بتن در برابر اسید
بتن در محیط اسیدی
بتن یکی از مصالح پر کاربرد در صنعت ساختمان محسوب می شود که علاوه بر داشتن ویژگی های منحصر بفرد از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه است. این ماده نه تنها در بیشتر سازه های شهری مورد استفاده قرار می گیرد بلکه در سازه های صنعتی و دریایی نیز کاربرد دارد. بنابراین بتن ها در زمینه های گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند در حالیکه همانند هر ماده ی دیگر از مزایا و معایبی برخوردارند. آسیب پذیری بتن در محیط های اسیدی یکی از معایب چالش برانگیز این ماده است در حالیکه در بسیاری از محیط های صنعتی از این ماده استفاده می شود. به منظور پیشگیری از تاثیرات مخرب مواد اسیدی بر بتن، این ماده باید از نفوذناپذیری مناسبی برخودار باشد. وجود ترک در بتن یکی از مواردی است که امکان ورود عوامل مخرب از جمله اسیدها به بتن را فراهم می کند. ورود عوامل مخرب به بتن از طریق درزها و ترک ها در محیط های اسیدی احتمال خوردگی میلگرد در بتن و تخریب سازه را افزایش می دهد. لذا مقاوم سازی بتن در برابر اسیدها یکی از اقدامات ضروری برای سازه هایی است که در مجاورت عوامل خورنده و محیط های اسیدی قرار دارند.نحوه ی افزایش مقاومت بتن در برابر اسیدها
روش های مختلفی برای افزایش مقاومت بتن در برابر اسید ها وجود دارد. با پیشرفت صنعت ساختمان و عرضه ی محصولات با کیفیت در این حوزه، استفاده از افزودنی های بتن به عنوان یکی از راه های متداول برای این منظور شناخته می شود که در ادامه به هر یک از آن ها اشاره می کنیم:۱-میکروسیلیس ها
۲-خاکسترهای بادی
۳-استفاده از پوشش های محافظتی ماننده الیاف GFRP
۱-بتن ضد اسید با میکروسیلیس
یکی از افزودنی های پر کاربرد و شناخته شده برای افزایش مقاومت بتن در برابر محیط های اسیدی، میکروسیلیس ها هستند. این مواد به دو شکل پودر و ژل عرضه می شوند و استفاده از آنها تاثیر چشمگیری در ایجاد خاصیت ضد اسیدی و افزایش مقاومت بتن در چنین شرایطی دارد. البته استفاده از ژل میکروسیلیس بدلیل فقدات تاثیرات جانبی مضر برای انسان ها، از محبیوبیت بیشتری برخوردار است. براساس مطالعات صورت گرفته مقدار مصرف مناسب ژل میکروسیلیس برای افزایش مقاومت بتن در برابر اسیدها، ۲ الی ۳ درصد وزن سیمان است و مصرف بیش از اندازه ی مجاز این ماده، نتیجه ی عکس داشته و بتن ضعیف تولید می کند. استفاده از میکروسیلیس یک گزینه ی مناسب برای افزایش پایداری بتن در محیط های اسیدی است.
۲-بتن ضد اسید با خاکستر بادی
استفاده خاکستر بادی تولید شده از پسماندهای نیروگاه ها، یکی دیگر از روش های مناسب برای افزایش مقاومت بتن در برابر اسید است که استفاده از آن تاثیرات نامطلوبی در محیط زیست نخوهد داشت و عملکرد بتن را در مجاورت اسید بهبود می بخشید.
۳-استفاده از پوشش GFRP در محیط های اسیدی
یکی از مصالح نوین و امروزی برای افزایش پایداری بتن در برابر پدیده خوردگی بتن بدلیل مجاورت با عوامل اسیدی، الیاف شیشه GFRP هستند. این محصول نوعی از الیاف FRP بوده که به عنوان یکی از مصالح نوین ساختمانی شناخته می شود. یکی از مهم ترین ویژگی های پوشش های GFRP مقاومت بالای آنها در برابر عوامل خورنده ی محیطی است که علاوه بر حفظ بتن در برابر اسید، مقاوم سازی و افزایش ظرفیت باربری سازه را به همراه دارد. به رغم وقوع ترک در بتن بر اثر استفاده ی طولانی مدت از این ماده، با استفاده از پوشش های GFRP و محافظت از سازه در برابر نفوذ عوامل مخرب همچنان می توان از این ماده بهره برداری های لازم را انجام داد و نسبت به رفتار صحیح بتن در برابر اسید اطمینان حاصل کرد.
