عنوان پایان‌نامه
ارزیابی دراز مدت پارامترهای موثر بر نفوذ یون کلر در سازه های بتنی در محیط خلیج فارس
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1958;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64695
- تاریخ دفاع
- ۱۱ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- سیامک ریاضی
- استاد راهنما
- محمد شکرچی زاده
- چکیده
- در سال های اخیر تحقیقات گسترده ای بر روی پایایی و عملکرد بلندمدت سازه¬های بتنی در محیط-های دریایی صورت گرفته است. این تحقیقات بر روی نفوذ یون کلر در بتن متمرکز بوده تا بتوان تخمین نسبتاً دقیقی از زمان و میزان خوردگی آرماتورهای درون بتن به دست آید. خوردگی آرماتورها در سازه¬های بتن‌آرمه یکی از مهم¬ترین آسیب¬های ناشی از رویارویی با محیط حاوی یون کلر در محیط خلیج¬فارس است که پارامترهای مختلفی در این فرآیند نقش دارد. نسبت آب به مواد سیمانی و مقدار جایگزینی میکروسیلیس، نوع و مدت¬زمان رویارویی با شرایط دریایی، نوع و شرایط عمل¬آوری و همچنین نوع پوشش سطحی مورد استفاده در بتن از مهم¬ترین این عوامل می¬باشند. این تحقیق شامل دو فاز تجزیه و تحلیل نتایج و مدل¬سازی می¬باشد. در فاز اول، پروفیل نفوذ یون کلر در بتن، ضریب انتشارپذیری و میزان کلر سطحی در چهار بخش مختلف که هرکدام اختصاص به یکی از عوامل مهم ذکرشده داشت اندازه¬گیری شده و نتایج بدست¬آمده تجزیه و تحلیل شدند. همچنین دستورالعمل¬های آیین‌نامه پایایی بتن در محیط خلیج¬فارس و دریای عمان مورد بررسی قرارگرفته و پیشنهادهایی برای اصلاح این آیین¬نامه آورده شد. در فاز دوم نیز به کمک روش آماری سطح پاسخ به بررسی نتایج بدست¬آمده و همچنین رسم کانتورهای پارامترهای موثر در نفوذ یون کلر پرداخته شد. در هر چهار بخش تحقیق معادلاتی به منظور پیش¬بینی مقادیر ضریب انتشارپذیری و کلر سطحی آورده شده و میزان دقت معادلات به کمک رگرسیون با نتایج واقعی مقایسه شد.
- Abstract
- In recent years, much research work has been carried out on durability and long-term performance of concrete structures in marine environment. In particular, much work has been carried out in order to obtain a better control of chloride penetration and corrosion of embedded steel, which represent the greatest threat to the safety and economy of the structures. Corrosion of reinforcement is the major cause of the deterioration of concrete structures exposed to chloride in Persian Gulf region that is affected by many factors. Silica fume and water to cement ratio, exposure conditions, curing conditions and surface coatings would be considered as the major factors simply influence the chloride diffusion into concrete. In the first phase of this thesis, chloride ion diffusion values in concrete, values of diffusion coefficient and the surface chloride content have been investigated. The specimens had different mixture proportions and were exposed to seawater in Persian Gulf region for three, nine, thirty six, sixty and eighty four months. The whole project divided into four parts which each part was designed for investigating different influencing parameters on chloride diffusion. These four projects named effect of different exposure conditions, effect of silica fume content and water to binder ratio, effect of different curing condition and effect of surface coating. In the second phase, a statistical modeling was investigated on the data using Response Surface Methodology (RSM) and a practical solution for decreasing the cost of experiments were conducted on the whole project. From results it can be seen that the tidal zone is the harshest marine zone in Persian Gulf region. Also using 5 percent of silica fume would definitely decrease the chloride diffusion coefficient up to sixty percent. Also it would be really helpful to reduce the water to binder ratio up to 0.45. In curing condition part it has been investigated that the concrete without any curing and the concrete which has been cured with curing substance would also show a practical durability toward chloride penetration. Also aliphatic acrylic has a superior performance in decreasing of chloride penetration into the concrete. On the other hand, it would be reasonable to use a statistical method to reduce the cost of experiments.
