خوردگی آرماتور در بتن (پیشگیری، شناسایی، تعمیر)

رده بندی دیویی: 620/137
شابک: 978-600-113-189-9
رده بندی کنگره: 1397 9خ/4455 TA
شماره کتابشناسی ملی: 5169943
شناسه ملی سند علمی: R-1224493
تاریخ درج در سایت: 14 خرداد 1400
سال انتشار: 1397
تعداد صفحه: 615
زبان: فارسی
دسته بندی علمی:
مشاهده: 1,842

فایل این کتاب در 615 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این کتاب:

چکیده کتاب:

پس از گذشت بیش از هزار سال، بتن هایی که توسط رومیان با استفاده ازآهک، پوزولان و سنگدانه ها به عنوان مصالح اولیه ساخته شده بودند دوام و پایداری خود را نشان دادند. سازه های ارزشمندی از این نوع بتن ها برای ما باقی مانده است نظیر ساختمان پانتئون در رم که ساختمان آن در سال ۱۲۵ بعد از میلاد به پایان رسید؛ علاوه بر آن سازه هایی در محیط دریایی برای بیش از دو هزار سال باقی ماندند. این شواهد به وضوح نشان میدهد که بتن میتواند همانند یک سنگ، پایدار باقی بماند  مشروط بر آنکه شرایط خاص آسیب نظیر اسیدها، سولفات ها، سیکل های ذوب و یخ و یا سنگدانه های واکنشزا وجود نداشته باشد. در حال حاضر به کمک پیشرفت هایی که در چند دهه اخیر در شیمی سیمان و در تکنولوژی بتن ایجاد شده است، حتی با وجود دلایل تخریب که به آنها اشاره شد بتن می تواند پایانی خود را حفظ کند. بنابراین چنانچه مصالح مناسب با دقت انتخاب شوند و کنترل های لازم در زمان تولید و ریختن بتن اعمال شود سازه های بتنی با گذشت زمان می توانند در موقعیت های متنوع بهره برداری، پایا و با دوام باقی بمانند. موضوع بتن مسلح تا حدودی متفاوت است. این سازه ها نمی توانند تا زمان نامحدود و یا تقریبا نامحدود بادوام باقی بمانند؛ این فرضیه تا دهه ۷۰ میلادی مورد قبول بود. در مقابل، عمر بهره برداری این سازه ها به دلیل خوردگی آرماتور محدود است . در واقع بتن به دلیل محیط قلیایی که فراهم می کند محیط ایده آلی را برای محافظت آرماتورهای مدفون فراهم می نماید. چنانچه طراحی سازه، انتخاب مصالح، طرح مخلوط بتن، ریختن، تراکم و عمل آوری بر اساس استانداردهای موجود انجام پذیرد، در آن صورت سازه های بتنی برای عمر بهرهبرداری ۵۰ سال که فراتر از مدت زمان مورد انتظار در اغلب سازههای متعارف است، حداقل در درجه حرارت های متعارف، می تواند دوام داشته باشد. در واقع مواردی از خوردگی که در زمان های بسیار کوتاه تر از زمان قید شده در سازههای متعددی گزارش شده است، می تواند در اغلب موارد به دلیل عدم رعایت استانداردها و یا از اشتباه های ناچیز در ساخت بتن ناشی شود. با این وجود، در شرایط محیطی بسیار گزندبار (معمولا در مواردی که یون کلرید وجود داشته باشد) حتی در بتنهایی که به درستی تهیه و اجرا شده باشند می توانند حالت محافظتی خود را از دست بدهند و خوردگی آرماتورها قبل از ۵۰ سل آغاز شود که موجب آثار سوئی خواهد بود.

