แกลวนิเซส VS อีโอกซี่เรบาร์ การป้องกันการกัดกร่อนที่ดีที่สุดสําหรับคอนกรีต

ในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตทำหน้าที่เป็นโครงกระดูก ซึ่งเป็นแหล่งของความแข็งแรง อย่างไรก็ตาม คอนกรีตไม่ได้ทนทานต่อการกัดกร่อน ตัวทำละลายที่กัดกร่อนจะแทรกซึมผ่านรูพรุนขนาดเล็กเพื่อโจมตีเหล็กเสริม ทำให้เกิดสนิม การขยายตัว การแตกร้าว และท้ายที่สุดก็ส่งผลต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง สะพานชายฝั่ง โรงงานเคมี และถนนที่สัมผัสกับเกลือละลายน้ำแข็งมีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนที่รุนแรงเป็นพิเศษ ดังนั้น การเลือกสารเคลือบป้องกันที่เหมาะสมสำหรับเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตจึงมีความสำคัญต่ออายุการใช้งานของโครงสร้างพื้นฐาน

การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบสังกะสีและเคลือบอีพ็อกซี่ เริ่มต้นด้วยวิธีการใช้งานและกลไกการป้องกันที่แตกต่างกัน:

• เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบอีพ็อกซี่: วิธีการนี้ใช้เรซินเทอร์โมเซ็ตติงผ่านการพ่นด้วยไฟฟ้าสถิต ซึ่งจะถูกบ่มด้วยความร้อนเพื่อสร้างชั้นฟิล์มป้องกัน แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพเป็นเกราะป้องกันทางกายภาพจากสารกัดกร่อน แต่การเคลือบอีพ็อกซี่มีข้อเสียคือการยึดเกาะที่อ่อนแอกว่า (เมื่อเทียบกับการยึดเกาะทางโลหะ) และความเปราะบางต่อความเสียหายทางกล การเคลือบที่เสียหายเพียงเล็กน้อยจะกลายเป็นจุดที่เกิดการกัดกร่อนเร่งด่วน
• เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบสังกะสี: กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนจะนำเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตจุ่มลงในสังกะสีหลอมเหลว สร้างชั้นโลหะผสมสังกะสี-เหล็ก พร้อมด้วยชั้นสังกะสีบริสุทธิ์ การยึดเกาะทางโลหะนี้ให้การยึดเกาะและความทนทานต่อการเสียดสีที่ยอดเยี่ยม ที่สำคัญ คุณสมบัติการป้องกันแบบเสียสละของสังกะสีช่วยให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันอย่างต่อเนื่องแม้ว่าการเคลือบจะเกิดรอยขีดข่วนก็ตาม สังกะสีจะเกิดการกัดกร่อนก่อนเพื่อป้องกันเหล็กที่อยู่ข้างใต้

จุดอ่อนหลักของเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบอีพ็อกซี่คือความเปราะบาง ในระหว่างการขนส่ง การจัดการ และการติดตั้ง การเคลือบจะเกิดรอยขีดข่วนและความเสียหายจากการกระแทกได้ง่าย ซึ่งกลายเป็นจุดเริ่มต้นของการกัดกร่อน ที่น่ากังวลกว่านั้นคือ การกัดกร่อนมักจะลุกลามไปใต้วัสดุเคลือบโดยไม่ปรากฏให้เห็น ทำให้เกิดความล้มเหลวของโครงสร้างอย่างกะทันหัน

ข้อจำกัดเพิ่มเติม ได้แก่:

• การเสื่อมสภาพจากรังสียูวี: การสัมผัสแสงแดดเป็นเวลานานทำให้การเคลือบอีพ็อกซี่เกิดการเป็นผงและเสื่อมสภาพ จำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันระหว่างการจัดเก็บและการก่อสร้าง
• ปัญหาการยึดเกาะ: การยึดเกาะทางกายภาพ (ไม่ใช่ทางโลหะ) ทำให้การเคลือบอีพ็อกซี่มีแนวโน้มที่จะลอกออกในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• การยึดเกาะกับคอนกรีตลดลง: พื้นผิวอีพ็อกซี่ที่เรียบทำให้การยึดเกาะระหว่างเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตกับคอนกรีตลดลง จำเป็นต้องใช้การทับซ้อนหรือการยึดที่ยาวขึ้น ซึ่งเพิ่มต้นทุนวัสดุและแรงงาน