پوشش بتن در محیط اسیدی
برای پیشگیری از آسیب های بتن در محیط اسیدی می توان از پوشش های مناسب با خاصیت ضد اسیدی استفاده کرد. ۱-پوشش های بر پایه رزین های سینتیتک و قیرها
یکی از پوشش های قابل استفاده برای بتن در محیط های اسیدی، پوشش های بر پایه رزین سینتیتک و قیر است. این پوشش ها شامل پرایمرها، آب بند کننده و رنگ های ضد اسیدی هستند. این مصالح علاوه بر خاصیت ضد اسدی بودن از نفوذناپذیری بالایی برخوردارند بنابراین با استفاده از آن ها می توان نسبت به نفوذ ناپذیری این پوشش ها و عدم تاثیرات مخرب اسیدها در آن ها اطمینان حاصل کرد.
۲-ورق های ضد اسید
ورق های ترموپلاستیک، الاستومر و رابرها نوعی از ورق های ضد اسید هستند که به آن ها شیت نیز گفته می شود. این ورق ها به صورت مکانیکی و با کمک چسب بتن به سطوح مورد نظر متصل می شوند.
۳-پوشش های مرکب
پوشش های مرکب ترکیبی از ورق های ضد اسید و پوشش های تولید شده بر پایه رزین های سینتتیک و قیرها هستند. از پوشش های مرکب به همراه سیستم کاشی کاری یا آجر ضد اسید به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و حرارتی سطوح استفاده می شود.
۴-آجرها و کاشی های ضد اسید
برخی از آجرها و کاشی ها از خاصیت ضد اسیدی برخوردارند. این مصالح در برابر مواد شیمیایی و اسیدی رفتار مناسبی از خود نشان داده و قادرند از سطوح بتنی در برابر خوردگی محافظت کنند. بنابراین می توان از زمینه های که بتن در معرض تنش های شیمیایی، حرارتی و سایشی قرار دارد از این محصول استفاده کرد.
کاربرد پوشش های ضد اسید بتن
به دلیل کاربرد گسترده ی بتن در زمینه های مختلف می توان پوشش های ضد اسید در تمام مواردی استفاده کرد که بتن در محیط اسیدی قرار دارد. بنابراین از پوشش های ضد اسید می توان در تمام کارخانه ها و شهرک های صنعتی، سازه های در معرض باران اسیدی و مجاور آب دریا استفاده کرد.۱-بتن در محیط اسیدی صنایع شیمیایی و پتروشیمی
یکی از موارد قرارگیری بتن در محیط اسیدی مربوط به کارخنجات صنایع شیمیایی و پتروشیمی است. در چنین مواردی بتن دائما در برابر مواد اسیدی قرار دارد بنابراین پوشش های ضد خوردگی برای حفاظت از آنها ضروری به نظر می رسد. اهمیت استفاده از آنها در کارخانه های تولید کننده شوینده ها از اهمیت دو چندانی برخوردار خواهد بود.
۲-بتن در محیط اسیدی داروسازی
مکان های تولید مواد دارویی حاوی مواد قلیایی و اسیدی است. به همین دلیل سازه های بتنی بکار رفته در چنین مکان هایی بطور مداوم در معرض آسیب های ناشی از مواد اسیدی قرار دارند. بنابراین می توان از پوشش های ضد اسیدی بتن در این حوزه استفاده کرد و با ایجاد یک سیستم یکپارچه از کاهش مقاومت سازه و تجمع گرو و غبار و آلودگی در آن پیشگیری کرد.
۳-بتن در محیط اسیدی صنایع فلزی
در کارخانه های تولید فولاد، محصولات نهایی با کمک اسیدها و حلال ها شست و شو می شوند. بنابراین یکی از موارد ضروری برای استفاده از پوشش های ضد اسید بتن در صنایع فلزی است.
۴-بتن در محیط اسیدی آب و فاضلاب
فاضلاب های صنعتی و غیرصنعتی در صنایع آب و فاضلاب، گازها و مواد شیمیایی خطرناک حاوی اسید تولید می کنند. بنابراین لوله های بتنی بکار رفته در چنین محیط هایی در معرض جدی خوردگی قرار دارند. بنابراین می توان با استفاده از پوشش های ضد اسید در چنین محیط هایی سبب مقاوم سازی سازه های صنعتی شد.
رایج ترین محیط های اسیدی بتن
۱-فاضلاب (گاز سولفید هیدروژن)۲-آب دریا و خاک (سولفات)
۳-محیط شهرک های صنعتی (سولفور دی اکسید)
۴-باران های اسید (ترکیبی از چند نوع اسید)
۵-صنایع حاوی اسید