرفی در بتن و ملات ها ASTM C 989، و خاکستربادی پرکلسیم باید با ملزومات خاکستربادی رده C یعنی ASTM C 618 مطابق باشد.
پوزولانی و سیمانی. ترکیبی از هر دو خاصیت بالا. برخی از خاکسترهای بادی از جمله این موادند. میکروسیلیس را به نامهای دیگری نیز می شناسند. در این راهنما اصطلاح میکروسیلیس طبق تعریف موسسه بتن آمریکا به کار برده شده است. سایر نامهای میکروسیلیس عبارتند از:
میکروسیلیس چگال شده
دوده سیلیس
میکروسیلیس تبخیر شده
مواد دیگری نیز وجود دارند که از نظر فیزیکی و شیمیایی کاملا شبیه میکروسیلیس اند. این مواد ممکن است محصول جانبی یا محصول اصلی یک کارخانه باشند. برخی از این مواد را میتوان در بتن بکار برد، اما معمولا قیمت آنها از این نوع کاربرد ممانعت می کند.
سیلیس ته نشین شده
سیلیس بخارشده
ژل سیلیس
ژل کلوئیدی
گرد سیلیس و خاک سیلیس. سیلیس بلوری اند اما مانند میکروسیلیس در بتن کاربرد ندارند.
تولید
میکروسیلیس محصول جانبی تولید فلز سیلیسیم یا آلیاژهای فروسیلیسیم در گدازه خانه های کوره های قوس الکتریکی است. این فلزات در بسیاری از صنایع از قبیل تولید آلومینیوم و آهن، ساخت چیپ ها کامپیوتری، و تولید سیلیسیم ها که بطور گسترده در روغن ها و درزگیرها مصرف میشوند، کاربرد دارند. اگرچه این مواد بسیار مفیدند، اما کاربرد محصول جانبی میکروسیلیس بیشتر در صنعت بتن است.
خواص میکروسیلیس و واکنشها در بتن
میکروسیلیس بر خواص بتن تازه و سخت شده اثر میگذارد. اینن تاثیرات از خواص فیزیکی و شیمیایی میکروسیلیسناشی میشوند. این فصل به خواص و چگونگی اثر میکروسیلیس بر بهبود بتن تازه و سخت شده می پردازد.
خواص شیمیایی
خواص شیمیایی میکروسیلیس در جدول 1.2 نشان داده شده است.
در ادامه هریک از این خواص شرح داده خواهند شد. توجه کنید که خواص شیمیایی اصلی میکروسیلیس در مشخصات فنی آن که در فصل 4 شرح داده خواهد شد ذکر شده است.
آمورف. این اصطلاح به زبان ساده بدین معنی است که میکروسیلیس یک ماده بلوری نیست. مواد بلورین در بتن حل نمیشوند. کلیه مواد قبل از واکنش دادن باید حل شوند. فراموش نکنید که یک ماده بلوری در بتن وجود دارد که از نظر شیمیایی مانند میکروسیلیس است. این ماده ماسه میباشد. اگرچه ماسه در اصل سیلیسیم دی اکسید (SiO2) است، اما بدلیل ماهیت بلوری اش واکنش نمیدهد.
سیلیسیم دی اکسید (SiO2). یک ترکیب واکنش پذیر در میکروسیلیس است.
در مرداد ماه سال جاری -1396- عملیات اجرایی اجرای کفپوش اپوکسی واحد اختلاط روغن پالایشگاه نفت تبریز به مساحت 5000 متر مربع به همت شرکت کلینیک بتن ایران پایان رسیده و به واحد طرحهای مهندسی آن شرکت تحویل گردید.
در تیرماه سال جاری عملیات ترمیم و آببندی گالری ها و، فونداسیون و داکتهای تاسیساتی پست های برق واحدهای عملیاتی پتروشیمی کارون واقع در منطقه ی ویژه پتروشیمی ماهشهر در استان خوزستان توسط واحد اجرایی کلینیک بتن ایران ، به پایان رسید .