1. การป้องกันแบบเกราะ: ชั้นสังกะสีที่หนาแน่นจะป้องกันสารกัดกร่อนทางกายภาพด้วยความทนทานต่อการเสียดสีที่เหนือกว่า
2. การทำให้เสถียร: สังกะสีทำปฏิกิริยากับความเป็นด่างของคอนกรีตเพื่อสร้างผลึกสังกะสีไฮดรอกซีคาร์บอเนตที่ป้องกัน ซึ่งจะปิดรูพรุนขนาดเล็ก
3. การป้องกันแบบเสียสละ: ศักย์ไฟฟ้าเคมีที่ต่ำกว่าของสังกะสีทำให้มั่นใจได้ว่าสังกะสีจะเกิดการกัดกร่อนก่อนในบริเวณที่เสียหาย ป้องกันการกัดกร่อนของเหล็ก

ในสภาพแวดล้อมทางทะเลหรือการใช้งานกับเกลือละลายน้ำแข็ง เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบสังกะสีแสดงประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้ กรณีที่บันทึกไว้ เช่น สะพาน Longbird ในเบอร์มิวดา ซึ่งเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบสังกะสีไม่เสียหายหลังจากสัมผัสกับน้ำเค็มเป็นเวลา 42 ปี ยืนยันความทนทานต่อคลอไรด์ ในทางตรงกันข้าม ความล้มเหลวของเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบอีพ็อกซี่จำนวนมากในโครงสร้างชายฝั่งนำไปสู่การห้ามใช้ในระดับภูมิภาค

การตระหนักถึงข้อจำกัดของการเคลือบอีพ็อกซี่ที่เพิ่มขึ้นได้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงนโยบาย ควิเบก เวอร์จิเนีย และฟลอริดา ห้ามใช้เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบอีพ็อกซี่ในการใช้งานบางประเภท ในขณะที่นิวยอร์กและนิวเจอร์ซีย์ กำหนดให้ใช้เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบสังกะสีสำหรับสะพาน สำนักงานทางหลวงแห่งสหรัฐอเมริกา (FHWA) ระบุว่าเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบอีพ็อกซี่มีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนสูงกว่าในสภาพแวดล้อมทางทะเลเมื่อเทียบกับเหล็กเปล่า

• ความทนทาน: การยึดเกาะทางโลหะและการป้องกันแบบเสียสละช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพในระยะยาว
• ความทนทานต่อความเสียหาย: ชั้นสังกะสีที่แข็งแรงทนทานต่อการใช้งานระหว่างการก่อสร้าง
• ความเสถียรต่อรังสียูวี: ไม่มีข้อกังวลเรื่องการเสื่อมสภาพจากแสงแดด
• การยึดเกาะกับคอนกรีต: พื้นผิวที่หยาบรักษาความแข็งแรงของการยึดเกาะตามการออกแบบโดยไม่ต้องมีข้อกำหนดพิเศษ
• ความหลากหลาย: เหมาะสำหรับทุกสภาพแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสัมผัสคลอไรด์สูง

แม้ว่าเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบอีพ็อกซี่จะมีต้นทุนวัสดุเริ่มต้นที่ต่ำกว่า แต่เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตเคลือบสังกะสีกลับประหยัดกว่าเมื่อพิจารณาถึง:

• ข้อควรระวังในการติดตั้งที่ลดลง
• ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมการเคลือบที่ยกเลิกไป
• อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น (มักจะยาวนานกว่า 2-3 เท่า)
• ความต้องการการบำรุงรักษาที่ลดลง

ทางเลือกจะชัดเจนสำหรับโครงการที่ให้ความสำคัญกับมูลค่าระยะยาวและความปลอดภัยของโครงสร้าง