یکی از چالشهای رایج در پروژههای ساختمانی، به ویژه در مراحل حمل و نقل و انبارداری، زنگ زدگی مقاطع فولادی است. فرقی نمیکند مقطع فولادی شما از چه نوعی باشد؛ از آرماتورهای تقویتی بتن گرفته تا میلگردهای بستر که در دیوارهای بنایی استفاده میشوند، همه در معرض خوردگی ناشی از رطوبت و هوا قرار دارند. انبار کردن طولانی مدت در محیط باز یا جابجاییهای مکرر در حین پروژه، این مقاطع فولادی را آسیب پذیرتر میکند. با توجه به اهمیت آرماتورها و میلگرد بستر در استحکام سازهها، توجه به این موضوع بسیار ضروری است.
به همین دلیل، شناخت راهکارهای پیشگیری از زنگ زدگی برای حفظ دوام و پایداری ساختمانها از اهمیت ویژهای برخوردار است. با اینکه استانداردهای جهانی توصیه میکنند تا حد امکان از مصالح فولادی غیر زنگ زده استفاده شود، گاهی این اتفاق اجتناب ناپذیر است. در این شرایط، تعیین حد مجاز زنگ زدگی میلگردها، اعم از آرماتورهای بتن و میلگردهای بستر، بر اساس معیارهای دقیق و استانداردها ضروری است تا اطمینان حاصل شود که استحکام سازه به خطر نیفتاده است. به عنوان مثال، اطلاع از قیمت میلگرد بستر و مقایسه آن با کیفیت و دوام محصول، میتواند در انتخاب بهتر و جلوگیری از مشکلات آتی کمک کننده باشد. همچنین، باید به یاد داشت که زنگ زدگی بیش از حد مجاز، میتواند بر عملکرد و کارایی این مقاطع فولادی تاثیر منفی گذاشته و خسارات جبران ناپذیری به بار بیاورد.
حد مجاز زنگ زدگی میلگرد
زنگ زدگی میلگرد تا چه حدی قابل قبوله؟
تصمیم دارم به زبان ساده تر این موضوع را باز کنم. فرض کنید شما دارید یک ساختمان بتنی می سازید. میلگردها (همان میله های فولادی که داخل بتن قرار می گیرند تا اون رو قوی تر کنن) رو هم خریدید و گذاشتید یه گوشه تا بعداً استفاده کنید. حالا ممکنه یک مقدار زنگ زدگی روی میلگردها ببینید. سوال اینجاست که آیا این زنگ زدگی مشکلی ایجاد می کند یا خیر؟ تا چه حد آن قابل قبول است؟
استانداردها برای حد مجاز زنگ زدگی میلگرد چه میگویند؟
دو تا استاندارد اصلی وجود داره که در این مورد صحبت می کنن:
۱. استاندارد ASTM A 615:
این استاندارد به تعیین مشخصات فنی میلگردهای فولادی میپردازد. بر اساس این استاندارد، وجود زنگ زدگی سطحی بر روی میلگردها، به شرطی که پس از زدودن آن توسط برس سیمی، وزن، ابعاد، سطح مقطع و مقاومت کششی میلگرد با مشخصات استاندارد مطابقت داشته باشد، موجب مردود شدن میلگرد نخواهد شد. به عبارت دیگر، لایه نازک زنگ زدگی که با برس زدودهشود و آسیبی به ساختار میلگرد وارد نکرده باشد، قابل اغماض است.
۲. استاندارد ACI 318:
این استاندارد که در زمینه ساخت و ساز بتنی کاربرد دارد، مشابه استاندارد ASTM A 615، بیان میدارد که میلگردهای دارای زنگ زدگی سطحی، در صورتی که ابعاد و وزن آنها پس از برس زدن، مطابق با الزامات استاندارد باشند، قابل استفاده خواهند بود. به این معنی که زنگ زدگی سطحی که موجب کاهش قطر یا وزن میلگرد نگردد، خللی در استفاده از آن ایجاد نخواهد کرد.
