زنگ ‌زدگی میلگرد عامل مهمی در کاهش دوام سازه ‌های بتنی است. برای از بین بردن آن بسته به شدت خوردگی، روش‌ هایی مانند برس سیمی، سندبلاست و اسید شویی با اسید کلریدریک رقیق به‌ کار می ‌روند. این روش ‌ها در کارگاه‌ های ساختمانی و پروژه ‌های صنعتی قابل اجرا هستند. در پروژه ‌های مقاوم ‌سازی، استفاده از میلگرد اپوکسی یا گالوانیزه، همراه با رعایت آموزش مرحله‌ به‌ مرحله کاشت میلگرد در بتن، نقش مهمی در افزایش عمر مفید سازه دارد و مانع از زنگ ‌زدگی مجدد می‌ شود.

چرا میلگرد دچار زنگ زدگی می شود؟

زنگ زدگی میلگرد نتیجه واکنش شیمیایی بین فلز آهن و اکسیژن در حضور رطوبت است. این فرآیند، که به آن خوردگی نیز گفته می شود، اغلب در شرایطی تشدید می شود که بتن محافظ میلگرد به دلیل کیفیت پایین یا نفوذپذیری بالا، در محافظت از آن ناتوان باشد. از جمله عواملی که خوردگی را تسریع می کنند می توان به وجود یون کلر (Cl⁻) در بتن یا محیط اشاره کرد.

در پروژه های ساختمانی در مناطق ساحلی یا با استفاده از شن و ماسه شور نشده، خطر خوردگی به مراتب بیشتر است. همچنین، ترک خوردگی بتن یا اجرای نادرست پوشش محافظ می تواند موجب نفوذ آب و اکسیژن به سطح میلگرد شود و شرایط را برای زنگ زدگی فراهم کند. مثلاً اگر پوشش بتن روی میلگرد کمتر از حد استاندارد (معمولاً ۴۰ تا ۷۵ میلی متر بر اساس نوع عضو سازه ای) باشد، احتمال تماس مستقیم با عوامل خورنده بسیار بالا خواهد بود. علاوه بر این، استفاده از آب با درصد بالای کلرید یا سولفات در بتن ریزی نیز تأثیر منفی دارد.

به طور کلی، شناخت علت های دقیق خوردگی میلگرد به مهندسان کمک می کند تا با اجرای صحیح جزئیات و انتخاب مصالح مناسب، از وقوع آن پیشگیری کنند و در زمان نیاز، روش مناسب برای ترمیم را انتخاب نمایند.

تأثیر زنگ زدگی میلگرد بر مقاومت سازه

زنگ زدگی میلگرد تأثیر مستقیمی بر عملکرد سازه در برابر بارهای وارده دارد. زمانی که میلگرد دچار خوردگی می شود، سطح مقطع مؤثر آن کاهش می یابد؛ در نتیجه ظرفیت تحمل کششی آن کاهش می یابد و احتمال شکست ترد یا ترک در عضو بتن آرمه افزایش می یابد. علاوه بر کاهش ظرفیت مقاومتی، زنگ زدگی می تواند منجر به افزایش حجم میلگرد تا 6 برابر شود. این افزایش حجم باعث ترک خوردن پوشش بتن می شود و مسیر را برای نفوذ بیشتر رطوبت و یون ها باز می کند. این پدیده یک چرخه تخریبی ایجاد می کند که مقاومت فشاری و خمشی بتن را نیز تضعیف می کند.

در نهایت، زنگ زدگی نه تنها میلگرد را از نظر مکانیکی ضعیف می کند، بلکه پیوستگی بین بتن و فولاد را کاهش داده و عملکرد مناسب سازه در برابر زلزله یا بارهای متناوب را به خطر می اندازد. در نتیجه، توجه به آن در مراحل طراحی، اجرا و نگهداری الزامی است.

روش های حذف زنگ زدگی میلگرد در کارگاه

در کارگاه های ساختمانی، حذف زنگ زدگی میلگرد پیش از نصب یا کاشت مجدد آن اهمیت زیادی دارد. روش های متعددی برای این منظور وجود دارد که بسته به نوع خوردگی و امکانات اجرایی قابل انتخاب اند.

1. برس سیمی یا فرز دستی: برای زنگ زدگی های سطحی، استفاده از برس سیمی دستی یا متصل به دریل، سریع و مقرون به صرفه است. این روش به مهارت خاصی نیاز ندارد و در پروژه های متوسط کاربرد دارد.
2. سندبلاست (Abrasive Blasting): در این روش با استفاده از پاشش مواد ساینده تحت فشار، لایه های زنگ از روی میلگرد حذف می شود. این روش برای زنگ های متوسط تا شدید مؤثر بوده و سطح مناسبی برای چسبندگی بیشتر فراهم می آورد.
3. اسید شویی (Acid Pickling): میلگرد در محلول اسید کلریدریک رقیق غوطه ور شده و پس از زمان مشخص (معمولاً ۱۰ تا ۳۰ دقیقه) زنگ زدگی به طور شیمیایی حذف می شود. پس از این مرحله، شست و شوی دقیق و استفاده از بازدارنده های خوردگی ضروری است.
4. تمیزکاری الکترولیتی: در صورت دسترسی به تجهیزات، استفاده از روش کاتدی و جریان مستقیم در محلول الکترولیت نیز کاربرد دارد، به خصوص در پروژه های مقاوم سازی.

پس از پاکسازی، برای جلوگیری از زنگ زدگی مجدد، می توان از پرایمر اپوکسی یا پوشش ضد خوردگی استفاده کرد.

نکات مهم در نگهداری و جلوگیری از زنگ زدگی مجدد میلگرد

جلوگیری از زنگ زدگی مجدد میلگرد، نیازمند رعایت مجموعه ای از اصول فنی و نگهداری منظم است. یکی از مهم ترین اقدامات، نگهداری صحیح میلگرد در محل کارگاه است. میلگرد باید روی پالت یا سطوح چوبی قرار گیرد تا با زمین مرطوب تماس نداشته باشد و همچنین با پوشش مناسب در برابر باران و رطوبت محافظت شود.

استفاده از پوشش های ضد خوردگی مانند رنگ اپوکسی، گالوانیزه گرم یا پوشش های نانو ضد زنگ در محیط هایی با رطوبت بالا بسیار مؤثر است. در صورت استفاده از میلگرد زنگ زده، حتی پس از پاکسازی، استفاده از پرایمر محافظ و چسب های اپوکسی دو جزئی برای کاشت مجدد آن ها پیشنهاد می شود.

در پروژه هایی که بتن در معرض نمک های یخ زدا، آب دریا یا مواد شیمیایی قرار دارد، استفاده از میلگرد ضد زنگ (Stainless Steel Rebar) یا میلگرد کامپوزیتی (FRP) نیز راهکار مؤثری است. همچنین باید از اجرای دقیق پوشش بتن اطمینان حاصل کرد تا حداقل ۵ سانتی متر بتن سالم بین میلگرد و سطح بیرونی وجود داشته باشد.

جمع بندی

زنگ زدگی میلگرد از تهدیدهای جدی برای دوام و مقاومت سازه های بتنی است. با شناخت علل خوردگی، انتخاب روش های مناسب حذف زنگ و اجرای دقیق پوشش های حفاظتی، می توان از آسیب های جدی به سازه جلوگیری کرد. استفاده از راهکارهای اصولی در نگهداری و کاشت میلگرد، تضمینی برای افزایش عمر مفید پروژه های ساختمانی و صنعتی خواهد بود.