فهرست مطالب کتاب

فصل اول: سیمان و خمیر سیمانی

-۱-۱ انواع سیمان ها و واکنش هیدراتاسیون

-۲-۱ تخلخل و فرآیند انتقال

-۱-۲-۱ نسبت آب به سیمان و عمل آوری

-۲-۲-۱ تخلخل، نفوذپذیری و پرکولاسیون

-۳-۱ سیمانهای آمیخته۱

-۱-۳-۱ مواد پوزولانی

-۲-۳-۱ سرباره کوره آهنگدازی

-۳-۳-۱ سنگ آهک آسیاب شده

-۴-۳-۱ سایر مواد افزودنی

-۵-۳-۱ ویژگی های سیمان های آمیخته

-۴-۱ سیمان های متداول

-۵-۱ انواع دیگر سیمان

مراجع

فصل دوم: فرآیندهای انتقال در بتن

-۱-۲ ترکیب مایع منفذی و مقدار آب

-۱-۱-۲ اجزاء تشکیل دهنده مایع منفذی

-۲-۱-۲ آب در بتن

-۳-۱-۲ مقدار آب و فرآیندهای انتقال

-۲-۲ انتشار

۱-۲-۲ انتشار پایدار

-۲-۲-۲ انتشار حالت غیر پایدار

-۳-۲-۲ انتشار و مقید شدن

-۳-۲ مکش مویینه 

-۴-۲ نفوذپذیری 

-۱-۴-۲ ضریب نفوذپذیری آب

-۲-۴-۲ ضریب نفوذپذیری گاز

-۵-۲ مهاجرت 

-۱-۵-۲ انتقال یون در محلول

-۲-۵-۲ انتقال یون در بتن  

-۳-۵-۲ مقاومت ویژه الکتریکی بتن   

-۶-۲ مکانیزمها و پارامترهای مهم

مراجع

فصل سوم: تخریب بتن  

-۱-۳ حمله یخ زدن و آب شدن 

-۱-۱-۳ مکانیزم اثر  

-۲-۱-۳ فاکتورهای موثر در مقاومت در برابر یخزدگی

-۳-۱-۳ بتن های حاوی مواد حبابزا

-۲-۳ تهاجم به وسیله اسیدها و آب خالص

-۱-۲-۳ حمله اسیدی

-۲-۲-۳ حمله اسید سولفوریک بیوژنیک  

-۳-۲-۳ حمله با آب خالص  

-۴-۲-۳ حمله آمونیومی

-۳-۳ حمله سولفاتی

-۱-۳-۳ حمله خارجی سولفاتی

-۲-۳-۳ حمله داخلی سولفاتی

 -۴-۳ واکنش های سیلیکاتی قلیایی  (ASR)

-۱-۴-۳ مقدار قلیایی در سیمان و مایع منفذی

  -۲-۴-۳ واکنش قلیایی سیلیسی،  (ASR)

-۵-۳ حمله آب دریا

مراجع  

فصل چهارم: جنبههای عمومی و کلی

-۱-۴ شروع و گسترش خوردگی

-۱-۱-۴ فاز شروع خوردگی

-۲-۱-۴ مرحله گسترش خوردگی

-۲-۴ سرعت خوردگی

-۳-۴ عواقب خوردگی

-۴-۴ رفتار سایر فلزات

مراجع  

فصل پنجم: خوردگی ناشی از کربناتاسیون

-۱-۵ پدیده کربناتاسیون در بتن

-۱-۱-۵ نفوذ کربناتاسیون  

-۲-۱-۵ عوامل موثر بر سرعت کربناتاسیون  

-۲-۵ زمان شروع خوردگی  

-۱-۲-۵ رابطه سهموی کربناتاسیون

-۲-۲-۵ روابط دیگر کربناتاسیون

-۳-۵ سرعت خوردگی

-۱-۳-۵ بتنهای کربناته شده و عاری از یون کلرید

-۲-۳-۵ بتنهای کربناته شده و حاوی یون کلرید

مراجع  

فصل ششم: خوردگی ناشی از یون کلرید  

-۱-۶ خوردگی موضعی  

-۲-۶ شروع خوردگی

-۱-۲-۶ مقدار غلظت بحرانی  

-۲-۲-۶ نفوذ یون کلرید  

  -۳-۲-۶ غلظت یون کلرید سطحی (CS)

۱۵۰  -۴-۲-۶ ضریب نفوذپذیری ظاهری یون کلرید (Dapp)

