Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία αναλύεται ο μηχανισμός της διάβρωσης του χάλυβα στο οπλισμένο σκυρόδεμα και παρουσιάζεται εκτενώς η δράση των δύο κύριων διαβρωτικών παραγόντων που προκαλούν την πλειονότητα των βλαβών: της ενανθράκωσης και της διείσδυσης ιόντων χλωρίου.
Αναπτύσσεται λεπτομερώς η μέθοδος και οι βασικές αρχές της καθοδικής προστασίας με τη χρήση θυσιαζόμενων ανοδίων (SACP) και καταγράφονται τα πλεονεκτήματά της. Αναλύεται το φαινόμενο της άρχουσας ανόδου και από την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας καταγράφονται τα κριτήρια εφαρμογής και τα σημαντικότερα πρότυπα και οι τεχνικές προδιαγραφές που ισχύουν σε εθνικό αλλά και διεθνές επίπεδο. Αξιολογείται η παρεχόμενη προστασία από εμπορικά διαθέσιμες στην ελληνική αγορά προτάσεις ανοδίων. Ακολουθεί έρευνα για τη δυνατότητα μοντελοποίησης με τη μέθοδο των συνοριακών στοιχείων του φαινομένου της διάβρωσης και της παρεχόμενης προστασίας από την τοποθέτηση θυσιαζόμενων ανοδίων σε δομικό στοιχείο οπλισμένου σκυροδέματος, τμήμα του οποίου εμφανίζει ενεργό διάβρωση.
Η εργασία καταδεικνύει ότι όσον αφορά τις υφιστάμενες κατασκευές η καθοδική προστασία με τη χρήση θυσιαζόμενων ανοδίων δύναται να αντιμετωπίσει πλήρως το
πρόβλημα προσφέροντας και εγγυημένη χρονοεπάρκεια 25-30 ετών για την επισκευή. Γι’ αυτό και η μέθοδος αυτή είναι αποδεκτή και αναγνωρισμένη από πολλούς εθνικούς και διεθνείς οργανισμούς. Σε ό,τι αφορά τις νέες κατασκευές η έρευνα στην βιβλιογραφία αποκαλύπτει την αξία της συνολικής διαχείρισης της διάβρωσης που κυρίως περιλαμβάνει την πρόληψή της.
Τέλος, η εργασία καταδεικνύει ότι η μέθοδος των συνοριακών στοιχείων μπορεί να χρησιμοποιηθεί με αξιόπιστο τρόπο για την ανάπτυξη και βελτιστοποίηση συστημάτων καθοδικής προστασίας με χρήση θυσιαζόμενων ανοδίων σε υφιστάμενες κατασκευές που εμφανίζουν ενεργό διάβρωση.
In the present Thesis the mechanism of corrosion of steel in reinforced concrete is analyzed and the two main corrosive factors, the carbonation and the penetration of
chloride ions that cause the majority of the damages are presented.
The method and the basic principles of cathodic protection with the use of sacrificial anodes (SACP) are developed in detail and its advantages are highlighted. The
phenomenon of incipient anode is analyzed and from the review of the literature, the application criteria and the most important standards and technical specifications that are valid at national and international level are recorded.
The protection provided by commercially available anodes in the Greek market is evaluated and the modeling with the boundary element method (BEM) of corrosion
phenomenon and protection provided from sacrificial anodes in a reinforced concrete element, part of which shows active corrosion is investigated.
The results indicate that in the case of existing structures, the cathodic protection with the use of sacrificial anodes can fully address the problem. That is why this method is
accepted and recognized by many national and international organizations. Regarding new structures, the research in the literature reveals the value of overall corrosion management, which mainly includes its prevention.
Finally, the work demonstrates that the boundary element method can be a useful tool to provide information about sacrificial anodes performance and placement in existing
structures that exhibit active corrosion.
Η καθοδική προστασία ως μέθοδος αντιμετώπισης της διάβρωσης του χάλυβα σε κατασκευές οπλισμένου σκυροδέματος