حد مجاز زنگ زدگی میلگرد چقدر است؟

در دنیای مهندسی عمران، آن چه در پس ظاهر خشن سازه های بتنی نهفته است، چیزی نیست جز ترکیبی از علم، تجربه و مصالحی که باید در بهترین وضعیت خود باقی بمانند. یکی از این مصالح حیاتی، میلگرد است؛ عضوی پنهان اما بسیار اثرگذار. در این نوشتار، به بررسی دقیق یکی از دغدغه های اساسی حوزه ساخت وساز یعنی زنگ زدگی میلگرد خواهیم پرداخت. آیا میلگرد زنگ زده هنوز قابل استفاده است؟ چه حدی از خوردگی مجاز است؟ و چه می گویند آیین نامه ها؟ در ادامه، پاسخ این پرسش ها را به تفصیل خواهیم یافت.

زنگ زدگی میلگرد نه‌تنها بر دوام سازه تأثیر می‌گذارد، بلکه می‌تواند در تصمیم‌گیری درباره خرید و مقایسه قیمت میلگرد نیز نقش تعیین‌کننده‌ای داشته باشد.

تعریف زنگ زدگی میلگرد و اهمیت آن در سازه ها

زنگ زدگی فرآیندی الکتروشیمیایی است که در آن، آهن یا آلیاژهای آن در حضور رطوبت و اکسیژن به ترکیباتی بی دوام تر مانند اکسید آهن تبدیل می شود. میلگرد به دلیل قرارگیری در محیط قلیایی بتن، در حالت عادی تا حد زیادی از خوردگی در امان است. اما عوامل متعددی مانند نفوذ یون کلرید، کربناته شدن بتن، یا حتی خطاهای اجرایی در بتن ریزی، می توانند این پوشش محافظ را از بین ببرند و میلگرد را در معرض زنگ زدگی قرار دهند.

تأثیر زنگ زدگی میلگرد بر مقاومت بتن

زمانی که میلگرد دچار زنگ زدگی می شود، حجم محصولات خوردگی تولیدشده ممکن است چندین برابر حجم اولیه فلز باشد. این انبساط باعث ایجاد ترک در بتن اطراف و کاهش پیوستگی بین میلگرد و بتن می شود. همچنین سطح مؤثر میلگرد برای تحمل تنش کاهش یافته و در نتیجه مقاومت کششی سازه افت می کند. این پدیده، از مهم ترین عوامل زوال تدریجی سازه های بتنی در طول زمان است.

استانداردها و آیین نامه های مرتبط با خوردگی میلگرد

آیین نامه بتن ایران (آبا)

آیین نامه آبا با تمرکز بر شرایط اقلیمی ایران، برای بررسی خوردگی میلگرد در سازه های بتنی معیارهایی ارائه کرده است. بر اساس آبا، اگر زنگ زدگی صرفاً سطحی و بدون کاهش قابل توجه سطح مقطع میلگرد باشد، با تمیزکاری و اصلاح قابل استفاده است. اما در صورت پیشرفت خوردگی، الزام به تعویض یا اقدامات تقویتی مطرح می شود.

آیین نامه ACI آمریکا

ACI 318 به عنوان مرجعی معتبر در سطح بین المللی، خوردگی میلگرد را یکی از تهدیدات اصلی دوام سازه های بتن آرمه می داند. این آیین نامه بر ضرورت بررسی دقیق از طریق روش های چشمی و آزمایشگاهی تاکید دارد و بیان می کند که اگر سطح مقطع میلگرد بیش از حدود مشخصی (که غالباً کمتر از ۵٪ کاهش سطح مقطع است) دچار خوردگی شود، باید تعویض یا مقاوم سازی انجام گیرد.

مقررات اروپایی (Eurocode)

یوروکدها، به ویژه Eurocode 2، تأکید ویژه ای بر طراحی دوام محور دارند. در این استانداردها، شرایط محیطی به عنوان یکی از پارامترهای اصلی در طراحی در نظر گرفته می شود. بر همین اساس، برای هر محیط خورنده، پوشش بتن، نوع میلگرد و محدودیت های خوردگی تعریف شده اند تا از کاهش طول عمر سازه جلوگیری شود.