به زبان ساده تر:
- زنگ زدگی سطحی: لایه نازکی از زنگ زدگی که به راحتی با برس سیمی قابل پاک شدن است، معمولاً مشکلی ایجاد نخواهد کرد.
- زنگ زدگی عمیق: زنگ زدگیهایی که به عمق میلگرد نفوذ کرده و موجب خوردگی و کاهش قطر آن شوند، غیر قابل قبول بوده و استفاده از میلگرد سالم جایگزین میگردد.
- آزمایش برس زدن: پس از زدودن زنگ زدگی توسط برس، میلگرد باید از نظر ویژگیهای استاندارد (قطر، وزن و مقاومت کششی) مورد بررسی قرار گیرد.
آیا زنگ زدگی کم اشکال ندارد؟
زنگ زدگی سطحی در واقع موجب افزایش چسبندگی بین میلگرد و بتن میگردد. به عبارت دیگر، ایجاد زبری در سطح میلگرد، باعث افزایش پیوند مکانیکی بین این دو جزء میشود. با این حال، زنگ زدگی بیش از حد، موجب خوردگی میلگرد و در نتیجه کاهش کارایی آن خواهد شد.
نکات حائز اهمیت:
- همواره میبایست از میلگردهای منطبق با استانداردهای ملی و بینالمللی استفاده گردد.
- پیش از استفاده از میلگردها، وضعیت آنها میبایست به دقت بررسی شده و در صورت وجود هر گونه ابهام، از نظرات کارشناسی مهندسین ناظر بهرهمند شد.
زنگ زدگی میلگرد از دیدگاه ACI (انجمن بتن آمریکا)
انجمن بتن آمریکا (ACI)، به عنوان مرجعی معتبر در حوزه بتن و سازههای بتنی، ضوابطی را در خصوص زنگزدگی میلگردها تدوین نموده است. شایان ذکر است که تعیین میزان مجاز زنگزدگی میلگرد، مستلزم رجوع به استانداردها و ضوابط ملی است؛ با این حال، آگاهی از ضوابط ACI، به دلیل تشابهات موجود با ضوابط ملی، میتواند درک بهتری از این موضوع فراهم آورد.
مهمترین ضوابط ACI در رابطه با زنگزدگی میلگرد
حفاظت از میلگردها:
میلگردها باید در برابر هرگونه آسیب فیزیکی و تغییرات سطحی محافظت گردند. این امر مستلزم رعایت کلیه تدابیر لازم در مراحل حمل، بارگیری و انبارداری به منظور جلوگیری از ضربه، تغییر شکل و آسیب به سطح میلگرد است.
شرایط محیطی محل قرارگیری میلگرد:
محل قرارگیری میلگردها باید کاملاً عاری از هرگونه آلودگی، مواد رنگی، گریس و رطوبت باشد. وجود این عوامل میتواند منجر به تسریع فرآیند زنگزدگی و کاهش کیفیت میلگردها گردد.
عدم وجود اکسیداسیون عمیق:
اکسیداسیون عمیق و پوسته پوسته شدن بر روی سطح میلگردهای فولادی مجاز نمیباشد. این نوع اکسیداسیون نشاندهنده آسیب جدی به ساختار میلگرد بوده و استفاده از آن را غیرقابل قبول میسازد.
مجاز بودن استفاده از میلگردهای با زنگزدگی سطحی:
استفاده از میلگردهایی که دارای زنگزدگی سطحی هستند، منعی ندارد. زنگزدگی سطحی به لایه نازکی از اکسیداسیون اطلاق میشود که به سهولت توسط برس سیمی زدوده شده و به ساختار میلگرد آسیبی وارد ننماید. این نوع زنگزدگی میتواند به افزایش چسبندگی بتن به میلگرد کمک کند.
