عنوان پایان‌نامه
تجزیه و تحلیل نتایج پنج ساله پروژه نفوذ یون کلر در سازه های بتنی در محیط خلیج فارس
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43518;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1332
- تاریخ دفاع
- ۲۱ دی ۱۳۸۸
- دانشجو
- مهدی خان زاده مرادلو
- استاد راهنما
- محمد شکرچی زاده
- چکیده
- استفاده روزافزون از سازه های بتنی و عدم توجه مطلوب به مساله پایایی آن ها در محیط خلیج فارس باعث شده است که امروزه شاهد آن باشیم که سازه های بتن آرمه اجرا شده عمر مفید بسیار کمتری نسبت به عمر طراحی داشته باشند و همواره باعث هزینه های گزافی برای تعمیر و نگهداری شوند. یکی از عوامل مهم در تخریب سازه های بتنی، نفوذ یون کلر است که عامل اصلی در خوردگی آرماتورها و تخریب سازه های بتنی می باشد. در این پایان نامه به تجزیه و تحلیل بخشی از نتایج پنج ساله پروژه بررسی نفوذ یون کلر در سازه های بتنی در محیط خلیج فارس پرداخته می شود که با استفاده از این نتایج می توان به پیشنهادهایی رسید که با ملحوظ داشتن آن ها در ساخت و ساز، عمر مفید سازه های دریایی در جنوب کشور را، که معمولا جزء سازه های پر اهمیت کشور تلقی می گردند، افزایش و هزینه های نگهداری و تعمیرات را به میزان قابل توجهی کاهش داد. در این تحقیق اثر پوشش های سطحی مختلف بر نفوذ یون کلر در دو حالت رویایی در محل (شامل جزرومد و مغروق) با در نظر گرفتن اثر زمان بر عملکرد این پوشش ها و همچنین اثر "غشای سطحی" بر ضریب انتشارپذیری بتن با درصدهای دوده سیلیس و نیز نسبت های آب به مواد سیمانی مختلف در حالت رویارویی جزرومد به عنوان عوامل موثر بر نفوذ یون کلر در بتن مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه های در محل به مدت 60 ماه در محیط خلیج فارس و در شرایط رویارویی جزرومد و مغروق نگهداری شده بودند. بررسی نتایج پروفیل یون کلر، ضریب انتشار پذیری در این مدت نشان می دهد که از میان پوشش های بررسی شده، پوشش های پلی اورتان و آلفاتیک آکرلیک در هر دو ناحیه قرارگیری موثرترین پوشش بوده اند. ولی نکته قابل توجه این است که این پوشش ها با گذشت زمان عملکرد خود را به تدریج از دست داده اند و همچنین عمر این پوشش ها در ناحیه جزرومد کمتر از ناحیه مغروق بوده است. همچنین، با توجه به نتایج مشاهده می شود که به مرور زمان در تعدادی از نمونه ها بخشی از ضخامت بتن در نزدیک سطح، ویژگی بتن از حیث انتقال یون کلر تغییر می کند و ضریب انتشار پذیری معمولا افزایش می یابد که به این پدیده اثر "غشای سطحی" گفته می شود. این نتایج نشان می دهند که غشای سطحی یک پدیده وابسته به زمان است که در بتن های با کیفیت ضعیف ضخامت بیشتری از خود نشان می دهد و هر چقدر مشخصات این لایه با داخل بتن تفاوت بیشتری داشته باشد، خطای بوجود آمده در ضریب انتشار پذیری و تخمین زمان شروع مرحله خوردگی سازه ها در اثر نادیده گرفتن این پدیده بیشتر خواهد بود. کلمات کلیدی: پوشش سطحی؛ غشای سطحی؛ ضریب انتشارپذیری یون کلر؛ عمر مفید؛ خلیج فارس.
- 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 and it is now accepted that the durability of the reinforced concrete depends mainly on the composition and properties of the concrete surface layer in harsh marine environment. This layer, sometimes with a thickness close to the cover of the reinforcement, is the only responsible for the corrosion protection of the reinforcement. In this thesis, chloride concentration profiles and values of diffusion coefficient, which were determined for several mixture proportions of concrete exposed to seawater in Persian Gulf for 60 months, have been investigated. In addition, the efficacy of different surface coating in increasing of time to corrosion initiation of reinforced concrete structures and their performance in long-term exposure studied. On the other hand, the effect of skin layer existing on surface of concrete in diffusion coefficient and errors obtained in service life of concrete structures evaluated. From result, it can be seen that epoxy polyurethane and aliphatic acrylic coatings have a superior performance in decreasing of chloride penetration into the concrete. Moreover, they can highly improve the service life of concrete structures. But, these coatings gradually leave their performance in long-term exposure times and the coated concrete specimens should be recoated on several times in assumed service life with respect to harsh environment of Persian Gulf region. Finally, it's obvious from results that appearance of skin layer is time dependent and quality of concrete affects the appearance of skin layer in the surface of concrete and it can be deducted that more permeable concrete show large skin layer thickness. In addition, significance errors arise in diffusion coefficient and estimated service life of concrete structures with increasing differences between concrete skin and bulk properties due to misinterpretation of skin layer and variation of diffusion with depth. Keywords: Surface coating; Skin layer; Diffusion coefficient; Service life; Persian Gulf.