-۳-۶ سرعت خوردگی  

مراجع

فصل هفتم: جنبههای الکتروشیمیایی خوردگی

-۱-۷ مکانیزم الکتروشیمیایی خوردگی  

-۲-۷ بتنهای کربناته نشده و عاری از یون کلرید

-۱-۲-۷ منحنی پولاریزاسیون آندیک  

-۲-۲-۷ منحنی پولاریزاسیون کاتدیک  

-۳-۲-۷ شرایط خوردگی  

-۳-۷ بتنهای کربناته شده

-۴-۷ بتنهای حاوی یون کلرید  

-۱-۴-۷ شروع خوردگی و پتانسیل خوردگی موضعی

-۲-۴-۷ گسترش خوردگی  

-۳-۴-۷ غیرفعالسازی مجدد

-۵-۷ سازه های پولاریزه شده بصورت آندیک و یا کاتدیک  

مراجع

فصل هشتم: ماکروسلها

-۱-۸ سازه های در معرض هوا

-۲-۸ سازه های دفن شده و یا مغروق در آب   

-۳-۸ جنبه های الکتروشیمیایی

-۴-۸ مدلسازی ماکروسلها  

مراجع  

فصل نهم: خوردگی ناشی از جریانهای سرگردان  

 -۱-۹ جریان سرگردان DC

-۱-۱-۹ بتن با قلیاییت مناسب و عاری از یون کلراید

-۲-۱-۹ آرماتور غیرفعال در بتن های حاوی یون کلراید  

-۳-۱-۹ آرماتور در حال خورده شدن  

-۲-۹ جریان سرگردان متناوب  

-۳-۹ آرماتورهای پرمقاومت

-۴-۹ بتن الیافی

-۵-۹ بازرسی

-۶-۹ حفاظت در برابر جریان های سرگردان

مراجع  

فصل دهم: خوردگی ناشی از تردشدگی هیدروژنی

  -۱-۱۰ خرابی ناشی از ترکهای تحت تنش خوردگی (SCC)

