קורוזיה בבטון- מהו הבטון המזוין?
ביותר בארץ וברחבי העולם. הבטון מהווה את אחד מחומרי הבנייה השכיחים והפופולאריים
זהו חומר המורכב מחול, חצץ, מים ותוספים צמנטים שונים, כשלאחר תהליך ההתמצקות הופך הבטון לאחד מהחומרים החזקים והעמידים ביותר הקיימים כיום. בשל התכונות הללו מרבים להשתמש בבטון בכל תחום בענף הבנייה, לרבות מבני מגורים, משטחי עבודה ודריכה, רצפות חניונים, גשרים וכדומה. יתרונו המשמעותי של הבטון נטוע בעובדת היותו עמיד, חזק, ובעל יכולת נשיאה של עומסים כבדים במיוחד. עם זאת, חסרונו המרכזי של הבטון נעוץ בחוסר האלסטיות שבו, וחוסר היכולת שלו להימתח ולהתרחב זאת מבלי להישבר או להיסדק. התשובה לחיסרון זה באה בדמות הבטון המזוין, המהווה שילוב של בטון יצוק יחד עם כבלים, רשתות או מוטות ברזל, על מנת ליצור חומר מורכב בעל חוזק מתיחה וחוזק לחיצה גבוהים במיוחד, ותכונות של יכולת עמידה הן במאמצי גזירה והן במומנט הכפיפה. חומר נוסף הנשען על שיטת הבטון המזוין אך מהווה טכנולוגיה מתקדמת יותר הוא הבטון הדרוך, הנוצק על כבלי מתיחה שנועדו ללחוץ באופן אקטיבי יותר את הבטון לצורך העלאת העומסים שהבטון מיועד לשאת (להמשך קריאה על שיקום בטון).
מהן הסיבות להתפתחות תהליך של קורוזיה בבטון המזוין?
אחד מתפקידיו המשניים של הבטון הוא להוות אמצעי הגנה על המוטות, הכבלים או רשתות הברזל שהורכבו בתוכו במהלך היציקה. על ברזלי הזיון הללו להיות מבודדים באופן מוחלט מפני מים, לחות או אוויר העלולים לגרום להם לפתח תהליך של קורוזיה ולהחליד. חשיפה קלה של ברזלי הזיון אל אוויר או רטיבות עשויה להוביל להידרדרות מואצת של ברזל, כשהקורוזיה ממשיכה את התפשטותה גם אל עבר הבטון שמאבד מחוזקו. תהליך ההחלדה גורם גם להתנפחותם של ברזלי הזיון, הדוחקים את הבטון כלפי חוץ להתפוררותו וסדיקתו של הבטון במשך הזמן. אחד הגורמים המאיצים את תהליך הקורוזיה בבטון המזוין נובע מכשל בתהליך היציקה, כאשר אפילו קצה ברזל קטן אשר נותר חשוף עלול להוביל למצב גבולי של הרס, שבו ברזל חשוף לחלוטין, בעוד הבטון שאמור לעטוף את הברזל נמצא במצב של התפוררות. גורם נוסף לקורוזיה בבטון המזוין נוגע לתקינה הישנה שהייתה נהוגה מקום המדינה ועד אמצע שנות ה-80, שעליה נשענו לצורך תכנון מבני בטון. תקינה זו הייתה שונה באופן מהותי מהתקינה הקיימת כיום, ולא סיפקה הגנה לפלדת זיון שבאה לידי ביטוי בעובי הכיסוי של ברזלי הזיון שהיה נמוך ביחס לתקינה כיום, צפיפות בטון נמוכה וכדומה.
התהליך לשיקום הבטון וברזלי הזיון הפגומים בעקבות קורוזיה
קורוזיה בבטון המזוין עשויה לנבוע גם מבלאי טבעי, בעיקר במבנים הנמצאים ברצועה של מספר קילומטרים מהים, כשהמלחים ו- C02פוגעים וחודרים את מעטפת הגנה של הבטון על מוטות הזיון. שריפות ורעידות אדמה עשויות אף הן להוביל לכשל בבטון המזוין, בשל העובדה שמוטות הברזל מאבדים מחוזקם עוברים למצב פלסטי ומתרחבים אך אינם שבים למצבם הטבעי בטמפרטורות שהינן גבוהות מ-200 מעלות צלזיוס. מסיבה זו, על אף שהבטון המזוין לכשעצמו אינו דליק, עשויות שריפות במבנים מבטון מזוין לגרום לקריסת הקורות ולקריסת המבנה. התהליך להערכת הפגמים וסיבותיהם במצבים שבהם יישנה קורוזיה בבטון המזוין נערך באמצעות מהנדס או קונסטרוקטור, וכולל הערכת מצבו הנוכחי של המבנה הקיים, בדיקות לקביעת מצב ברזלי הזיון והבטון, בחינת ההיסטוריה של המבנה לרבות תכנית הבנייה המקורית, בחינת המיקום הגיאוגרפי לרבות חשיפה לזיהום ועריכת מפרט טכני לשיקום המבנה המותאם לייעודו ושימושו של המבנה. שיקום יציקת בטון וברזלי זיון מחייב ביצוע קפדני ומדויק בהתאם למפרט הטכני, שכן כל כשל פעוט באחד משלבי היישום עשוי להוביל לכשל היקפי של התיקון בכללותו. שיקום בטון בעקבות קורוזיה מצריך מספר שלבים שכוללים את הסרת שכבות הבטון הרופפות במקומות בהם עולה החשש לתקיפת חלודה, סיתות הבטון סביב ברזלי-הזיון הפגומים והסרת החלודה, וכן ציפוי הברזלים במספר שכבות של חומרים צמנטים ייחודיים לצורך הגנה מפני חלודה. חומרי ההגנה נשענים על בסיס אפוקסי, ומשמשים גם כרובד מקשר בין הבטון הישן לחומרים הצמנטים בשלבים הבאים. השלבים העוקבים כוללים יישום שכבת יסוד צמנטית לחיבור אופטימאלי בין החומרים ומריחת חומרי שיקום צמנטים מעל למוקדים המטופלים.
