حمله اسیدی به بتن

بر گرفته از کتاب خواص بتن، تألیف پروفسور آدام نویل، ترجمه دکتر هرمز فامیلی

بتن حاوی سیمان پرتلند به دلیل قلیایی بودن در مقابل حمله اسیدهای قوی یا ترکیباتی که ممکن است به اسید تبدیل شوند، ضعیف است و در بتن های در معرض حمله اسیدی قرار دارند، انتخاب مخلوط مناسب و تراکم کافی بتن امری ضروری می باشد. به طور کلی، حمله شیمیایی به بتن از طریق تجزیه محصولات هیدراتاسیون و تشکیل ترکیبات جدید صورت می گیرد که اگر این ترکیبات محلول باشند، ممکن است شسته شده و بستر تخریب بیشتر را فراهم آورند. متداولترین نوع حمله اسیدها به بتن توسط دی اکسید کربن CO₂ صورت می گیرد.

بتن می تواند توسط مایعات با pH کمتر از 6.5 نیز مورد حمله اسیدی قرار گیرد، لکن حمله اسیدی به بتن تنها در pH کمتر از 5.5 حمله شدید، و در pH کمتر از 4.5 حمله بسیار شدید تلقی خواهد گردید. ضمناً برای غلظت دی اکسید کربن بین 30ppm تا 60ppm حمله اسیدی شدید، و برای غلظت بیش از 60ppm حمله اسیدی بسیار شدید اتفاق خواهد افتاد. روند پیشرفت حمله اسیدی به بتن تقریباً با ریشه دوم زمان متناسب است، زیرا عامل حمله باید از میان باقیمانده محصولات واکنش که قابلیت حل شدن کمی دارند و پس از حل شدن هیدروکسید کلسیم Ca(OH)₂ بر جا می مانند، عبور نماید. بنابراین، نه تنها میزان pH، بلکه قدرت جابجایی یون های مهاجم نیز بر پیشرفت حمله تأثیر می گذارد. همچنین وقتی سنگدانه ها در مسیر حمله اسیدها قرار می گیرند، روند حمله کند می شود و عامل مهاجم باید سنگدانه ها را دور بزند.

اسیدها معمولاً معدنی و آلی هستند که از اسیدهای معدنی می توان به اسید کربنیک، اسید هیدروکلریک، اسید هیدروفلوئوریک، اسید نیتریک، اسید فسفریک و اسید سولفوریک اشاره نمود. از اسیدهای آلی نیز می توان اسید استیک، اسید سیتریک، اسید فرمیک، اسید هیومیک، اسید لاکتیک و اسید تانیک را نام برد.

باران اسیدی که عمدتاً از اسید سولفوریک و اسید نیتریک تشکیل می شود و میزان pH آن بین 4 تا 4.5 است، می تواند عامل حمله به بتن شده و موجب هوازدگی سطح بتن گردد.

علیرغم اینکه فاضلاب های خانگی طبیعت قلیایی داشته و به بتن حمله نمی کنند، در بسیاری موارد حمله اسیدی شدید به لوله های بتنی فاضلاب به خصوص در دماهای نسبتاً زیاد که ترکیبات گوگردی موجو در فاضلاب توسط باکتری های هوازی به گاز سولفید هیدروژن H₂S تبدیل می شوند، مشاهده شده است. سولفید هیدروژن به تنهایی عامل حمله به بتن نمی باشد، اما در رطوبت سطح خارج از فاضلاب بتن حل شده و با اکسید شدن توسط باکتری های هوازی، در نهایت اسید سولفوریک تولید می کند. بنابراین، حمله به بتن در بالای سطح جریان فاضلاب رخ می دهد. بدین صورت که خمیر سخت شده سیمان به تدریج حل شده و بتن رفته رفته از هم می پاشد.

منبع: تکنوبتار   www.technobetar.ir