-۲-۱۰ شکست تحت بهره برداری در آرماتورهای پرمقاومت

-۱-۲-۱۰ شروع ترک  

-۲-۲-۱۰ گسترش اولیه و کند ترک

-۳-۲-۱۰ گسترش سریع ترک

-۴-۲-۱۰ شرایط بحرانی  

-۵-۲-۱۰ سطح شکست  

-۳-۱۰ شرایط بارگذاری، مکانیکی و متالوژیک  

-۱-۳-۱۰ احتمال HI-SCC در کابل های پیش تنیده

-۴-۱۰ شرایط محیطی

-۵-۱۰ هیدروژن تولیدی در حین بهرهبرداری  

-۶-۱۰ گازهای هیدروژن بوجود آمده قبل از پر شدن داکت های پیش تنیده

-۷-۱۰ محافظت از کابل های پیش تنیدگی

مراجع  

فصل یازدهم: طراحی بر اساس معیار پایایی  

-۱-۱۱ پارامترهای موثر بر دوام بتن

-۱-۱-۱۱ شرایط محیط های مهاجم و زیانبار

-۲-۱-۱۱ کیفیت بتن  

-۳-۱-۱۱ وجود ترک

-۴-۱-۱۱ ضخامت پوشش بتن بر روی آرماتور

-۵-۱-۱۱ ارزیابی و نگه داری سازه ها

-۲-۱۱ نگرشهایی در خصوص مدل سازی بر اساس عمر مفید

-۱-۲-۱۱ نگرش تجویزی

-۲-۲-۱۱ نگرش عملکردی سازه  

-۳-۱۱ نگرش استانداردهای اروپایی

۴-۱۱ مدل fib  برای طراحی بر اساس دوام سازه های در معرض خوردگی ناشی از یون کلراید

-۵-۱۱ روشهای دیگر

-۶-۱۱ روشهای محافظتی تکمیلی  

-۷-۱۱ هزینه ها

مراجع  

فصل دوازدهم: تکنولوژی بتن به منظور پیشگیری از خوردگی آرماتورها

-۱-۱۲ اجزاء تشکیل دهنده بتن

-۱-۱-۱۲ سیمان

-۲-۱-۱۲ مصالح سنگی

-۳-۱-۱۲ آب اختلاط

-۴-۱-۱۲ مواد افزودنی

-۲-۱۲ خصوصیات بتن تازه و سخت شده

-۱-۲-۱۲ کارپذیری

-۲-۲-۱۲ مقاومت بتن  

-۳-۲-۱۲ تغییرشکل بتن

-۴-۲-۱۲ جمعشدگی و ترکخوردگی در بتن

-۳-۱۲ الزامات طرح اختلاط بتن

-۴-۱۲ تولید بتن

-۱-۴-۱۲ اختلاط، حمل، جایدهی و تراکم بتن

-۲-۴-۱۲ عملآوری بتن

-۵-۱۲ جزییات طراحی

-۶-۱۲ بتن با خصوصیات ویژه

-۱-۶-۱۲ بتن ساخته شده با مواد افزودنی معدنی  

-۲-۶-۱۲ بتن توانمند

-۳-۶-۱۲ بتن خود تراکم  

مراجع  

فصل سیزدهم: بازدارندههای خوردگی

-۱-۱۳ مکانیزم عملکرد بازدارندههای خوردگی  

-۲-۱۳ نحوه عمل بازدارنده های خوردگی

-۳-۱۳ بازدارنده های خوردگی جهت جلوگیری یا به تعویق انداختن زمان آغاز خوردگی   

-۴-۱۳ بازدارنده های خوردگی به منظور کاهش سرعت خوردگی در مرحله گسترش خوردگی

-۵-۱۳ انتقال بازدارنده خوردگی به داخل بتن یا ملات   

-۶-۱۳ آزمایش های میدانی و تجربیات موجود درخصوص استفاده از بازدارنده های خوردگی  

-۷-۱۳ ارزیابی بحرانی بازدارندههای خوردگی  

-۸-۱۳ میزان تاثیر بازدارندههای خوردگی  

مراجع

فصل چهاردهم: سیستمهای محافظت از سطح بتن  

-۱-۱۴ ملاحظات کلی  

-۲-۱۴ پوشش های آلی  

-۱-۲-۱۴ خصوصیات و آزمایش ها  

-۲-۲-۱۴ عملکرد پوشش ها  

-۳-۱۴ پوشش های آبگریز

 -۱-۳-۱۴ خصوصیات و آزمایش های پوشش های آبگریز

-۲-۳-۱۴ عملکرد پوشش های آبگریز

-۴-۱۴ پوششهایی که حفرات سطح بتن را کاملا می پوشانند  

-۵-۱۴ لایه ها و پوشش های پایه سیمانی  

-۶-۱۴ نکات جمع بندی درخصوص تاثیرات و دوام سیستم های حفاظت سطحی  

مراجع  

فصل پانزدهم: آرماتورهای مقاوم در برابر خوردگی  

-۱-۱۵ فولادهای مورد استفاده در سازه های بتنآرمه و پیش تنیده

-۱-۱-۱۵ آرماتورها  

-۲-۱-۱۵ فولاد پیش تنیدگی

-۳-۱-۱۵ رفتار در برابر خوردگی

-۲-۱۵ آرماتورهای ضد زنگ  

-۱-۲-۱۵ خصوصیات آرماتورهای ضد زنگ

-۲-۲-۱۵ مقاومت در برابر خوردگی

-۳-۲-۱۵ اتصال آرماتورهای ضدزنگ با آرماتورهای معمولی

