امروزه اهمیت و ارزش فراوان و چشم گیر فلز آهن بر کسی پوشیده نیست. فلز آهن نسبت به فلزات دیگر کارایی مضاعف تری دارد و در جهان،حدود ۹۵ درصد از آلیاژ کلیه ی فلزات بهره برداری شده را تشکیل می دهد و ۵ درصد از پوسته ی زمین از آن این فلز است. همچنین به علت قیمت پایین و مقاومت بسیار بالای ترکیبات آن در صنایع معماری و ساختمان سازی، ساخت بدنه کشتیهای عظیم الجثه و صنعت خودروسازی کاربردی است. همچنین فولاد یکی از معروفترین آلیاژهای آهن است.از آهن برای ساخت آن استفاده می شود که کاربردهای فراوانی در اکثر صنایع دارد و اغلب از آن برای ساخت تیر، بتن تقویت شده و… امورد استفاده قرار میگیرد.
علائم زنگ زدن
زنگ یا اصطلاحاً خوردگی آهن ((rusting یک روند الکتروشیمیایی محسوب می شود که از نظر علمی، به وسیله ی انتقال الکترون به فلز آهن و گاز اکسیژن آغاز می گردد. در زنگ یا اکسید آهن، فلز تغییر رنگ پیدا می کند و به رنگ قهوه ای مایل به قرمز در می آید؛ این فرآیند به وسیله ی محرکه هایی مانند رطوبت هوا یا آب پدیدار می شود و این جریان تا جایی ادامه پیدا می کند که آهن مصرف شده و قابل استفاده نباشد. در برخی محصولات آهنی دیگر در شرایط همسان، اکسید شدنشان زنگ آهن محسوب نمی شود که به طور دیداری نیز قابل تشخیص است؛ برای مثال رطوبت میلگرد های مصرفی در ستون های ساخته شده از بتن در آب، موجب تشکیل زنگ به رنگ سبز می شود.
شیوه های زنگ زدایی میلگرد و تیر آهن
میلگرد ها، مصالح تامین کننده ی پایداری و استحکام سازه های بتنی می باشند. بدیهی است که بتن سازه ی بسیار محکمی است، ولیکن همین متریال قوی و مقاوم نیز می تواند انسجام خود را زیر تنش های شیمیایی و یا خمشی از دست بدهد و همین امر منجر به چند لایه شدن و ترک کل سازه شود، این پدیده هنگامی شکل می گیرد که مواد شروع به شکستن می کنند.
استفاده از میلگرد زنگ زده در ساختمان سازی به شدت ایمنی بنا را به مخاطره میندازد؛ بنابر این تمامی روش های از بین بردن این فرایند مخرب را مورد بررسی قرار داده ایم که به شرح ذیل می باشند:
زنگ زدایی با برس فلزی
از این روش میتوان جزو ساده ترین راه های زنگ زدایی نام برد؛ به این دلیل که علاوه بر مقرون به صرفه بودن، روش کار راحت تری نسبت به سایر شیوه ها دارد؛ اما در کنار این ها، معایبی نیز به همراه خواهد داشت. اگر حجم و تعداد میلگرد ها زیاد باشد، انجام این کار نیازمند نیروی بیشتر و زمان طولانی تری است؛ علاوه بر آن، برس فلزی تاثیر خیلی کمتری نسبت به باقی شیوه ها بر جای می گذارد و تنها در موارد سطحی به کار می رود. در ثانی نیاز به ذکر است که برای بتن و آلیاژ های ضخیم یا تیر آهن به هیچ عنوان مورد استفاده قرار نمی گیرد.
سند بلاست و شات بلاست
این دو روش که از زیر مجموعه ی شیوه ی ساب پاشی(استفاده از مواد طبیعی به جای مواد شیمیایی) هستند، خطر کمتری را به دنبال دارند, چرا که این روش خواص و انسجام فلز را از بین نبرده و تغییری در شکل را موجب نمی شود. این روش ها دو تفاوت اصلی با یگ دیگر دارند، بزرگترین آن استفاده از سیلیس به جای ماسه و شن در شات بلاست است که در کنار هزینه ی بالای انجام آن، زنگ زدایی بالاتری را منجر می شود که علت عامه پسندی این شیوه به همین دلیل می باشد. این دو دستگاه به سادگی می توانند لایه ی اکسید شده بر تیرآهن و میلگرد را بزدایند. شایان ذکر است که سند بلاست و شات بلاست مضراتی نیز دارند.
عملکرد این دو روش به طوری است که مواد با فشار زیاد بر میلگرد پاشیده می شوند و ذرات آن در هوا پخش شده و اکر احتیاط نشود، ترکیب سیلیس مخلوط شده با براده ی زنگ، سلامت شخص را به خطر جدی می اندازد، بنابراین تجهیزات مناسب در هنگام کار ضروری است.
زنگ زدایی با واترجت
واترجت از سریع ترین راه های از بین بردن زنگ میلگرد، تیرآهن و سایر آلیاژ های آهنی است. دستگاه واترجت فشار وارد شده را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. احزای این دستگاه شامل شلنگ مستحکم مخصوص، پمپ و فیلتر است که با فشار آب بر روی میلگرد و تیر آهن های زنگ زده، آن را لایروبی کرده و از بین میبرد. این روش نییز شیوه ی مناسبی برای این کار محسوب می شود زیرا خواص فلزات محفوظ باقی می ماند.برای کار با واترجت نیاز به صرف هزینه ی نسبتا بالا و نیروی متخصص انسانی است.
زنگ زدایی با لیزر
استفاده از لیزر، یکی از سریع ترین روش ها برای رفع زنگ زدگی میلگرد و تیرآهن است که طبعا نیازمند هزینه زیادی بوده و همچنین به نیروی متخصص نیازمند است. در صورت ستینگ اشتباه دستگاه لیزر، امکان آسیب رسانی به محصولات آهن بسیار بالاست.
در این روش علاوه بر رفع زنگ مقاطع فولادی، از آن برای رفع زنگ سایر فلزات از قبیل محصولات آلومینیومی و مس نیز استفاده کرد. تأثیر این شیوه ی زنگ زدایی در مقایسه با سایر روشها بالاتر است و محدودیت عرضی و ضخامت قطعات فلزی در آن موجود نیست.
شستشو با اسید
اسید شویی از دسته شیوه های زمان بر اما و کم هزینه و موثر است که خود به چندین دسته تقسیم می شود. این فرآیند بیشتر بر روی میلگرد و تیر آهن داغ انجام میشود به طور عام، زنگ آهن و دیگر ناخالصیهای تشخیص داده شده از اکسید آهن را از حذف می کند.برای انجام عملیات شستشو با اسید روش های متعددی را می توان بکار برد که مهم ترین از آنها میتوان از حمام اسیدی ، استفاده از اسپری و یا قلمو برشمرد. در روش حمام که به اسم روش غوطه وری نیز شناخته شده است، فلز مذکور در داخل حمام اسیدی قرار می گیرد. در روش های دیگر نیز با استفاده از اسپری کردن و یا ، محلول اسیدی بر روی سطح مورد نظر اعمال می گردد ، این روش برای فلزاتی که به صورت موضعی نیاز به نظافت دارند، کاربرد بیشتری دارد.
سخن پایانی
فلزات دستخوش تغییرات شیمیایی زیادی هستند و دو محصول فولادی مانند میلگرد و تیر آهن، از اهمیت بالایی برخوردارند، لذا بایستی در ساخت و ساز و نگهداری از آنها تلاش بسیار کرد و در صورت آسیب و یا اکسید شدن، به سرعت باید برای رفع آن اقدام کرد. در این مقاله آهن آلات البرز تمامی روش های زنگ زدایی ذکر شد و با آگاهی، می توان در حفظ این مقاطع فولادی و محصولات بنیادی در صنعت عمران و سایر صنایع، کوشش نمود.