Διερευνηση του φαινομενου της διαβρωσης σε κατασκευες οπλισμενου σκυροδεματος. Απομειωση της μηχανικης αντοχης κρισιμων μελων. Τροποι προληψης.

Effect of corrosion on reinforced concrete structures. Degradation of mechanical properties of critical structural members. Precaution measures. (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Ντρουμπάλη, Ανθούλα
  3. Διαχείριση Τεχνικών Έργων (ΔΧΤ)
  4. 27 Σεπτεμβρίου 2020 [2020-09-27]
  5. Ελληνικά
  6. 83
  7. Παπαγιαννόπουλος, Γεώργιος
  8. Αθανασοπούλου, Αδαμαντία
  9. Διάβρωση | Corrosion | Χάλυβας | Steel reinforcement | Σκυρόδεμα | Concrete | Οπλισμένο σκυρόδεμα | Reinforced concrete | Μηχανικές αντοχές | Mechanical properties | Αξιολόγηση διάβρωσης | Corrosion identification
  10. 12
  11. 28
  12. Περιέχει : εικόνες
    • Η διάβρωση του χάλυβα είναι ένας από τους κύριους λόγους για την υποβάθμιση των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα. Αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα ιδιαίτερα σε παράκτιες περιοχές (μεγάλη συγκέντρωση χλωριόντων) και σε σεισμογενείς περιοχές, με αντίκτυπο τόσο οικονομικό όσο και στην ασφάλεια της κατασκευής. Η διάβρωση του χάλυβα επηρεάζεται κυρίαρχα από την διαδικασία της ενανθράκωσης και την ύπαρξη χλωριόντων. Η επίπτωση της διάβρωσης στις μηχανικές ιδιότητες του χαλυβα οπλισμού και κατ’ επέκταση στην αντοχή των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα είναι μεγάλες. Η απώλεια μάζας που παρατηρείται στον οπλισμό και άρα η μειωμένη διατομή ικανή για να φέρει φορτίο, έχει ως αποτέλεσμα την μείωση των ορίων διαρροής και θράυσης. Επιπρόσθετα, διαβρωμένα δοκίμια χάλυβα έμφανίζουν μειωση της ενέργειας παραμόρφωσης και μείωση της παραμόρφωσης θραύσης με την αύξηση της διάβρωσης. Τέλος, η ύπαρξη των εγκλεισμάτων MnS αλλά και η δυνατότητα να συνδεθούν με τους επιφανειακούς βελονισμούς λόγω διάβρωσης θέτει σε κίνδυνο την δομική ακεραιότητα του υλικού. Συνεπώς, η ανάπτυξη τεχνολογίας τόσο του σκυροδέματος όσο και του χάλυβα, με σκοπό την κατασκευή οπλισμένου σκυροδέματος ανθεκτικό στην διάβρωση κρίνεται αναγκαία. Για τον σκοπό αυτό δίνεται προσοχή στην σύνθεση σκυροδέματος αλλά και στον σωστό σχεδιασμό της κατασκευής, χρησιμοποιούνται ειδικοί χάλυβες οπλισμού (χάλυβες με εποξική ή μεταλλική επικάλυψη, ανοξείδωτοι χάλυβες ή ράβδοι από ινοπλισμένα πολυμερή), έχουν αναπτυχθεί τεχνικές οι οποιές λειτουργούν ως φραγμοί στην είσοδο των χλωριόντων στο σκυρόδεμα, χρησιμοποιούνται ηλεκτροχημικές μέθοδοι (καθοδική προστασία, ηλεκτροχημική εξαγωγή χλωριόντων) αλλά και τεχνικές χρήσης αναστολέων διάβρωσης. Εξαιρετικής σημασίας κρίνεται και η σωστή ανάγνωση του προβλήματος της διάβρωσης στις κατασκευές οπλισμένου σκυροδέματος, με σκοπό την επιλογή της βέλτιστης λύσης επισκευής. Οι κυριότερες μέθοδοι αξιολόγησης της διάβρωσης του χάλυβα οπλισμού συμπεριλαμβάνουν τον οπτικό έλεγχο, διερεύνηση αποφλοιώσεων συνηθέστερα με GRP ή θερμογραφία IR, ανάλυση περιεκτικότητας σε χλωριόντα, προσδιορισμός του βάθους ενανθράκωσης, ο προσδιορισμός ηλεκτρικής συνέχειας και μετρήσεις του ρυθμού διάβρωσης. Επιπλέον, αποτιμάται η θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος αλλά και η διαπερατότητα του σκυροδέματος από χλωριόντα.
    • Reinforcement steel corrosion appears to be the main reason for reinforced concrete (RCC) structures degradation. Especially in coastal regions and seismic areas, the impact on structure’s safety and the economical impact cannot be ignored. Chlorides and carbonation procedure are of the dominant factors of steel reinforcement corrosion, which has a big impact on RCC structures. Corrosion of steel results in significant mass loss and reduction of the bearing capacity of the reduced cross section of steel. This leads to reduction of yield stress, ultimate stress, uniform elongation and energy density. The existence of MnS inclusions in corroded steel along with the possibility of their connection to other external damages such as pits, put RCC structure’s durability in high risk. That said, development of corrosion resistant RCC structures is deemed necessary. There are various methods developed to assist on that such as the use of proper concrete mix, proper structure design, the use of non-corrosive steels and coatings (epoxy coatings, metallic coatings, stainless steel, Fiber Reinforced Polymer bars), the use of barriers and corrosion inhibitors. For a corroded RCC structure, choosing the optimum repair solution requires the correct identification of corrosion extension. Methods used to identify the extent of corrosion are visual inspection, delamination survey usually by ground penetrating radar (GRP) or infrared thermography (IR), chloride-ion content analysis, carbonation depth, electrical continuity and definition of corrosion rate. Furthermore, concrete is also to be evaluated by compressive-strength testing and chloride-ion permeability testing.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.