محافظت آرماتورهای ریزشمع یا میکروپایل در برابر خوردگی چگونه صورت میگیرد؟

 . محافظت آرماتور های ریزشمع یا میکروپایل از خوردگی

به استثنای شمع ­های کششی واقع در شرایط زمینی شدیداً خورنده، در اکثر کشورها محافظ خوردگی دیگری در کنار دوغاب سیمان، برای آرماتور تدارک دیده می­شود.

ساده ­ترین و رایج ­ترین آزمایش کاربردی برای اندازه ­گیری قدرت خورندگی محیط خاکی آزمایش ­های مقاومت ویژه الکتریکی، تعیین PH، و تعیین کلراید و سولفات خاک می­باشد.

بر طبق FHWA-RD-89-198، اگر هر کدام از این شاخصه ­ها مقدار بحرانی را نشان دهد (جدول 1)، زمین از نوع شدیداً خورنده شناخته می­شود.

در ادامه سطوح مختلفی از محافظت خوردگی که می­توان برای میلگردهای تقویتی بکار برد مورد بحث قرار گرفته است.

• محافظت میلگردها فقط با دوغاب

برای تضمین پوشش کافی دوغاب بین میلگرد و دیواره­ های گمانه از متمرکز کننده­ ها در امتداد طول میلگرد استفاده می­شود. همچنین تمرکز آرماتور ها در دوغاب به لحاظ سازه­ای برای شمع ­های فشاری مطلوب می ­باشد. آئین ­نامه­ های مختلف حداقل پوشش 20 تا 30 میلی متر را پیشنهاد می­کنند. روش­ های متناوب بستگی به میزان محافظت منجمله “هندسه” محافظت خوردگی دارد و با این مفهوم که زوال پیش ­رونده مقطع در زمان مجاز می­باشد، مرتبط است.

• حصارهای محافظ (پوشش اپوکسی یا در محفظه قرار دادن) میلگردهای تقویتی

در مواردی که ضخامت پوشش دوغاب نتواند متضمن امر گردد، ممکن است محافظ تکمیلی لازم باشد. مخصوصاً در مواردی که شمع در زمین ­های شدیداً خورنده اجرا شده باشد، یا احتمالاً آرماتور گذاری موجب پیدایش ترک­ه ای کششی در دوغاب گردد، که خود موجب گشایش مسیری برای خوردگی فولاد است. محافظ اضافی را می­توان با ایجاد پوششی بر روی میلگرد از جنس اپوکسی الکترواستاتیکی، یا ایجاد یک پوشش جلدی (کپسوله کردن) مانند پلاستیک چین­دار، همراه با دوایر متحدالمرکزی بین میلگرد و پوشش جلدی که با دوغاب مقاومت بالا و غیر انقباضی پر شده باشد، تامین نمود. استفاده از پلاستیک چین­‌دار پر شده از دوغاب یک طرح رایج در میلگردهای آجدار DSI و میلگردهای GEWI می­باشد (شکل 1ب)، و اغلب بیانگر یک محافظت خوردگی دوبل است.

برای ریزشمع (یا میکروپایل) ­های با سیستم تسلیح مرکب (میلگرد و لوله)، لوله دائمی پر شده از دوغاب نقش محافظ میلگرد را مشابه روش کپسوله کردن برای بخش­های فوقانی میلگرد پوشش داده شده با لوله ایفاء می­کند. همچنین ممکن است برای بخش­های پوشش نیافته لوله نیز حفاظت لازم باشد.

الف- شمع ­های GEWI با محافظت دوغابی

ب- محافظت خوردگی دوبل (Courtesy DSI)

حفاظت خوردگی لوله­ های تقویتی می­تواند مشکل­تر باشد، به ویژه اگر غلاف حفاری به عنوان جزء تقویتی استفاده شده باشد. ذیلاً سطوح متفاوتی از محافظت خوردگی برای غلاف­ گذاری دائم ذکر شده است.

• غلاف فلزی فدائی آرماتور

طبق AASHTO بخش 4.5.7.4 (ویرایش 16)، برای شمع ­های لوله ­ای پر شده از بتن در حین اجرا، جایی که خطر خوردگی قابل پیش­بینی باشد، باید پوسته­ای با ضخامت 6/1 میلی متر در نظر گرفته شود تا خوردگی مقطع در حد قابل قبول محدود گردد.

آئین­ نامه فرانسه CCTG (1993) پذیرش حداقل ابعاد ضخامت پوسته فدائی را در غیاب مطالعات مخصوص طبق جدول 2 توصیه می­کند. در انتخاب فولاد فدائی بعنوان محافظ خوردگی بایستی تاثیر آن بر روی مقاومت و سختی شمع، در نظر گرفته شود.

• غلاف با پوشش دوغاب

دوایر متحدالمرکز میل چاه­ های شمع دور غلاف حفاری، بسته به شرایط خاک و روش­های حفاری و تزریق، معمولاً بین 10 تا 75 میلیمتر تغییر می­کند. اگر خاک در بخش­های تحتانی طول پیوند در طی تزریق فشاری با دوغاب آب­ بندی شود، دوغاب نمی­تواند در این دوایر رسوخ کند و از پر شدن آن با خاک ­های اطراف در بخش ­های فوقانی شمع ممانعت می­کند. این موضوع در خاک­های چسبنده یا سنگ نمی­تواند مورد نگرانی واقع گردد. قرار دادن یک لوله دائمی جداگانه و بیرون کشیدن کامل غلاف حفاری، می­تواند روشی برای تضمین حداقل پوشش دوغاب در اطراف لوله تقویتی، بویژه در خاک­های دانه­ای باشد.

• حصارهای محافظ – غلاف

جاییکه غلاف حفاری نقش تقویت کننده دائمی را ایفاء کند، استفاده از پوششی همچون رنگ اپوکسی، بدلیل عملکرد سایشی خاک بر روی دیواره بیرونی غلاف و خسارات حاصله احتمالی به آن یا فرسایش غلاف مطلوب نمی ­باشد. یک جلد پوششی در غالب یک غلاف بیرونی مضاعف، محافظ خوردگی بسیار موثری می­باشد که البته هزینه اضافی قابل توجهی را بدنبال دارد.

• حصارهای محافظ- لوله

می­توان از یک پوشش محافظ، همچون رنگ اپوکسی برای لوله ­های مستقر در گمانه موقتاً محافظت استفاده کرد، به نحوی که دیواره پوشش در طی حفاری خسارت نبیند.