علل خوردگی تیرهای بتنی برق و راهکارهای پیشگیری

به گزارش خبرنگار خبرگزاری آنا از شیروان، به‌دنبال انتشار خبری از دانشگاه آزاد اسلامی واحد بیرجند، درباره اجرای طرح پژوهشی با موضوع بررسی و ارزیابی پایه‌های بتنی انتقال برق، تلاش شد در گزارشی به علل این پدیده پرداخته و راهکارهای پیشگیری از آن بررسی شود.

خطوط شبکه توزیع برق، یکی از مراحل رسیدن برق از تولیدکننده به مصرف‌کننده است که طراحی اصولی آن، موجب پایداری شبکه و جلوگیری از تحمیل هزینه‌های اضافه می‌شود. یکی از پرکاربردترین اجزای شبکه توزیع برق، پایه‌های بتنی H شکل است که عملکرد مطلوب سازه‌ای آنها اهمیت ویژه‌ای دارد؛ زیرا با توجه به موقعیت متنوع اقلیم ایران، مقاومت این تیرها در هر منطقه آب و هوایی متفاوت است و ترکیبات سازه برای هر منطقه، باید با توجه به ویژگی‌های آن سرزمین ساخته شود.

در این‌باره مدیرگروه رشته عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیروان درباره بتن تیرهای برق به آنا گفت: «تیرهای بتنی از تیرهای پرکاربرد در شبکه‌های توزیع برق است و در شرایط عادی، مقاومت مکانیکی قابل قبولی در برابر فرسودگی و تخریب دارند؛ اما تخریب و فرسودگی تیرهای بتنی اساساً از آلودگی محیط اعم از آب و خاک است که با نفوذ به داخل بتن به‌سمت بالا به‌دلیل خاصیت موئینگی، سبب زنگ‌زدگی و خوردگی میلگردها شده و در اثر انبساط، آرماتورها نمایان شده و بتن پایه کاملاً جدا و کنده می‌شود.»

حمیدرضا عسگری افزود: «هرگونه ترک سطحی روی پایه در اثر دمای بالای محیط، حمل نامناسب، دپوی غیر استاندارد یا بادهای گرم هنگام بتن‌ریزی پایه‌ها، سبب تسریع در تبخیر آب و ایجاد ترک‌های سطحی می‌شود. بعد از ترک پایه، راه نفوذ رطوبت و آلودگی ایجاد شده که زنگ‌زدگی میلگرد را باعث می‌شود.»

وی با بیان اینکه برای حل این مسئله، راهکارهای زیادی وجود دارد، بیان کرد: «عایق‌کردن آرماتورهای داخلی پایه‌های بتنی با رنگ‌های صنعتی، استفاده از مصالح با کیفیت بالا، حمل و دپوی مناسب پایه‌ها، عایق‌کردن قسمت انتهایی پایه با استفاده از براش باند، به‌کاربردن افزودنی‌های مناسب به بتن و استفاده از سیمان تیپ پنج در ساخت پایه‌ها و بهره‌بردن از ترکیبات مشابه بتن ازجمله کامپوزیت در ساخت تیرهای برق، می‌تواند از خوردگی پیشگیری کرده و از لحاظ هزینه به‌صرفه باشد.»

به گفته عسگری، تیرهای کامپوزیتی با بیش‌ترین ظرفیت ممان اینرسی، بهترین جایگزین برای تیرهای چوبی، فولادی و بتنی در خطوط انتقال برق است. شرکت‌های خدمات برق‌رسانی در حال کشف برتری‌های تیرهای کامپوزیتی نسبت به تیرهای ساخته‌شده از مواد سنتی هستند. تیرهای کامپوزیتی سبک، محکم و دارای ویژگی‌های هدایتی خیلی کمی هستند. این تیرها در برابر خوردگی، پوسیدگی، پرتوهای فرابنفش، نفوذ آب، حشرات و موریانه‌ها هم مقاومت بسیار بالایی دارند. تیرهای کامپوزیتی با یک‌سوم وزن تیرهای چوبی، نصف وزن تیرهای فولادی و تنها یک‌دهم وزن تیرهای بتنی، انتخاب بسیار جذابی برای اغلب شرکت‌های برق‌رسانی هستند.

تیرهای برق بر اساس اقلیم هر منطقه ساخته شود

استادیار گروه عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیروان، درباره خوردگی تیرهای بتنی برق اظهار کرد: «بتن، دارای مقاومت فشار بالایی است؛ اما استحکام کششی آن پایین است. برای افزایش مقاومت کششی بتن از میلگردهای فولادی به‌عنوان تقویت‌کننده استفاده می‌شود. این میلگردها وقتی در مجاورت محیط‌های اکسیدکننده قرار می‌گیرند، دچار خوردگی می‌شوند. این موضوع معضل بزرگی برای سازه‌های بتنی مناطق مرطوب همانند سازه‌های دریایی، اسکله‌ها و تأسیسات نیروگاهی در مجاورت دریا است؛ چراکه باعث حمله نمکی به میلگردها و خوردگی آن می‌شود. این مشکل سالانه هزینه‌های سنگینی را بر صنایع مختلف تحمیل می‌کند.»

یزدان خردمند درباره عوامل خوردگی گفت: «ترکیبات سولفات و کلر از مهم‌ترین عوامل خوردگی سیمان و بتن هستند که این ترکیبات در مواجهه با رطوبت هوا، تأثیر بیشتری داشته و وجود بادهای گرم، خوردگی را تشدید می‌کند و در برخی موارد خطرناک است.»

وی در بیان راهکارهای کاهش خوردگی تیرهای بتنی برق افزود: «میلگردهای کامپوزیت پلیمری دارای ویژگی‌های خاصی بوده که آنها را به‌عنوان تقویت‌کننده برای سازه‌های بتنی مطرح می‌کند. این میله‌ها در برابر یون کلرید مقاوم بوده، استحکام کششی آنها نسبت به فولاد 1/5 تا 2 برابر بیشتر و وزن آنها یک‌چهارم فولاد است.»

این عضو هیأت علمی رشته عمران بیان کرد: «برای کاهش خوردگی در تیرهای بتنی، مواد کاهنده فعل و انفعالات شیمیایی تأثیرگذار بر خوردگی بتن در ابتدای ساخت پایه‌ها افزوده می‌شود و پس از انجام تست‌های مقاوم‌سازی، پارامترهای لازم در زمان بهره‌برداری به‌صورت دوره‌ای مورد سنجش قرار می‌گیرد.»

خردمند ادامه داد: «انتخاب بهترین روش برای جلوگیری از خوردگی نظیر استفاده از غشاهای دوجزئی پلی‌اوریا، انواع گروت‌ها و ساخت تیر بتنی با سیمان‌های تیپ 5 و GS100-200 که مقاوم در برابر سولفات‌ها و کلرورها هستند، می‌تواند تا حد زیادی از خوردگی جلوگیری کند. حتی در مواردی می‌توان با اندودکردن پایه‌ها با امولسیون‌های خنثی مانند قیر، مانع تخریب و خوردگی تیرهای بتنی برق شد.»

انتهای پیام/4062/4065/خ