شرایط پذیرش زنگزدگی:
وجود زنگزدگی، ترک، پوسته پوسته شدن و ناهمواری سطح میلگرد صرفاً در صورتی قابل پذیرش است که میلگرد همچنان قادر به برآورده نمودن حداقل استانداردهای مورد نیاز بوده و عملکرد مطلوب خود را حفظ نماید. لذا، بررسی و حصول اطمینان از انطباق میلگرد با مشخصات استاندارد پس از رفع زنگزدگی الزامی است.
به طور خلاصه، ACI بر لزوم نگهداری مناسب و حفاظت از میلگردها، ممانعت از اکسیداسیون عمیق و حصول اطمینان از انطباق میلگردها با استانداردهای مربوطه تاکید دارد. رعایت این ضوابط، امکان استفاده ایمن و مؤثر از میلگردها در سازههای بتنی را فراهم میسازد.
پیشنهاد مطالعه: روشهای زنگ زدایی میلگرد کدامند؟
میزان مجاز زنگ زدگی میلگرد طبق آیین نامه بتن ایران (آبا)
آییننامه بتن ایران، که به اختصار «آبا» نامیده میشود، به عنوان مرجع رسمی ضوابط بتن و سازههای بتنی در کشور، به طور مفصل به موضوع زنگزدگی میلگردها پرداخته است. این آییننامه، با توجه به اهمیت کیفیت و دوام سازههای بتنی، مقررات دقیقی را در این زمینه ارائه کرده است. لازم به ذکر است که مباحث مربوط به زنگزدگی میلگرد در فصول و بندهای متعددی از این آییننامه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
مهمترین نکات و ضوابط آییننامه آبا در مورد زنگزدگی میلگرد
مجاز بودن زنگزدگی سطحی:
مطابق آییننامه آبا، استفاده از میلگردهایی که دچار زنگزدگی سطحی شدهاند، منع قانونی ندارد. زنگزدگی سطحی به لایه نازکی از اکسیداسیون اطلاق میشود که بر روی سطح میلگرد تشکیل شده و به سهولت قابل زدودن است. این نوع زنگزدگی، در صورتی که به ساختار و مقاومت میلگرد آسیبی وارد نکرده باشد، قابل قبول تلقی میگردد. به عبارت دیگر، وجود لایهای نازک از زنگزدگی که با تمیزکاری سطحی برطرف گردد، مانع استفاده از میلگرد نخواهد بود.
اهمیت پیشگیری از اکسیداسیون:
به منظور پیشگیری از بروز پدیده اکسیداسیون، لازم است تا میلگردهای فولادی در محیطی خشک و عاری از رطوبت نگهداری شوند. رطوبت، یکی از عوامل اصلی تسریعکننده فرآیند زنگزدگی است؛ لذا، رعایت تدابیر لازم جهت جلوگیری از تماس میلگردها با رطوبت، امری ضروری است. برای مثال، انبار کردن میلگردها در محیطهای سرپوشیده و خشک و استفاده از روکشهای محافظ در صورت لزوم توصیه میگردد.
ممنوعیت استفاده از میلگردهای دچار اکسیداسیون عمیق:
آییننامه آبا صراحتاً استفاده از میلگردهایی را که دچار خوردگی عمیق شده و سطح آنها پوسته پوسته گردیده است، ممنوع اعلام کرده است. این نوع خوردگی، نشاندهنده آسیب جدی به ساختار و کاهش مقاومت میلگرد است. کاهش سطح مقطع میلگرد، که ناشی از خوردگی عمیق است، نیز به طور مشخص، استفاده از آن را غیرمجاز میسازد. به عبارت دیگر، هرگونه خوردگی که منجر به از بین رفتن بخشی از مقطع میلگرد و کاهش سطح باربری آن شود، مورد پذیرش نخواهد بود.
