بتن یکی از مصالح ساختمانی پرکاربرد است که مانند هر مصالح دیگری از شرایط آب و هوایی و حتی فعالیت های میکروبی در امان نیست. عواملی روی بتن تاثیر گذارند و باعث می شوند تا بتن دچار خوردگی شود؛ یکی از آن ها فعالیت های میکروبی هست که در شرایط گوناگون روی بتن تاثیرات مختلفی دارد.
در مورد فعالیت های میکروبی در خوردگی بتن و تاثیر آن ها عوامل و شرایط مختلفی وجود دارد. این خوردگی می تواند در سیستم فاضلاب سازه های کشاورزی مانند انبار کود، مخازن نگهداری روغن، تاسیسات هیدرولیکی، برج های خنک کننده، پی ها و سازه های بتنی، تونل های بتنی و سیستم تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب رخ دهد که تاثیراتی در ساختار بتن ایجاد می کند.
نگاهی دقیق به فرآیند خوردگی
خوردگی میکروبیولوژی به مدلی از خوردگی گفته می شود که به واسطه میکروارگانیسم های مختلف ایجاد می‌شود که با چشم غیرمسلح نمی توان آن ها را دید. باکتری ها، قارچ ها و حتی میکروجلبک ها از عواملی هستند که در این نوع خوردگی تاثیر زیادی دارند؛ این موجودات با انجام کارهای مختلف باعث می شوند تا خوردگی ایجاد شود.
همچنین فعالیت های بیولوژیکی ممکن است بر اثر خوردگی در محیط های مختلف ایجاد گردد و روی کارکرد مواد و مصالح تاثیر بگذارد.
نکته ای که در مورد خوردگی میکروبیولوژی اهمیت دارد این است که این نوع خوردگی ها هیچ مدل خاصی را تولید نمی‌کند؛ بلکه با حمله باعث ایجاد حفره در جاهای مختلف می‌شود و همین طور خوردگی، فرسایش و ترک خوردگی را ایجاد می‌کند. خوردگی میکروبی برای فلزها و آلیاژها به استثنای تیتانیوم و آلیاژهایی که درصد زیادی از کروم را دارند رخ می دهد.
ضمناً در مورد این خوردگی باید به شما بگویم که برای مواد غیر فلزی و حتی فلزی که در ارتباط با آب دریا، سوخت های هیدروکربنی، نفت خام، نفت تقدیر شده و مواد شیمیایی هستند می‌تواند رخ دهد.
عوامل مهم در خوردگی میکروبیولوژی بتن
بناها و ساختمان هایی که با استفاده از بتن ساخته شده اند می‌توانند به صورت غیر مستقیم از طریق بالا آمدن خاک با توجه به فعالیت های میکروبی ایجاد می شوند و تحت تاثیر باشند. همین طور می توانند روی تخریب میکروبیولوژی و پایداری بلند مدت آن ها نیز تاثیر بگذارند. تحقیقات نشان داده میکروارگانیسم ها یا سیستم های گوناگونی در خوردگی بتن نقش دارند.
باکتری های هوازی اکسید کننده گوگرد یکی از عوامل و فاکتورهای مهم در خوردگی بتن هستند؛ این باکتری ها خود، تغذیه هستند. به این معنی که می توان از کربن دی اکسید به عنوان یک منبع استفاده کرده و انرژی خودشان را از طریق اکسید کردن حالت های کاهش یافته گوگرد موجود مثلاً گوگردهای موجود در خاک که شامل مواد معدنی گوگرد و فاضلاب هستند تامین کند.
در مورد تاثیرات آن ها و نحوه کارکرد آن ها اگر بخواهیم در خوردگی بتن توضیحاتی بدهیم نخست باید بدانید که PH بتن خیلی بالاتر از آن است که این باکتری ها بتوانند در آن رشد و تکثیر کنند اما عاملی که باعث می شود تا بتوانند این کار را انجام دهند، کربناسیون است که سبب می‌شود مقاومت کم و رشد برخی از گونه ها در بتن ایجاد شود.
این فرآیندها و عوامل این چنینی باعث می شود تا تخلخل و ترک خوردگی در بتن ایجاد شود و در نتیجه به بتن حمله شود. نتیجه این حمله نفوذ به داخل سطح بتن است که سبب از بین رفتن لایه روی بتن می شود. زمانی که این اتفاق بیفتد به مرور بتن دچار خوردگی می شود و در نهایت دچار از هم پاشیدگی می شود.
عامل دیگری که در خوردگی بتن می تواند نقش داشته باشد؛ گونه ی دیگری از باکتری است که انرژی خودشان را با استفاده از رشد کردن روی اجزای کربنی به دست می آورند.
رایج ترین مدل خوردگی
اگر بخواهیم به رایج ترین مدل خوردگی میکروبیولوژی در بتن و سازه های بتنی بپردازیم باید به سیستم های فاضلابی اشاره کنیم که دارای لوله های بتنی و پوشش های آدو رو هستند.
کنترل خوردگی میکروبیولوژی در سیستم های فاضلاب
همان طور که گفته شد معمولا خوردگی بتن در سیستم های فاضلاب بیشتر رخ می دهد. متد های گوناگونی در حال حاضر برای کنترل کردن آن و حتی جلوگیری از آن وجود دارد که برای استفاده بتن در ساخت فاضلاب باید به کار گرفته شود.
روکش هایی وجود دارند مانند روکش های pvc که در محافظت کردن از بتن می تواند موفقیت آمیز عمل کند. همچنین کاهش مقدار سولفید فاضلاب در تولید اسید و کم کردن آن و همین طور جلوگیری از خوردگی بتن هم می‌تواند تاثیرگذار باشد البته بدانید که در حال حاضر مجاری فاضلاب ها و سیستم های جدید آن ها به صورتی طراحی می شوند که جریانات را کم کرده و مدت زمان نگهداری فاضلاب را هم کم کند، به دنبال آن سرعت هایی که می تواند جریان هوای مناسب برای فاضلاب داشته باشد را هم ایجاد کنند تا ته نشین شدن لجن کم تر شود. همین طور باکتری ها نتوانند آنقدر فرصت پیدا کنند که به سطح بتن حمله کنند.
روش های دیگر برای جلوگیری از خوردگی بتن
از طرفی روش‌های دیگری هم برای کنترل و جلوگیری از خوردگی وجود دارد. می‌توان محیط را تغییر داد تا با استفاده از آن خوردگی میکروبیولوژی را کم کرد؛ مثلاً گوگرد و ترکیبات گوگردی که غالباً می تواند با هوادهی فاضلاب از بین بروند.
در روش دیگر از ممانعت کننده های گوگردی استفاده می شود و مواد میکروب کش مثل ترکیبات کلرها را هم در سیستم های بسته مورد استفاده قرار می دهد. در برخی از موارد طراحی و تولید ساخت شبکه ی خطوط لوله را می‌توان در خاک های مرطوب و لجن ها جدا کرد تا با استفاده از لوله های آزبستی و پلاستیکی به جای لوله های فولادی بتوان اثرات فعالیت‌های میکروبیولوژی را کاهش داد.