جلوگیری از خوردگی آرماتورها با میکروب تسریع کننده کلسیت

در سال¬های اخیر تخریب زودرس سازه¬های بتنی و در نتیجه کاهش عمر مفید آنها در اثر خوردگی میلگرد ناشی از نفوذ عوامل مهاجم به داخل بتن از مهم¬ترین دغدغه¬های جامعه مهندسی عمران در زمینه سازه¬های بتنی بخصوص در مناطق ساحلی و دریایی می¬باشد. عوامل خورنده¬ی زیادی در محیط اطراف سازه¬های بتن آرمه خصوصا در محیط¬های ساحلی و دریایی وجود دارد که سبب ترک خوردگی و تورق در سازه شده و خوردگی آرماتورها از بین رفتن سازه را تسریع می¬دهد. هدف از این پژوهش جلوگیری و یا کاهش خوردگی بتن مسلح با میکروب تسریع¬کننده¬ی کلسیت است که یک روش دوستدار محیط زیست می¬باشد. این میکروب با تولید آنزیم اوره¬آز هیدرولیز اوره را به بی کربنات و آمونیاک سرعت می¬دهد. در حضور یک منبع کلسیم خارجی رسوب کلسیم کربنات تشکیل می¬شود. برای رسیدن به این هدف ابتدا باکتری¬های تولید کننده کلسیت شناسایی گردید . بدین منظور جدایه¬های مختلف باکتری از چند نمونه خاک نزدیک ریشه گیاه و سیمان جداسازی شدند. سپس از طریق آزمایش هیدرولیز اوره باکتری¬هایی که توانایی هیدرولیز اوره را داشتند شناسایی شده وآزمایش¬های بیوشیمیایی برای شناسایی مشخصات باکتری¬های جدا شده انجام شد. با مقایسه¬ی سرعت هیدرولیز اوره و میزان کلسیت و همچنین نامحلول بودن کلسیت تولیدی چند جدایه انتخاب گردید. آزمایشات نشان دادند که باکتری¬های جداشده از سیمان نسبت به باکتری¬های جداشده از خاک دارای سرعت هیدرولیز اوره بالاتری بوده و مقدار کلسیت تولیدی آنها نیز بیشتر می¬باشد. باکتری¬های جداشده از خاک نیز سرعت هیدرولیز اوره مناسبی داشته و کلسیت تولیدی آنها چسبنده و نامحلول می¬باشد. نتایج نشان می-دهد که باکتری¬های جدا شده¬ موجود توانایی تولید رسوب کلسیت و در نتیجه ایجاد لایه محافظ سطحی بر روی نمونه بتنی و احتمالا بر روی سطح میلگرد و جلوگیری از خوردگی را دارند. رسوبات کلسیتی ضمن ترمیم ترک خوردگی بتن و جلوگیری و یا کاهش نفوذ عوامل خوردگی میلگرد، با رسوب گذاری¬ روی میلگردها غشاء محافظی را روی میلگردها ایجاد می¬نمایند. این غشاء محافظ ضمن جلوگیری از خوردگی میلگردها ناشی از عوامل خورنده، از نفوذ این عوامل به بتن نیز جلوگیری می¬کند. نتایج حاصل از آزمایشات تسریع کننده¬ی خوردگی میلگردها به روش پلاریزاسیون نشان دادند که زمان لازم برای ایجاد ترک با عرض مشخص¬، در نمونه¬های بهبود یافته با لایه کلسیت میکروبی، نمونه با ملات بیولوژیکی و نمونه بهبود یافته با میکروسیلیس به همراه باکتری، به ترتیب 8 ، 3 و 8/1 برابر نمونه¬های کنترلی است. همچنین شدت جریان خوردگی در نمونه¬های کنترلی تقریبا 4/1، 25/1 و 1/1 برابر نمونه¬های بهبود یافته به روش¬های بالا به دست آمد. این امر مقاومت بیشتر نمونه¬های بهبود یافته را در برابر خوردگی نسبت به نمونه¬های کنترلی نشان می¬دهد.