حد مجاز زنگ زدگی میلگرد چقدر است؟

بررسی درصد خوردگی مجاز سطحی

حد مجاز زنگ زدگی میلگرد، بر اساس آیین نامه های معتبر بین المللی، معمولاً به صورت درصدی از سطح مقطع کاهش یافته بیان می شود. اگر خوردگی منجر به کاهش سطح مقطع کمتر از حدود ۵ درصد شده باشد و زنگ زدگی عمیق نباشد، معمولاً میلگرد پس از تمیزکاری قابل استفاده خواهد بود. این مقدار در سازه های غیرحساس یا موقتی ممکن است تا ۱۰ درصد نیز پذیرفته شود، اما در سازه های بحرانی مثل پل ها یا بیمارستان ها، حتی خوردگی سطحی نیز قابل چشم پوشی نیست.

تأثیر عمق و نوع زنگ زدگی بر پذیرش میلگرد

صرف نظر از درصد سطحی، عمق نفوذ زنگ و نوع خوردگی (سطحی، حفره ای، موضعی) عامل تعیین کننده است. خوردگی های موضعی که باعث ایجاد حفره یا گودرفتگی می شوند، خطرناک تر از خوردگی یکنواخت هستند، چرا که موجب تمرکز تنش می شوند. عمق خوردگی باید با ابزار دقیق سنجیده شود تا تصمیم درستی برای استفاده یا تعویض میلگرد گرفته شود.

برای برآورد دقیق هزینه پروژه‌های ساختمانی، اطلاع از قیمت میلگرد ۱۰ که در بسیاری از سازه‌ها به‌عنوان میلگرد تقویتی استفاده می‌شود، ضروری است.

آیا میلگرد زنگ زده قابل استفاده است؟

در یک جمله، بله، به شرط آن که خوردگی آن سطحی باشد و پس از بررسی دقیق، اطمینان حاصل شود که سطح مؤثر میلگرد برای تحمل بارهای وارده کافی باقی مانده است. میلگردهای زنگ زده در بسیاری از پروژه ها با استفاده از روش های مکانیکی یا شیمیایی تمیز شده و پس از آن، مجدداً در سازه به کار گرفته می شوند.

روش های بررسی و ارزیابی زنگ زدگی میلگرد

بررسی چشمی و اندازه گیری سطحی

بررسی چشمی اولین و ساده ترین روش ارزیابی زنگ زدگی است. با استفاده از چشم غیرمسلح یا ابزارهایی مانند ذره بین صنعتی، می توان وجود ترک، تغییر رنگ، پوسته شدن و حفره ها را شناسایی کرد. همچنین اندازه گیری قطر میلگرد با کولیس یا ابزارهای دیجیتال، امکان برآورد کاهش سطح مقطع را فراهم می سازد.

تست های غیرمخرب و الکتروشیمیایی

برای بررسی دقیق تر، می توان از روش هایی مانند تست نیمه سلول، اندازه گیری پتانسیل خوردگی، مقاومت الکتریکی بتن و جریان های خوردگی استفاده کرد. این تست ها بدون آسیب زدن به میلگرد، اطلاعات دقیقی از وضعیت خوردگی در عمق بتن ارائه می دهند. همچنین تکنولوژی هایی مانند GPR (رادار نفوذی زمین) یا روش های التراسونیک نیز برای ارزیابی غیردستگاهی مفید هستند.

راهکارهای جلوگیری و اصلاح زنگ زدگی

روش های پیشگیری (نگهداری و پوشش دهی)

پیشگیری همواره بهتر از درمان است. برای جلوگیری از زنگ زدگی، استفاده از پوشش مناسب بتن، افزودنی های ضد خوردگی، میلگردهای اپوکسی پوش یا فولاد ضدزنگ، و رعایت دقیق پوشش بتن (کاور) ضروری است. همچنین آب بندی دقیق سازه ها در برابر رطوبت و استفاده از بتن های نفوذناپذیر، نقش مؤثری در جلوگیری از زنگ زدگی ایفا می کنند.

تمیزکاری و احیای میلگرد زنگ زده

میلگردهایی که دچار زنگ زدگی سطحی شده اند، می توانند با استفاده از برس سیمی، سندبلاست، یا مواد شیمیایی زنگ زدا احیا شوند. پس از تمیزکاری، اعمال پرایمرهای ضدخوردگی بر روی میلگرد و استفاده از ملات های ترمیمی مناسب برای پوشاندن مجدد، فرآیند بازسازی را کامل می کند. البته در صورت خوردگی شدید یا کاهش زیاد سطح مقطع، بهتر است میلگرد تعویض شود.

برای اطلاع از قیمت آهن و خرید مطمئن میلگردهای استاندارد، می‌توانید به وب‌سایت آهن ورک مراجعه کنید و از خدمات تخصصی آن بهره‌مند شوید.

سوالات متداول