-۴-۲-۱۵ کاربردها و هزینههای مرتبط  

-۵-۲-۱۵ فولادهای ضدزنگ پرمقاومت   

-۳-۱۵ آرماتورهای فولادی گالوانیزه

-۱-۳-۱۵ مشخصات آرماتورهای فولادی گالوانیزه  

-۲-۳-۱۵ مقاومت در برابر خوردگی

-۳-۳-۱۵ تاندونهای از جنس فولاد گالوانیزه

-۴-۱۵ آرماتورهای دارای پوشش اپوکسی

-۱-۴-۱۵ مشخصات پوششهای اپوکسی  

-۲-۴-۱۵ مقاومت در برابر خوردگی

-۳-۴-۱۵ جنبه عملی  

-۴-۴-۱۵ کارایی پوششهای اپوکسی

مراجع

فصل شانزدهم: بازرسی و ارزیابی شرایط و وضعیت سازه ها

-۱-۱۶ بررسی چشمی و ضخامت پوشش بتنی

-۲-۱۶ روشهای ارزیابی الکتروشیمیایی

-۱-۲-۱۶ پهنه بندی پتانسیل نیم پیل  

-۲-۲-۱۶ روشهای اندازهگیری مقاومت الکتریکی ویژه

-۳-۲-۱۶ سرعت خوردگی  

-۳-۱۶ آنالیز بتن

-۱-۳-۱۶ عمق کربناتاسیون  

-۲-۳-۱۶ تعیین یون کلرید در بتن  

مراجع   

فصل هفدهم: ارزیابی  

-۱-۱۷ مقدمه    

-۲-۱۷ ارزیابی به کمک سنسورهای غیرالکتروشیمیایی   

-۳-۱۷ ارزیابی به وسیله سنسورهای الکتروشیمیایی  

-۴-۱۷ پارامترهای بحرانی  

-۵-۱۷ پیش به سوی سازههای هوشمند  

-۶-۱۷ ارزیابی سلامت سازهای

مراجع   

فصل هجدهم: اصول و روشهای ترمیم  

-۱-۱۸ سیاست های ترمیم  

-۱-۱-۱۸ گزینه های ترمیم

-۲-۱-۱۸ اصول اولیه ترمیم

-۲-۱۸ روشهای ترمیم برای سازههای کربناته شده

-۱-۲-۱۸ روشهای بر اساس غیرفعال سازی مجدد

-۲-۲-۱۸ کاهش مقدار رطوبت در بتن  

-۳-۲-۱۸ پوشش سطحی روی آرماتور  

-۳-۱۸ روشهای ترمیم سازههای آلوده به یون کلرید  

-۱-۳-۱۸ روشهای بر اساس غیرفعال سازی مجدد

-۲-۳-۱۸ حفاظت کاتدیک  

-۳-۳-۱۸ روش های دیگر   

-۴-۱۸ طراحی، الزامات، اجرا و کنترل عملیات ترمیم

مراجع  

فصل نوزدهم: ترمیم سنتی  

 -۱-۱۹ ارزیابی شرایط سازه

-۲-۱۹ جدا کردن بتن آسیب دیده  

-۱-۲-۱۹ تعریف بتنی که باید جدا شود  

-۲-۲-۱۹ روشهای جداکردن بتن

-۳-۲-۱۹ آماده کردن سطح

-۳-۱۹ آماده سازی آرماتورها  

-۴-۱۹ اجرای مصالح ترمیمی  

-۱-۴-۱۹ الزامات

-۲-۴-۱۹ مصالح ترمیمی

-۳-۴-۱۹ مشخصات و آزمایش ها  

-۵-۱۹ محافظت های تکمیلی  

-۶-۱۹ مقاوم سازی

مراجع

فصل بیستم: روشهای الکتروشیمیایی  

-۱-۲۰ توسعه روشهای الکتروشیمیایی  

-۱-۱-۲۰ حفاظت کاتدیک  

-۲-۱-۲۰ پیشگیری کاتدیک  

-۳-۱-۲۰ خارج سازی الکتروشیمیایی یون کلرید  

-۴-۱-۲۰ قلیایی کردن مجدد الکتروشیمیایی

-۲-۲۰ تاثیرات گردش جریان الکتریکی  

-۱-۲-۲۰ تاثیرات مثبت و مفید

-۲-۲-۲۰ عوارض جانبی

-۳-۲-۲۰ نحوه عملکرد روشهای مختلف   

-۳-۲۰ حفاظت و پیشگیری کاتدیک  

-۱-۳-۲۰ حفاظت کاتدیک آرماتور در بتن آلوده به یون کلرید  

-۲-۳-۲۰ پیشگیری کاتدیک  

-۳-۳-۲۰ حفاظت کاتدیک در بتن کربناته شده

-۴-۳-۲۰ مقدار جریان اعمالی  

-۵-۳-۲۰ نوع آند  

-۶-۳-۲۰ جنبههای عملی  

-۷-۳-۲۰ عمر مفید بهره برداری

-۸-۳-۲۰ مدل های عددی  

-۴-۲۰ خارج سازی الکتروشیمیایی یون کلرید و قلیایی کردن مجدد

-۱-۴-۲۰ خارج سازی الکتروشیمیایی یون کلرید  

-۲-۴-۲۰ قلیایی کردن مجدد الکتروشیمیایی

-۳-۴-۲۰ ملاحظات عملی

مراجع

نمایش کامل متن

نویسندگان

محمد شکرچی زاده

استاد دانشگاه تهران

مهدی چینی

عضو هیات علمی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی

علی دوستی

عضو هیات علمی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی