1–جایگزینی میلگرد آسیب دیده

2–روش های ناواکنشگر (کُندکردن جابجایی یون های آسیب رسان)

3–روش های واکنشگر (الکتروشیمیایی)

روش جایگزینی میلگرد

تعمیر ناواکنشگر میلگرد

تعمیر الکتروشیمیایی – بیرون کشیدن یون کلر

کلرزدایی  که به نام استخراج الکتروشیمیایی یون کلر  و نمک گیری (نمک زدایی)  نیز شناخته می شود یک روند درمانی برای بتن های آلوده به یون کلر است که در آن یون های کلر به کمک یک فرآیند الکتروشیمیایی از پیرامون میلگرد به بیرون بتن کشیده می شوند. اساس کلی روش کلرزدایی بر کوچ  یون های کلر استوار است.

یون های منفی کلر و هیدروکسیل از کاتد به سوی آند بیرونی حرکت می کنند و در آند اکسیده می شوند (یعنی الکترون از دست می دهند). کلر جمع آوری شده در آند در پایان دوره درمانی همراه با آند و الکترولیت دور ریخته می شود.

زمان درمان کلرزدایی به شدت جریان الکتریکی اعمال شده بستگی دارد. در حالت کلی مقدار کلراید زدوده شده متناسب با انتگرال جریان و زمان است که بیانگر کل بار الکتریکی عبوری در روند درمانی است. هر چقدر شدت جریان زیادتر باشد زمان دوره درمان می تواند کاهش یابد ولی شدت جریان های زیاد ممکن است اثرات جانبی زیانباری در پی داشته باشند. نکته دیگری که در رابطه با شدت جریان اعمال شونده باید به آن توجه داشت آن است که به دلیل ماهیت ناهمگن بتن، شدت جریان های موضعی ممکن است چندین برابر شدت جریان میانگین باشند و اثرات جانبی موضعی پدید آورند.

اثرات جانبی شیوه کلرزدایی بر بتن

• عبور مقدار زیادی از جریان الکتریکی از بتن می تواند سبب تغییرات شیمیایی و ساختار فیزیکی آن شود.
• کاهش پیوستگی میلگرد با بتن، شکنندگی هیدروژنی (تردشدگی) فولادهای پرمقاومت
• احتمال واکنش قلیایی سیلیسی در بتن های دارای سنگدانه های واکنش زا

موارد ذکر شده از جمله اثرات جانبی زیانباری است که شیوه کلرزدایی ممکن است بر بتن داشته باشد.

تعمیر الکتروشیمیایی – بازقلیایی کردن

چیدمان و رویکرد این روش بسیار شبیه به روش بیرون کشیدن یون کلر (کلرزدایی) است ولی نوع الکترولیت تفاوت دارد.

Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3

تعمیر الکتروشیمیایی – حفاظت کاتدی

حفاظت كاتدي يك روش تأييد شده براي كنترل خوردگي فولاد در بتن آلوده است. مبناي حفاظت كاتدي اين است كه آرماتور فولادي در داخل بتن را بصورت كاتد در آورد و بدينوسيله از خوردگي بيشتر فولاد جلوگيري كرد. كاتدي كردن آرماتور فولادي بوسيله اتصال الكتريكي آن به فلز ديگري كه نقش آند را، با يا بدون بكار بردن يك منبع الكتريسیته خارجي، بعهده مي‌گيرد انجام مي‌شود.

سيستم‌هاي حفاظت كاتدي كه در آنها از يك منبع الكتريسیته خارجي استفاده نمي‌شود بنام سيستم‌هاي حفاظت كاتدي «با فلز قرباني شونده» ناميده مي‌شوند. در اين روش فلزي ديگر براي محافظت فولاد بكار مي‌رود، بدين ترتيب كه اين فلز بجاي فولاد خورده مي‌شود و از سازه محافظت مي‌گردد. در بيشتر سيستم‌هاي حفاظت كاتدي از يك منبع الكتريسيته خارجي براي ايجاد يك جريان الكتريكي ضعيف در آرماتور فولادي استفاده مي‌شود تا جريان الكتريكي حاصل از فرآيند خوردگي را خنثي كند. معمولأ از فلزي كه بسيار كند خورده مي‌شود، مانند پلاتينيم، به عنوان آند استفاده مي‌شود. اين روش خوردگي بنام حفاظت خوردگي «با جريان تأثيرگذار» شناخته مي‌شود.

بيشتر سيستم‌هاي حفاظت كاتدي از يك سيستم آندي، يك منبع الكتريسیتة با جريان مستقيم و كابل هاي اتصال تشكيل شده‌‌اند. علاوه بر اجزاي اصلي، سيستم‌هاي حفاظت كاتدي ممكن است داراي الكترود‌هاي مبنا يا ديگر وسايل اندازه‌گيري و نشانگر باشند. تفاوت اصلي بين انواع سيستم‌هاي حفاظت كاتدي در نحوه و اجرا و سيستم آندي آن است.

كاربرد سيستم‌هاي حفاظت كاتدي

سيستم‌هاي حفاظت كاتدي را مي‌توان براي كاهش‌خوردگي بسياري از انواع سازه‌ها بكار برد. ليكن در كاربرد سيستم‌هاي حفاظت كاتدي بايد موارد زير را در نظر گرفت:

• حفاظت كاتدي، فولاد خورد شده را جايگزين نمي‌كند.
• در حال حاضر، بكار بردن حفاظت كاتدي براي استفاده عمومي در سازه‌هاي بتن پيش تنيده توصيه نمي‌شود. در اين موارد احتمال شكنندگي هيدروژني  فولاد‌‌‌‌‌‌هاي پر مقاومت وجود دارد.
• سازه هاي پيش تنيده را پس از بررسي توسط يك مهندس خوردگي براي تعيين مواد تشكيل‌دهندة آرماتور و لايه پوشاننده آن، و تعيين پيوستگي الكتريكي ‌آرماتور، مي‌توان به كمك سيستم‌هاي كاتدي محافظت كرد.
• براي عملكرد حفاظت كاتدي بايد آرماتور فولادي از نظر الكتريكي پيوسته باشد. در ساز‌هايي كه ‌آرماتور‌بندي با يك روكش آلي مانند اپوكسي پوشانده شده ‌باشد، پيش از در نظر گرفتن استفاده از حفاظت كاتدي بايد پيوستگي الكتريكي آرماتور تعيين شود.

تعمیر الکتروشیمیایی – بازدارنده خوردگی

بازدارنده های خوردگی سطح مال  آن دسته از بازدارنده های خوردگی هستند که به سطح بتن سخت شده اعمال می شوند و به درون بتن نفوذ می کنند و در پیرامون میلگردها انباشته می شوند. این بازدارنده ها صرف نظر از سازوکار (مکانیزم) عملکردشان، در صورتی برای پایش خوردگی میلگرد کارآمد هستند که به اندازه کافی در پیرامون میلگردها انباشته شده باشند.

بسته به این که روند خوردگی در چه مرحله ای باشد، بازدارنده های سطح مال عملکرد مختلفی خواهند داشت. چنانچه این بازدارنده ها در زمانی به کار روند که هنوز لایه نگه وار آسیب ندیده باشد، کارکرد اصلی آنها به تاخیر انداختن زمان شروع فرآیند خوردگی است در حالی که اگر در زمان اعمال آنها فرآیند خوردگی آغاز شده باشد بیشترین نقش آنها در پایش خوردگی میلگرد و کُند کردن آهنگ و کاستن نرخ فرآیند خوردگی است.

منبع: انجمن بتن ایران - ارديبهشت 1396