ضرورت اجتناب از مجاورت با مواد آلوده:
میلگردها نباید در مجاورت مواد چسبنده، آلوده و روغنی قرار گیرند. این مواد، علاوه بر آلوده کردن سطح میلگرد، میتوانند زمینهساز خوردگی و کاهش کیفیت آن شوند. به عنوان مثال، تماس میلگرد با مواد نفتی، روغنها و سایر مواد شیمیایی، میتواند سبب ایجاد واکنشهای مخرب و تسریع فرآیند زنگزدگی گردد. لذا، رعایت بهداشت محیط انبارداری و پرهیز از تماس میلگرد با مواد آلاینده الزامی است.
ممنوعیت خوردگی و کاهش سطح مقطع:
در یکی از بندهای آییننامه، قرار دادن میلگرد در معرض شرایط خوردگی و کاهش سطح مقطع، به صراحت ممنوع اعلام شده است. این بند، بر اهمیت حفظ یکپارچگی و مقاومت میلگرد تاکید داشته و هرگونه عاملی که باعث کاهش سطح مقطع میلگرد و تضعیف آن شود را غیرقابل قبول میداند. به این ترتیب، میلگردهایی که دچار آسیب جدی شدهاند، نباید در سازههای بتنی مورد استفاده قرار گیرند.
لزوم پرهیز از استفاده از برس سیمی و استفاده از ماسهپاشی:
به منظور زدودن پوستههای زنگزدگی از سطح میلگرد، اکیداً توصیه میگردد از استفاده از برس سیمی خودداری شود. استفاده از برس سیمی میتواند منجر به آسیب رساندن به سطح میلگرد و ایجاد خراشهایی شود که خود زمینهساز خوردگی بیشتر خواهند بود. در عوض، توصیه میگردد از روش ماسهپاشی به منظور رفع پوستههای زنگزدگی استفاده گردد. ماسهپاشی، روشی موثر و ایمن برای تمیز کردن سطح میلگرد بدون آسیب رساندن به آن است.
با رعایت این ضوابط و مقررات، میتوان از کیفیت و دوام سازههای بتنی اطمینان حاصل کرد و از بروز مشکلات ناشی از خوردگی میلگردها پیشگیری نمود. آگاهی از این نکات برای کلیه مهندسان و دستاندرکاران صنعت ساخت و ساز ضروری است.
سوالات متداول
چگونه می توان حد مجاز زنگ زدگی میلگرد را ارزیابی کرد؟
مهندسان پروژه با بررسی دقیق، نوع زنگ زدگی میلگرد را (سبک یا سنگین) تشخیص میدهند. سپس، اگر زنگ زدگی در محدوده مجاز باشد، استفاده از میلگرد در پروژه تایید میشود.
چه استانداردهایی برای زنگ زدگی میلگرد وجود دارد؟
استانداردهای جهانی متعددی برای تعیین حد مجاز زنگ زدگی میلگرد وجود دارد. اما برای میلگردهای مورد استفاده در ایران، باید به استانداردها و ضوابط ملی ساختمانی مراجعه شود.
آیا زنگ زدگی میلگرد قابل قبول است؟
اگر زنگ زدگی باعث پوسته پوسته شدن یا کاهش سطح مقطع میلگرد نشود، استفاده از آن همچنان قابل قبول است. به عبارت دیگر، زنگ زدگی سطحی که به ساختار اصلی میلگرد آسیب نرساند، معمولاً مشکلی ایجاد نمیکند.
چگونه زنگ زدگی میلگرد برطرف میشود؟
روشهای مختلفی برای رفع زنگ زدگی میلگرد وجود دارد، از جمله: روغن کاری سطحی، پوشش گالوانیزه، استفاده از ترکیبات شیمیایی VCI و VPI، سندبلاست، برس کشیدن، و همچنین جابجایی، برش و خم کاری میتواند به کاهش زنگ زدگی کمک کند.
چطور می توان از زنگ زدگی میلگرد جلوگیری کرد؟
برای پیشگیری از زنگ زدگی، میلگردهای فولادی باید در محیط خشک و به دور از رطوبت نگهداری شوند. همچنین، باید از هرگونه ضربه فیزیکی و آسیب سطحی به میلگردها جلوگیری شود.