پیشبینی دوام مصالح در مناطق مرطوب و دریایی

در مناطق ساحلی، مرطوب و دریایی، سازه های مهندسی عمرانی به طور پیوسته در معرض عوامل خورنده شدید محیطی قرار دارند که به تخریب زودرس مصالح به ویژه بتن مسلح و فولاد می انجامد. پیش بینی دقیق دوام این مصالح به منظور طراحی سازه هایی با عمر طولانی و ایمن، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری، و تضمین پایداری زیرساخت های حیاتی، ضرورتی انکارناپذیر است. این مقاله پژوهشی به بررسی جامع روش ها و مدل های پیش بینی دوام مصالح ساختمانی در محیط های خورنده می پردازد. در ابتدا، مکانیزم های اصلی تخریب شامل خوردگی میلگرد ناشی از یون کلرید، حمله سولفات ها، و کربناسیون تشریح می شوند. سپس عوامل محیطی موثر مانند رطوبت بالا، چرخه های تر و خشک، و دمای محیط تحلیل می گردند. در ادامه، مدل های کلاسیک و نوین پیش بینی دوام از جمله مدل های تجربی، مدل های ریاضی مبتنی بر قوانین نفوذ (مانند قانون دوم فیک)، مدل های احتمالاتی و نیز روش های داده محور و یادگیری ماشین معرفی و ارزیابی می شوند. نقش فناوری های نوین پایش سلامت سازه ها نیز مورد بحث قرار می گیرد. یافته ها نشان می دهند که رویکردهای ترکیبی که همزمان از مدل های فیزیک-شیمیایی و روش های هوش مصنوعی استفاده می کنند، دقیق ترین نتایج را ارائه می دهند. در نهایت، چالش های موجود در مسیر پیش بینی دقیق دوام، همچون پیچیدگی برهم کنش عوامل تخریب و کمبود داده های بلندمدت میدانی، مورد تحلیل قرار گرفته و راهکارها و پیشنهادهایی برای تحقیقات آینده و بهبود روش های طراحی ارائه می شود.

کلیدواژه ها:

دوام مصالح ، محیط دریایی ، خوردگی میلگرد ، یون کلرید ، مدلسازی نفوذ ، پیش بینی دوام بتن ، یادگیری ماشین ، پایش سلامت سازه ، مناطق مرطوب ، تخریب سازه های ساحلی