68
وع ض و م ل ي ل ح ت ه و ي ز ج ت اول: ش خ ت1-1 ساله م ورت ض- 1-2 ل ک ش م اد ح ت ل ا م وا ع- 1-2-1 - ل م وا ع ها ه سار ب يز ج ت ی ن ت ب ی ها ط ي خ م در ی اب دري ی1-2-2 ط ي خ م? ن ي ر ت م ج ها م ارس ? ف ج ل ي خ- ا ط دري ي خ م- 1-3 ل ح راه- : ب ل طا م ل ص ف ر س1

بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

  • Upload
    isabel

  • View
    63

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

سر فصل مطالب :. بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل 1 - 2-1- عوامل تخريب سازه ها ی بتن ی در محيطها ی درياي ی 1 - 2-2 - محيط دريا- خيلج فارس مهاجم ترين محيط 1-3- راه حل. سر فصل مطالب :. بخش دوم: تئوری مدلسازی 2-1- بررسی کلر آزاد و پيوندی - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع

- صورت مساله1-1

- عوامل ايجاد مشکل1-2

در ی بت#نی تخ#ريب س#ازه ه#اعوام#ل -1-2-1 ی دريايیمحيطها

- محي#ط دري#ا- خيلج ف#ارس مه#اجم ت#رين 1-2-2 محيط

- راه حل1-3

سر فصل مطالب :

1

Page 2: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

بخش دوم: تئوری مدلسازی- بررسی کلر آزاد و پيوندی2-1

- رواب#ط بين کل#ر پيون#دی و کل#ر 2-1-1 آزاد

- فاکتوره#ای م#وثر برتش#کيل 2-1-2 کلر پيوندی

ان#دازه گ#يری کل#ر 2-1-3 -روش#های پيوندی

انتقال يون كلر و عوامل مؤثر بر آن-2-2

انتقالیمكانيزمها- 2-2-1 عوامل مؤثر بر انتقال- 2-2-2

- معادالت حاکم بر انتشار يون کلر به داخل بتن2-3

سر فصل مطالب :

2

Page 3: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

از آنی جلوگيری آرماتور در بتن وروشهایخوردگ- 2-4

وعواملمكانيزم - 2-4-1

ی جلوگيریروشها- 2-4-2 يون كلرنفوذ مقاومت بتن در برابر های آزمايشروش- 2-5

- اشاره ای کوتاه به اساس مدلهای موجود در دنيا2-6

سر فصل مطالب :

3

Page 4: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

بخش سوم: اقدامات انجام شده

معرفی برنامه های انستيتو مصالح ساختمانی -3-1

- انجام آزمايشهای آزمايشگاهی و در محل3-2

DuraPGULF- معرفی کوتاه مدل دردست تهيه3-3

سر فصل مطالب :

4

Page 5: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- خ#وردگی آرماتوره#ای داخ#ل بتن یکی از مهم#ترین مش#کالتی اس#ت ک#ه

ب#ا آن مواج#ه می آرم#ه بتن نگه#داری س#ازه ه#ای مهندس#ان عم#ران در

باشند.

- در س#الهای اخ#یر تع#داد زی#ادی از س#ازه ه#ای بت#نی در کش#ورهای مختل#ف

دنی#ا از جمل#ه ای#ران ب#ه دلی#ل ع#دم رع#ایت اص#ول پای#ایی بتن دچ#ار آس#یب

دیدگی و یا خرابی زودرس شده اند.

- خس#ارات ناش#ی از خ#وردگی پله#ای بتن آرم#ه براث#ر نمکه#ای یخ زدا و آب

ب#رآورد ش#ده ميلي#ارد پون#د16/6 ميلي#ارد دالر و درانگلس#تان150آمريک#ا دری#ا در

است.

- ع#دم پای#ایی بتن گ#اه ب#ه هزین#ه ه#ای تعم#یراتی کالنی می انجام#د ک#ه ب#ه

م#راتب از هزین#ه ه#ای الزم ب#رای ی#ک ط#راحی خ#وب و قاب#ل قب#ول بیش#تر

اس#ت و گ#اه این هزین#ه ه#ا ب#ه ق#دری زی#اد اس#ت ک#ه تخ#ریب س#ازه نس#بت ب#ه

تعمیر آن ارجح می باشد.

صورت مساله:

اول: تحلي##ل بخش و تجزي##ه موضوع

5

Page 6: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

یکی از عم#ده ت#رین مش#کالت رایج در ام#ر پای#ایی بتن ب#ه خص#وص در س#واحل جن#وبی کش#ور عب#ارت

است از:

خوردگی آرماتورها در بتن

نف#وذ ی#ون کل#ر عم#ده ت#رین دلی#ل خ#وردگی آرماتوره#ا بن#ادر ه#ای اس#کله و بت#نی ه#ای س#ازه دربیش#تر

جنوب ایران می باشد.

بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع

6

Page 7: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

7

Page 8: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

8

Page 9: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

9

Page 10: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

10

Page 11: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

11

Page 12: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

عوام�ل1-2-1 در ی بت�نی تخ�ريب س�ازه ه�ا-

ی دريايیمحيطها

شیمیایی و الکترو شیمیایی

فیزیکی

بیولوژیکی

بارهای مکانیکی

- عوامل ايجاد مشکل1-2

بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع

12

Page 13: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

13

Page 14: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

ت#رين - خيلج ف#ارس مه#اجم1-2-2محيط

بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع

- عوامل ايجاد مشکل1-2

امالح آب دريا

دما

یرطوبت نسب

جهت باد وسرعت تبخير

14

Page 15: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

امالح آب دریا

مقایسه ترکیبات آب دریاهای مختلف )میلی گرم/ لیتر(

بالتیک دریای شمال آتالنتیک مدیترانه خلیج فارس

180 430 400 420 450 K+

190 410 430 470 430 Ca++

600 1500 1330 1780 1460 Mg++

1250 2540 2780 3060 2720 So4--

4980 9950 11050 11560 12400 Na+

8960 17830 19890 21380 21450 Cl -

16200 32600 35900 38700 38900 مقدار نمک

شرایط محیطی خلیج فارس:

15

Page 16: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- دما

- دمای هوا :

میانگین دمای هوا ) درجه سانتیگراد(ماههای سال

متوسط روزانه حداقل متوسط حداکثر متوسط6/26 6/21 5/31 فروردین8/30 4/25 2/36 اردیبهشت5/33 5/28 4/38 خرداد5/34 5/30 3/38 تیر2/34 5/30 9/37 مرداد8/32 4/28 2/37 شهریور8/29 3/24 2/35 مهر5/24 8/18 2/30 آبان7/19 14 5/25 آذر1/18 13 2/23 دی7/19 9/14 5/24 بهمن2/23 2/18 1/28 اسفند

دمای هوای بندرعباس

شرایط محیطی خلیج فارس:

16

Page 17: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

دمای آب:

دمای آب در کمترین و بیشترین مقدار خود درجه سانتیگراد 36درجه سانتیگراد و 16به

می رسد.

شرایط محیطی خلیج فارس:

17

Page 18: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

میانگین رطوبت % نسبی ماههای سال

متوسط روزانه66 فروردین

2/62 اردیبهشت2/65 خرداد69 تیر69 مرداد

7/66 شهریور67 مهر

5/59 آبان5/59 آذر65 دی

7/69 بهمن5/67 اسفند5/64 میانگین

ساالنه

- رطوبت نسبی

:شرایط محیطی خلیج فارس

18

Page 19: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- جهت باد

جهت گلباد غالب ، شمالی-غربی می باشد.

- سرعت تبخیر

اث#ر ترکی#بی باده#ا ، دم#ای زی#اد و ب#ارش کم ب#اعث ایج#اد

آبه######ای در زی######اد تبخ######یر

می باشد. cm/year 124 برابر منطقه خلیج فارس

درجه حرارت و رطوبت زیاد ، وجود امالح و نمکهای فراوان ،

حمالت بیولوژیکی و جزر و مد ازعوامل اصلی تخریب

در سواحل جنوبی کشور به شمار می رود.

:شرایط محیطی خلیج فارس

19

Page 20: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

پاسخ : طراحی بر اساس پایایی

آیین - تحقیق#ات انج#ام ش#ده در کش#ورهای پیش#رفته منج#ر ب#ه تهی#ه

ب#ه منظ#ور پیش بی#نی رون#د م�دلهاییو اس�تانداردها ،نام�ه ه�ا

ک#ه درآین#ده منج#ر ب#ه خ#وردگی و تخمین عم#ر مفی#د س#ازه ه#ا ش#ده اس#ت

خواهد شد.طراحی براساس پایایی

نوام#بر س#ال - در 1998( آموزش#ی کارگ#اه Work shop ) از ط#رف

NIST/ACI/ASTM برگ#زار ش#د . در این کارگ#اه آموزش#ی چه#ار عن#وان

به شرح زیر بررسی شدند :

- مکانیزمهای نفوذ یون کلر 1

- میزان کلر آستانه ) برای شروع خوردگی(2

- نرخ خوردگی آرماتورها و زمان تعمیر3

- پیش بینی عمر سرویس و هزینه ها در مدت زمان سرویس دهی4

راه حل چیست؟

20

Page 21: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

نتایج حاصل از کارگاه آموزشی :

کمیت#ه1 زی#ر تش#کیل عم#ر - مدلس#ازی منظ#ور ب#ه ای

کمیت#ه در ه#ا هزین#ه وتخمین دهی و ACI 365س#رویس

عن#وان Michael Thomasانتص#اب ب#ه تورنت#و دانش#گاه از

رئیس این زیرکمیته.

- ارائ#ه م#دل اولی#ه ب#ه ص#نعت ب#ه منظ#ور رف#ع ن#واقص و در 2

منظ#ور ب#ه اینترن#تی س#ایت در آن ارائ#ه بع#د مرحل#ه

دسترسی همگان.

-دستیابی به مدلی جامع در درازمدت.3

راه حل چیست؟

21

Page 22: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- ب#دیهی اس#ت ک#ه تنه#ا وج#ود آیین نام#ه نمی توان#د کارس#از باش#د چ#را

ک#ه ی#ک آیین نام#ه نمی توان#د دربرگیرن#ده هم#ه ش#رایط تم#امی س#ازه ه#ا

باشد.

ی#ک - ک#ه در ح#الی اس#ت این دربرگیرن#ده م#دل توان#د تنه#ا می ن#ه

تم#امی ش#رایط ی#ک س#ازه باش#د بلک#ه می توان#د پاس#خگوی نیازه#ای

و طراح#ان، کارفرمای#ان درمرحل#ه پیمانک#اران ، اولی#ه مطالع#ات

باشد.طراحی ، اجرا و نگهداری

عالوه ب#رآن م#دل می توان#د ب#ه عن#وان مکم#ل آئین نام#ه بتن ای#ران -

مورد استفاده قرارگیرد.

ام#ا متاس#فانه اهمیت نی#از ب#ه م#دل در کش#ور م#ا ب#ا وج#ود ض#ررهای -

اقتص#ادی ف#راوان حاص#ل از خ#وردگی آرماتوره#ا کم#تر م#ورد توج#ه

قرار گرفته است.

در انستیتو مصالح ساختمانی دانشکده فنی دانشگاه تهران

تحقیقات گسترده ای در زمینه دستیابی به یک مدل کاربردی

آغاز شده است.

راه حل چیست؟

22

Page 23: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

پیشینه مطالعات پایایی بتن در برابر نفوذ یون کلر و خوردگی آرماتور در کشور

پروژه های تحقیقاتی در دانشکده های مختلف کشور-

مطالعات انجام شده در برخی سازمانهای دولتی نظیر -

سازمان بنادر و کشتیرانی و......

تحقیقات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت -

مسکن و شهرسازی

)سایت بندر عباس(

23

Page 24: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

کلر پیوندی:

پیون#د ف#یزیکی : س#طح گس#ترده ژله#ای هیدرات#ه فض#ای -

پیون#دی ف#راهم می ب#رای ش#کل گ#یری کل#ر مناس#بی را

کنند.

نم#ک فری#دل ب#ه عن#وان محص#ول عم#ده : پیون#د ش#یمیایی-

شیمیایی محسوب می شود.

- بررسی کلر پیوندی )پیوسته( و آزاد2-1

تئ###وری دوم: بخش مدلسازی

C3A.CaCl2.10H2O

24

Page 25: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

کلر آزاد:

یون کل#ر موج#ود در م#ایع مناف#ذ موئین#ه ک#ه تحت اث#ر مکانیزم انتشار جابجا می شود.

- کلره#ای پیون#د یافت#ه ب#رای خ#وردگی آرماتوره#ا بی ح#رکت توان#د پیون#دمی این بعالوه باش#ند می ض#رر یونه#ای آزادکل#ر را ب#ه تعوی#ق بیان#دازد . پس در هنگ#ام مطالع#ه ح#رکت ی#ون کل#ر، اث#ر کل#ر پیون#دی وآزاد بای#د

در نظر گرفته شود.

- بررسی کلر پیوندی و آزاد2-1

25

Page 26: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

لف#ظ هم دم#ای کل#ر پیون#دی ، ب#رای توض#یح رابط#ه بین کل#ر پیون#دی و -

کلر آزاد یا کلر کل و کلر آزاد در دمای ثابت به کار برده می شود.

- روابط متعددی بین کلر پیوندی و کلر آزاد ارائه شده است :

- رابطه خطی:1

Tutti س#ال در زی#ر 1982 ص#ورت ب#ه را ای س#اده خطی رابط#ه

پیشنهاد نمود:

Arya.:و همکاران رابطه دیگری را پیشنهاد کردند

cCb

cCb

- روابط بین کلر پیوندی و کلر آزاد:2-1-1

26

Page 27: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- روابط بین کلر پیوندی و کلر آزاد:2-1-1

27

Page 28: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

Pereira & Hegedus رابطه زیر را پیشنهاد کردند:

c1

cCC bmb

بین مق#ادیر )رابط#ه خطی

معکوس(

Freundlich : رابطه cCb

مطرح شده است :Xu معادله دیگری توسط

sssss

ss

bm

b

cc

cc

cc

cc

cc

cc

cc

C

C

111

1112

- روابط بین کلر پیوندی و کلر آزاد:2-1-1

- رابطه غیر خطی:2

28

Page 29: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- روابط بین کلر پیوندی و کلر آزاد:2-1-1

29

Page 30: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

:نوع مواد سیمانی -

-تاثیر مثبت استفاده از پوزوالنها در بتن

- فاکتورهای موثر برتشکيل کلر پيوندی2-1-2

30

Page 31: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- قلیاییت:

- ب#ه ط#ور کلی می ت#وان گفت ه#ر چ#ه غلظت هیدروکس#ید بیش#تر باش#د

کلر کمتری پیوند می یابد.

- فاکتورهای موثر برتشکيل کلر پيوندی2-1-2

31

Page 32: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- درجه حرارت:

مطالع#ات -Roberts)1962( & Larsson)1995( ک#ه ده#د نش#ان می

از یاب#د، می ک#اهش دم#ا اف#زایش ب#ا ش#یمیایی پیون#دی کل#ر م#یزان

ط#رف دیگ#ر اف#زایش دم#ا ب#ر پیون#د ف#یزیکی ن#یز م#وثر اس#ت چراک#ه زی#اد

آزاد ایج#اد کل#ر ب#اعث و اف#زایش را یونه#ای کل#ر تح#رک ش#دن دم#ا

بیشتری می شود.

محص#والت انحالل ق#ابلیت ش#دن بیش#تر ب#اعث دم#ا اف#زایش -

واکنشهای شیمیایی )نمک فریدل ( می شود.

- اثر دما بر کلر پیوندی را می توان با قانون ارنیوس بیان نمود:

0

b

0

T

1

T

1

R

E

T|b

bb e

C

CTf

- فاکتورهای موثر برتشکيل کلر پيوندی2-1-2

32

Page 33: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

-روشهای اندازه گيری کلر پيوندی2-1-3

منظور نمودن روابط کلر کل و کلر آزاد

منظور نمودن روابط بین کلر آزاد و پیوندی

33

Page 34: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

انتق#ال ي#ون كل#ر و عوام#ل م#ؤثر -2-2 :بر آن

بخش دوم: تئوری مدلسازی

34

Page 35: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

(Diffusion)شار تان -حرکت ماده تحت تاثیر گرادیان غلظت

(Capillary Suction)مكش موئينه -

انتقال آب و یونها در داخل محیط متخلخل بتن به دلیل جذب سطحی منافذ موئینه

(Absorption)رطوبتی جذب-حرکت ماده تحت تاثیر گرادیان رطوبتي

(Permeation) نفوذ -

انتقال سیال تحت اثر گرادیان فشار

( Migration) مهاجرت- انتقال يونها تحت اثر اختالف پتانسیل الکتریکی

كانيزم تركيبى م-

- مکانیزمهای)سازوکارهای( نفوذ یون کلر به بتن2-2-1

35

Page 36: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

اجزا تشکیل دهنده و طرح

اختالط

W/C

نوع سیمان

مواد افزودنی معدنی

عیار سیمان

حداکثر اندازه دانه

نوع دانه بندی

مالحظات طراحی و اجرا

پوشش بتن

تراکم

عمل آوری

پوششهای سطحی روی بتن

درزهای اجرایی و درز سرد

دمای بتن ریزی

شرایط رویارویی

رطوبت

درجه حرارت

موقعیت نسبت به دریا

زمان رویارویی

باد

تابش آفتاب

شرایط بارگذاری

سطح تنش

مشخصات ترکها

-عوامل موثردر نفوذ یون کلر2-2-2

36

Page 37: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- شرایط رویارویی

Wind

37

Page 38: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

x

cDJ d

00

x

cDJ d

(Diffusion function) تابع انتشار

- معادالت حاکم بر انتشار يون کلر به داخل بتن2-3

در يک سيستم مايع :Fickقانون اول

حالت انتشارپذیری پایدار:

متخلخ##ل س##اختار نم##ودن ف##رض با همگن:

38

Page 39: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

`

2

2

nss2

2

b

0t

x

cD

x

c

c

c1

D

t

c

- معادالت حاکم بر انتشار يون کلر به داخل بتن2-3

حالت انتشارپذیری ناپایدار:

در ح#الت ناپای#دار اف#زایش یونه#ای کل#ر ک#ل منج#ر ب#ه تف#اوت ش#ار می ش#ود و ب#ه

:Fick شکل قانون دوم

39

Page 40: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

حل معادله فوق به صورت زیر در می آید:

:ci 0= با در نظر گرفتن

tD

xerf

c

c

nss21

0

tD

xerf

cc

cc

nssi 20

0

باید توجه داشت درابطه فوق تمامی غلظتها برابر غلظت یونهای کلر آزاد

می باشد و واضح است که تنها در صورت در نظر گرفتن رابطه خطی بین یونهای کلر آزاد و پیوندی غلظتها را می

توان به صورت غلظت کل کلر تعریف نمود.

- معادالت حاکم بر انتشار يون کلر به داخل بتن2-3

c

c1

DD

b

ssnss

40

Page 41: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

خوردگى آرماتور در بتن وروشهاى جلوگيرى از آن- 2-4

Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH2) + O2 + 2H2 O 4Fe(OH)3

2Fe(OH)3 Fe2 O 3 . H2O + 2 H2O

وعواملمكانيزم - 2-4-1

41

Page 42: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

خوردگى آرماتور در بتن وروشهاى جلوگيرى از آن- 2-4

وعواملمكانيزم - 2-4-1- حمله کلروری

- کربناته شدن

42

Page 43: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

انج#ام ش#ده نش#ان داده ش#ده . Andrade et al در تحقیقی ک#ه توس#ط -

از ب#ه کم#تر آرماتوره#ا اف#زایش قط#ر ک#ه ب#رای micron 10 اس#ت

شروع ترک خوردگی پوشش بتنی کافی می باشد.

ب#ه ص#ورت اف#زایش حجم محص#والت حاص#ل از خ#وردگی آرماتوره#ا

زیر می باشد:برابرافزایش

رنگ حجم محصوالت حاصل از خوردگی

1/2 سیاه Fe3O4

8/3 سفید Fe)OH(2

2/4 قهوه ای Fe)OH(3

4/6 زردFe)OH(3 3H2

خوردگى آرماتور در بتن وروشهاى جلوگيرى از آن- 2-4

43

Page 44: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

از 2-4-2 �یری ��جلوگ �های ��روش -خوردگی

ى روى���هاى اپوكس��تفاده از پوشش�اس آرماتور

اى�������������تفاده از آرماتوره�����������اس )گالوانیزه ،ضد زنگ و...(ويژه

استفاده از بازدارنده ها در بتن

استفاده از حفاظت كاتدى در بتن

روش كلرزدايى از بتن

خوردگى آرماتور در بتن وروشهاى جلوگيرى از آن- 2-4

44

Page 45: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

-AASHTO T259: Standard Method of Test for Resistance of Concrete to Chloride Ion Penetration )Salt Ponding Test(

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

45

Page 46: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

مزایا:

در این روش تنها حرکت یونهای کلر•

در نظر گرفته می شود.

آزمایش در دمای ثابت انجام می شود.•

معایب:

تنه#ا مک#انیزم موج#ود در این روش مک#انیزم انتش#ار نمی باش#د و •

ب#ر نت#ایج حاص#ل از این روش ت#اثیر Absorption (Wicking )مک#انیزم

گذارند.

م#دت زم#ان آزم#ایش در م#ورد بتنه#ای توانمن#د ب#رای دس#تیابی ب#ه •

روز می باشد.90یک پروفیل با معنا بیش از

و مزای####ا معایب:

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

46

Page 47: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- AASHTO T277 ) ASTM C1202(: Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration )Rapid Permeability Test(

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

47

Page 48: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

مزایا و معایب:

مزایا:

ساعت(6 انجام آزمایش در مدت زمان کوتاه )•

معایب:

وابس#تگی جری#ان عب#وری ب#ه تم#امی یونه#ای موج#ود و ن#ه فق#ط ی#ون •

کلر

اف#زایش دم#ا در اث#ر اعم#ال ولت#اژ زی#اد و وابس#تگی نت#ایج حاص#ل ب#ه •

دما

وابستگی نتایج آزمایش به وجود مواد هادی جریان در بتن •

عدم قطعیت در نتایج •

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

48

Page 49: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- The Rapid Migration Test )CTH Test(

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

49

Page 50: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

مزایا و معایب:

مزایا: منظور نمودن یون کلر به عنوان تنها عامل موثر•

انجام آزمایش در دمای ثابت •

ساعت(8 انجام آزمایش در مدت زمان کم )•

معایب: وابستگی نتایج آزمایش به وجود مواد هادی جریان در بتن•

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

50

Page 51: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- Bulk Diffusion Test )Nord Test NTBuild 443(

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

51

Page 52: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

مزایا و معایب:

مزایا:

انجام آزمایش در دمای ثابت•

منظور نمودن یون کلر به عنوان تنها عامل موثر•

بررسی مکانیزم انتشار به عنوان تنها مکانیزم موجود•

انتش#ار • کل#ر ی#ون م#یزان از خ#وبی بس#یار تخمین آوردن بدس#ت

یافته

معایب:

روز(35 طوالنی بودن زمان آزمایش )حداقل •

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

52

Page 53: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- Resistivity Techniques

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

53

Page 54: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- Pressure Penetration techniques

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

54

Page 55: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- Sorptivity

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

55

Page 56: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

Other Test Methods

Propan -2- ol Counter diffusion

Gas Diffusion

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

56

Page 57: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- روشهای آزمایش مقاومت بتن در برابر نفوذ یون کلر2-5

57

Page 58: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- بررسی اساس برخی مدلهای موجود در دنیا:2-6

بی#نی عم#ر Tutti- م#دل ب#رای پیش اولین م#دلها از ب#ه عن#وان یکی مفید سازه

58

Page 59: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- بررسی اساس برخی مدلهای موجود در دنیا:2-6

اساس: استفاده از قانون دوم فیک

C)x,t(= Csa erf )x / 2)Dat( 0.5(

ثابت Csa Da, : فرضیات

اولین مدل عددی انتشار یون کلر

Collepardiمدل

بر اساس مطالعات آزمایشگاهی و صحرایی

Dp)t(=Dp0)t0/t(b Da)t(=Da0)t0/t(a

a , با معرفی b تاثیر مواد تشکیلو محیط بر نرخ انتشار در دهنده بتن

نظر گرفته شده

M.Maageمدل

59

Page 60: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

:Bamforth مدل •

مدل تجربی با استفاده از تابع خطا -

ثابت با توجه به نوع سیمان و شرایط رویارویی مختلفCs- فرض

در نظر گرفته شده است.De و W/Cرابطه بین

: Saettaمدل •

- در این م#دل اث#ر م#واد تش#کیل دهن#ده، ش#رایط محیطی و ان#در کنش

کلر و بتن در نظر گرفته شده است.

به عنوان مقدار ذاتی ضریب انتشار و ضریب مرجع: Di,ref- ضریب

Di= Di,ref . f1)T( . f2)h( . f3)te(

- بررسی اساس برخی مدلهای موجود در دنیا:2-6

60

Page 61: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

:Oh مدل •

- بررسی اساس برخی مدلهای موجود در دنیا:2-6

Dc= DcR. fT)T(. ft)t( . fh)h(

در این مدل اثر انتقال کلر با رطوبتنیز لحاظ شده است

Fickاساس: قانون دوم

61

Page 62: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

:ClinCon مدل •

- بررسی اساس برخی مدلهای موجود در دنیا:2-6

Fickاساس: قانون اول

اطالعات ورودی:

ضریب انتشار

طرح اختالط

شرایط محیطی

شرایط عمل آوری وبتن

ریزی62

Page 63: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- بررسی اساس برخی مدلهای موجود در دنیا:2-6

Duracreteمدل

( Rostam) توسطزمان آستانه اولیه فاز

t 0اول برابر

در نظر گرفتن طبیعت احتمالی مدلهای عمر

مفید

b = - f-1)pf(

( Bentz) توسط CIKSمدل

نفوذ یک بعدی و دو بعدی

D=D)W/C, Vagg, %CSF, a(

63

Page 64: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

:DoEPiT مدل •

مدلی اولی#ه در ط#راحی ب#ر اس#اس دوام ک#ه تنه#ا دی#د کیفی از مس#اله

خوردگی در اختیار طراحان قرار می دهد.

)تدوین شده در دانشگاه توکیو(:DuCOMمدل •

- بر اساس حل روش اجزا محدود

- گ#یرش بتن، ش#کل س#ازه و س#ن نمون#ه، ری#ز ترکه#اف مق#اومت و

دما

- اثر پارامترهای موثر در کشور ژاپن را در نظر می گیرد.

- بررسی اساس برخی مدلهای موجود در دنیا:2-6

64

Page 65: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- بررسی اساس برخی مدلهای موجود در دنیا:2-6

(ACI 365 توسط ) Life 365 مدل

پیش بینی عمر مفید و هزینه تعمیر

عوامل موثر بر ضریب نفوذپذیری

W/C

%SF

نوع پوشش سطحی

ضخامت پوشش

نوع آرماتور

و

پوشش آن

شرایط رویارویی

سازه

Dura Netمدل

انجمن بین المللی متشکل از افراد متخصص

وظیفه : جمع اوری اطالعات در مورد سازه های بتنی در کشورهای

مختلف اروپایی

این نهاد هم اکنون در حال گسترش

است

65

Page 66: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

- معرفی برنامه های انستیتو مصالح ساختمانی در پروژه حاضر3-1

شروع مطالعات پروژه

1380بهمن

66

Page 67: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

: دس#تیابی ب#ه داده ه#ای اولی#ه ب#رای برنام#ه ه#ای کوت#اه م#دت

تهیه و تدوین نسخه اول مدل .

: بررس#ی آزمون#ه ه#ا ب#ا س#نین بیش#تر برنام#ه ه#ای می#ان م#دت

س#ال( و در نتیج#ه دس#تیابی ب#ه داده ه#ای بیش#تر 5و 3)مثال

دوم درج#ه در ک#ه دیگ#ر م#وثر عوام#ل گ#رفتن نظ#ر در و

اهمیت قرار دارند.

م#دت دراز ه#ای ب#ا برنام#ه ک#اربردی م#دلی ب#ه دس#تیابی :

درنظرگ#رفتن کلی#ه عوام#ل م#وثر برپای#ایی بتن و رف#ع نقص#ها

ومحدودیتهای مدل اولیه.

- معرفی برنامه های انستیتو مصالح ساختمانی3-1

67

Page 68: بخش اول: تجزيه و تحليل موضوع 1-1- صورت مساله 1-2- عوامل ايجاد مشکل

پایان

68