مدلسازی احتمالاتی شکست سازه های بتن مسلح در معرض نفوذ کلرید

دوام سازهای یکی از معیارهایی است که میبایست برای سازه ها مورد ارزیابی قرار گیرد. جهت دستیابی به توسعه ی پایدار فضاهای شهری که جمعیت بشری و طبیعت تواما حضور دارند، ابرسازه ها می بایست عملکرد مناسب خود را در مدت زمانطولانی حفظ نمایند. برای رسیدن به این هدف، لازم است که کارایی، ایمنی و عمر خدمت این سازه ها بر پایه ی دانشعلمی و مهندسی تخمین زده شود. در سازه های بتن مسلح، خوردگی میلگرد نخستین و اصلی ترین عامل بخطر افتادن دوام می باشد. خوردگی باعث ترک خوردن، پوسته شدن، کاهش سطح مقطع میلگرد، کاهش چسبندگی بین بتن ومیلگرد و در نهایت شکست سازه خواهد شد. یکی از مهمترین علل خورده شدن میلگرد در سازههای بتن مسلح، قرارداشتن این سازه ها در معرض یون کلرید می باشد. نفوذ کلرید، سرآغاز خوردگی میلگردها است. بنابراین با مدلسازی اینپدیده، فرآیند خوردگی و در نتیجه دوام سازه ارزیابی میشود. خوردگی هنگامی آغاز میگردد که مقدار انباشت کلرید درسطح میلگرد به حد آستانه ی انباشت کلرید رسیده باشد. در پژوهش های پیشین، روش قطعی جهت پیش بینی عمر خدمت سازه های بتن مسلح در معرض خوردگی معرفی و بکار گرفته شده اند؛ با این وجود، دقت این روش در پیش بینیزمان شروع خوردگی، بدلیل ماهیت تصادفی این فرآیند، مورد تردید است. بنابراین دوام و نیز تخمین عمر خدمت سازه هابراساس نگره های احتمالاتی به واقعیت نزدیکتر خواهد بود. در این مقاله چگونگی آنالیز احتمالاتی زمان شروع خوردگیسازه های بتن مسلح در معرض نفوذ کلرید ارایه گردیده است. نفوذ کلرید بر اساس قانون انتشار فیک مدلسازی می گردد.این قانون، فرآیند انتشار کلرید را با در نظر گرفتن اثر گذشت زمان شبیه سازی می کند. احتمال شکست سازه با روش شبیه سازی مونت-کارلو محاسبه شده است.

کلیدواژه ها:

بتن مسلح ، خوردگی ، دوام ، پوشش بتن ، عمرخدمت ، نفوذ کلرید