بتن به معنای واقعی یک موجود زنده است و از بدو تولدش تا انتهای عمرش که ممکن است بی نهایت باشد، احتیاج به مراقبت و نگهداری دارد تا دچار افت ، فساد و بیماری نگردد. یکی از بیماری های مخربی که بتن ممکن است به آن دچار شود، سرطان بتن می باشد.علیرغم اینکه مدت نسبتا زیادی از پیرایش بتن نمی گذرد ( حدود 125 سال ) شناخت علل فساد در پروسه ی تحقیقات میدانی و جلوگیری از بروز آن ، مقاومت زیاد ، استحکام و شکل پذیری بتن استفاده از این ماتریال را با استقبال روز افزونی مواجه ساخته است . با توجه به گستردگی استفاده از بتن نتایج بهره وری از آن همواره رضایت بخش نبوده و در پاره ای از موارد مسائل و مشکلاتی بوجود آورده است . در سازه های بتونی این پرسش مطرح است که آیا بتن با ترکیبات اولیه ی خویش به تنهایی توانسته است در شرایط زمانی و مکانی مختلف عملکرد بهینه ای داشته باشد ؟ متاسفانه بررسی ها و تحقیقات انجام شده در این زمینه ، پاسخ منفی را بدست می دهد.
شناخت عوامل فساد بتن
عوامل فساد بتن که تا کنون شناسائی و طبقه بندی گردیده اند عبارتند از:
1.نمک ها 2.اسیدها 3. پوشش نا کافی بتن بر روی فولاد4. گازهایی نظیر گاز کربنیک5. کیفیت پایین عمل 6. باراضافی 7.آب و رطوبت 8.فرآیند یخبندان 9.خوردگی میکروبی 10.باکتری های اکسید کننده گوگرد
علاوه بر این عوامل محیطی و اقلیمی نیز در فساد بتن نقش دارند. بحث کلرور ها و سولفات ها در سطح کشور همراه سایر عوامل فساد بتن را تحت الشعاع قرار داده و عوامل دیگری که به فساد منجر می شود مورد غفلت قرار گرفته است (نمونه حاضر ان سازه های بتونی گوناگون در سطح تهران بزرگ) و اگر به بند “ ج “ که گاز کربنیک را به عنوان یکی از عوامل فساد بتن مطرح ساخته است نظری بیندازیم دیگر هیچگاه سازه بتونی اکسپوز را در سطح شهری که مالامال از گاز های مونو و دی اکسید کربن است احداث نخواهیم کرد بررسی های علمی نشان می دهد که گاز کربنیک موجود در هوا سبب کربناتیزه شدن بتن و کاهش مقاومت آن می گردد. به طوری که یک عامل نفوذی بعمق 20 میلی متر می تواند تا میزان 35 نیوتن بر میلی متر مربع مقاومت بتنرا طی 30 سال کاهش دهد .نمک آب دریا های آزاد آب خلیج فارس که البته میزان این املاح در نواحلی ساحلی به علت تبخیر بیشتر دو چندان می گردد و این ارقام بیانگر ان است که حاشیه خلیج فارس سازه بتونی ما به طور همزمان مورد هجوم دو عامل مخرب سولفات و کلر قرار می گیرد.سرطان بتن یک مشکل معمول و بسیار جدی برای بتن است که بر اثر زنگ زدن یا خوردگی فولاد تقویت کنندهی داخل بتن (میلگرد) برای آن به وجود میآید. زمانی که فولاد داخل بتن شروع به زنگ زدن میکند، حجم آن افزایش مییابد و باعث ایجاد تنش در بتن شده و موقعیت فولاد در بتن را تغییر میدهد. این موضوع خود باعث میشود تا آب و هوای بیشتری به بتن راه پیدا کرده و عمل زنگ زدن در فولاد تسریع گردد. زنگ زدن فولاد و افزایش حجم آن باعث میشود تا بتن شروع به ترک خوردن بکند و لایهلایه شود. بتن لایهلایه شده ظاهر بسیار نامطلوبی دارد و میتواند بسیار خطرناک باشد. به طور مثال اگر بتنی که در نمای یک ساختمان به کار رفته توسطسرطان بتنلایه لایه شود، ممکن است لایههای جدا شده از آن بر روی سر عابرین سقوط کند. در کنار اینها، لایه لایه یا ورقه ورقه شدن بتن باعث میشود تا مقاومت بتن کاهش یابد و نتواند وظایف سازهای خود را به شکل صحیح به جا آورد.کانسر بتن میتواند به دلایل متعددی رخ دهد. یکی از اصلیترین دلایل رخ دادن چنین عارضهای برای بتن، استفاده نکردن از فولاد مناسب و استاندارد در هنگام بتن ریزی است. اگر فولاد تقویت کننده بتن بیش از حد نیاز به سطح بتن نزدیک باشد نیز احتمال زنگ زدن آن و در نتیجه ایجاد سرطان بتن بالا میرود. استفاده کردن از افزودنیهای مناسب نیز میتواند باعث زنگ زدگی فولاد شود. ترک خوردن بتن به دلایل مختلف نیز باعث راه پیدا کردن آب و هوا به بتن میشود و در نتیجهی آن بتن دچار کانسر میشود.زمانی که بتن شمایلی از خود نشان میدهد که نشاندهنده و مشکوک به کانسر باشد، بایستی در اسرع وقت و پیش از بدتر شدن اوضاع ترمیم آغاز شود. پوشاندن و پنهان کردن فولاد زنگ زده، ابداً برای ترمیم کانسر بتن کافی نیست، چرا که خوردگی باز هم در داخل بتن ادامه مییابد کرد.
سرطان بتن واکنش بسیار مخربی است که باعث انبساط های شدید درسطح بتن می گردد.این واکنش در بتن هایی که در معرض شرایط محیطی مرطوب قرار داشته و سنگدانه هایی که حاوی میزان معینی کانی اپال , تری دسییت, کریستو بالیت, ریولیت, آندزیت, کلسدونی یا داسیتها باشد با مقدارقلیایی سیمان که مجموع Na2O و K2O آن از ۰٫۶ درصد تجاوزکند صورت می گیرد ، که باعث انبساط های شدیدی در سطح بتن می گردد .این واکنش به مرور زمان و بسیار آرام رخ می دهد به همین دلیل به این فعل و انفعالات سرطان بتن میگویند.این انبساط مخرب زمانی اتفاق می افتد که سیمان دارای قلیایی بالا باشد. این واکنش علاوه بر انبساط زیاد باعث افت مقاومت فشاری و فروپاشی بتن نیز میشود.ازدیاد حجم فولاد درون سازه ی بتونی بر اثر واکنش های شیمیایی / الکتروشیمیایی، سبب افزایش فشار درون بتن گردیده که در نهایت فرایند تخریب بتن را به همراه دارد.در این مقطع ترمیم بتن مطلقا امکان پذیر نبوده و یا انجام ان با هزینه های گزافی همراه است. شباهت این فرایند در بتون با بیماری مهلک سرطان عنوان سرطان بتن (Concrete Cancer) را مطرح نموده است.