خوردگی تیرآهن | انواع و جلوگیری از آن
خوردگی تیرآهن یکی از مشکلاتی است که در سازه‌های فولادی ممکن است با آن مواجه شوید. این مشکل به مرور زمان مقاومت و ایمنی سازه را کاهش می‌دهد. خوردگی معمولا در اثر تماس فلز با عوامل محیطی ایجاد می‌شود. در ادامه به بررسی علل، انواع و روش‌های پیشگیری و کنترل خوردگی تیرآهن می‌پردازیم.
منظور از خوردگی تیرآهن چیست؟
با توجه به اینکه تیرآهن یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی محسوب می‌شود اگر از آن به درستی محافظت نشود، در معرض خوردگی قرار می‌گبرد. و این اتفاق نه تنها باعث زشت شدن ظاهر تیرآهن می‌شود بلکه باعث کاهش ضخامت و سطح مقطع آن شده و در نهایت می‌تواند به کاهش مقاومت مکانیکی و تخریب سازه منجر شود. در فرآیند خوردگی تیرآهن سطح مقطع در اثر تماس با عوامل محیطی مانند طوبت، اکسیژن، مواد شیمیایی یا آلاینده‌ها دچار واکنش‌های شیمیایی شده و به تدریج تخریب می‌شود. نهایتا این فرآیند باعث تشکیل اکسید آهن یا همان زنگ‌زدگی می‌شود.
مراحل و عوامل موثر در خوردگی تیرآهن
در ادامه بررسی میکنیم زنگ‌زدگی تیرآهن چگونه اتفاق می‌افتد و چه عوامل بر آن تاثیر می‌گذارد.
مراحل خوردگی تیرآهن:
- تماس با عوامل خورنده: تیرآهن در معرض رطوبت، اکسیژن، نمکها یا مواد شیمیایی قرار می‌گیرد.
- واکنش شیمیایی: آهن موجود در تیرآهن با اکسیژن و آب واکنش داده و اکسید آهن (Fe₂O₃) یا هیدروکسید آهن تشکیل می‌دهد.
- تشکیل زنگ‌زدگی: این ترکیبات به صورت لایه‌ای نارنجی-قهوه‌ای روی سطح تیرآهن ظاهر می‌شوند.
- تخریب پیشرونده: با ادامه خوردگی، لایه‌های زیرین تیرآهن نیز آسیب دیده و ضخامت آن کاهش می‌یابد.
عوامل مؤثر در خوردگی تیرآهن:
- رطوبت و آب: مهم‌ترین عامل خوردگی است.
- اکسیژن: برای تشکیل اکسید آهن ضروری است.
- نمکها و مواد شیمیایی: مانند کلریدها که در محیط‌های دریایی یا صنعتی وجود دارند.
- آلودگی هوا: گازهایی مانند دی‌اکسید گوگرد (SO₂) می‌توانند خوردگی را تسریع کنند.
- دما: در دماهای بالا، سرعت خوردگی افزایش می‌یابد.
انواع خوردگی:
خوردگی تیرآهن می‌تواند به اشکال مختلفی رخ دهد که هر کدام ویژگی‌ها و علل خاص خود را دارند. در زیر به انواع اصلی خوردگی تیرآهن اشاره می‌شود:
خوردگی یکنواخت (Uniform Corrosion): همانطور که از نام آن مشخص است در این نوع، خوردگی به صورت یکنواخت در سطح تیرآهن پخش و باعث کاهش ضخامت فلز در کل سطح می‌شود. علت اصلی به وجود آمدن این نوع از زنگ‌زدگی تماس مداوم با رطوبت، اکسیژن و مواد شیمیایی است.
- پیشگیری: استفاده از پوشش‌های محافظ مانند رنگ یا گالوانیزه کردن.
خوردگی موضعی (Localized Corrosion): در خودگی ماضعی که به علت وجود نمکها، کلریدها یا مواد شیمیایی در محیط به وجود می‌آید، ما شاهد زنگ‌زدگی در نقاط خاصی از تیرآهن هستیم. این نوع می‌تواند باعث ایجاد حفره‌های کوچک اما عمیق و یا شکاف‌هایی در نقاط مختلف تیرآهن شود.
- پیشگیری: استفاده از مواد مقاوم به خوردگی، طراحی مناسب برای جلوگیری از ایجاد شکاف، و بازرسی منظم.
خوردگی گالوانیک (Galvanic Corrosion): زمانی اتفاق می‌افتد که دو فلز در تماس با یکدیگر قرارگیرند (مانند تماس تیرآهن با مس یا آلومینیوم ) و در معرض آب یا رطوبت باشند در این صورت واکنش شیمیایی ایجاد می‌شود.
- پیشگیری: استفاده از عایق‌های مناسب بین فلزات مختلف یا انتخاب فلزات با پتانسیل الکتروشیمیایی مشابه.
روش‌های جلوگیری از خوردگی
همانطور که گفتیم خوردگی تیرآهن باعث کاهش مقاومت سازه می‌شود، اما این تنها آسیبی نیست که زنگ‌زدگی تیرآهن به وجود می‌آورد. زنگ‌زدگی تیرآهن باعث افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود و در موارد شدید حتی ممکن است به تخریب سازه منجر شود. با این توضیحات متوجه می‌شویم که جلوگیری از خوردگی تیرآهن چقدر حائز اهمیت است. در ادامه به روش‌های مؤثر برای جلوگیری از خوردگی اشاره می‌شود:
- استفاده از پوشش‌های محافظ: رنگ‌آمیزی، گالوانیزه کردن و استفاده از پوشش‌های پلیمری
- کنترل محیط: با استفاده از سیستم‌های تهویه مناسب رطوبت محیط را کاهش دهید. مواد شیمیایی خورده در محیط را کنترل کنید. درمناطق ساحلی و نزدیک به دریا شستشوی منظم تیرآهن با آب شیرین می‌تواند از تجمع نمک جلوگیری کند.
- طراحی مناسب: در طراحی سازه از ایجاد شکاف جلوگیری کنید. همچنین استفاده از زهکش‌ها برای پیشگیری از تجمع آب و رطوبت ضروری است.
- بازرسی و نگهداری دوره‌ای: بازرسی دوره‌ای تیرآهن‌ها و شناسایی زودهنگام علائم خوردگی می‌تواند از پیشرفت آن جلوگیری کند. در صورت مشاهده خوردگی، باید سریعاً نسبت به تعمیر و ترمیم قسمت‌های آسیب‌دیده اقدام کرد.
نتیجه گیری
با توجه به اینکه تیرآهن یکی از اصلی ترین اجزا در سازه‌ها محسوب می‌شود محافظت از آن مهم است. خوردگی تیرآهن مقاومت و استحکام را کاهش می‌دهد. با مطالعه این مقاله شما دریافتید چگونه اتفاق می‌افتد و با انواع آن آشنا شدید. همچنین موثرترین روش‌ها برای جلوگیری از زنگ زدگی تیرآهن را آموختید. شما می‌توانید برای خرید و اطلاع از قیمت تیرآهن با کارشناسان وستا آهن در ارتباط باشید.
