18097

18097

بررسي آزمايشگاهي تشكيل آند تكويني و شدت خوردگي در سازه هاي بتن مسلح در مناطق خورنده

كارشناسي ارشد

مديريت و ساخت

اسفند ماه ١٣٩٥

دكتر محسن تدين - مرحوم دكتر رضا عباس نيا

عمران

در اين پروژه تشكيل آند تكويني در سازه هاي ساخته شده از دو نوع بتن متفاوت و يا سازه هاي بتن مسلح ترميم شده با مصالح ناسازگار از نظر خواص الكتروشيميايي مورد بررسي آزمايشگاهي قرار گرفته است. در طراحي نمونه هاي مورد آزمايش، براي بتن پايه يك طرح اختلاط واحد و براي مواد ترميمي (بتن نوع دوم) 9 طرح متفاوت در نظر گرفته شده است. برنامه آزمايشگاهي به گونه اي طراحي گرديده است كه بتن پايه و ساير نمونه ها به صورت مجزا از لحاظ خواص الكتروشيميايي و نفوذپذيري مورد ارزيابي قرار گيرند و عملكرد آنها به كمك پارامترهاي كمي مشخص گردد. نمونه هاي شبيه سازي ميلگرد در سازه واقعي تحت تأثير خوردگي، به صورت دال هاي بتن مسلح كه در قسمت مياني مورد ترميم قرار گرفته طراحي شده است. اين نمونه ها در معرض محيط مهاجم (خورنده) قرار گرفته و آزمايش هاي تعيين پتانسيل نيم پيل و جريان خوردگي ماكروپيل بر روي آنها انجام شده است. شرايط رويارويي در آزمايش هاي مربوط به خوردگي مشابه شرايط خورنده در ناحيه پاشش طراحي گرديده است. بر اساس نتايج اين پژوهش مي توان گفت كه احتمالاً عامل ديگري به جز اختلاف پتانسيل الكتروشيميايي مواد ترميمي با بتن پايه در تشكيل آند تكويني مؤثر است. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد علي رغم استفاده از مواد با ناسازگاري بالا از نظر خواص الكتروشيميايي، تا زماني كه نفوذپذيري مرز مشترك و پيوستگي ميلگرد و بتن در نزديكي مرز مشترك كنترل شود، تهديد جدي مبني بر تشكيل آند تكويني در نتيجه ترميم به روش وصله وجود ندارد. علت تمركز واكنش هاي آندي در بتن پايه و در مجاورت مرز مشترك ترميم را مي توان در نفوذ پذيري اين مرز مشترك و آسيب ديدگي پيوستگي ميلگرد و ماتريس خمير سيمان در نتيجه توليد محصولات حجيم واكنش خوردگي در منطقه آسيب ديده و همينطورتخريب و تخليه مكانيكي بتن آسيب ديده جستجو نمود.

1396/09/04

4/19/2017 12:00:00 AM

In this project the formation of incipient anode in reinforced concrete structures made of two electrochemically different concrete structures or repaired reinforced concrete structures with electrochemically incompatible materials have been studied. A mix proportion as plain concrete mixture and 9 different mixtures as repairing materials were designed. The electrochemical and permeability properties of each 10 mixtures were determined by means of standard laboratory tests, and the samples’ characteristics were quantified. Center repaired reinforced concrete slabs was applied to simulate the corrosion of steel rebars in real reinforced concrete structures exposed to corrosive environment. Half-cell potential test and determining macro-cell corrosion current test were applied on the slabs exposed to corrosive environment. Similar environment to splash zone were designed for exposure conditions in the corrosion tests. According to the test results, incipient anode formation might be due to electrochemical potential difference between the plain concrete and repairing materials. The results show that despite using high electrochemically incompatible materials, no significant corrosion risk is seen at the structure repaired with patch repaired method. This happens if the interface permeability and concrete-rebar bonding near the interface area is controlled. According to the test results and literature, the Anodic reaction concentration in plain concrete in the vicinity of the repairing area could be due to the permeability of plain concrete and repairing materials interface; moreover, deterioration of bonding between the rebars and cement paste could be another possible reason for the Anodic reaction concentration. Deterioration of rebars bonding occur due to the expansive products of corrosion reaction around rebars, and removal of chloride contaminated concrete during the patch repairing process.