انتخاب صفحه

مقدمه

ماهم اکنون درحاشیه شمالی خلیج فارسی ساختمان هایی داریم که قدمت آن به بیش از صدسال میرسد وبااستفاده ازمصالح سنتی ساخته شده اند وتاکنون نیز علی رغم قرارگرفتن درشرایط محیطی خلیج ومجاورت آب دریا صدمات عمده ای ندیده اند ولیکن متاسفانه درکاربرد مصالح جدیدتر ازقبیل بتن فولاد دچار ضعف های عمده ای هستیم وکرات میتوان درمناطق جنوب اینگونه ساختمان ها رامشاهده نمود که حتی باوجود گذشت زمان بسیار کم ازساخت آن فرسوده ویاکاملا فرسوده وتخریب گردیده اند.درطول سه دهه اخیر اقدامات گسترده ای برای ایجاد بنادرسواحل جنوب کشور د بناد چهاربهار،بندرعباس،بوشهر،امام خمینی،خرمشهر وجزایر خلیج فارس با استفاده از مصالح بتن بعمل آمده است.کلیه ساختارهای مزبور که درمحیط های دریایی کشورمان باشرایط جوی حاره ای اجرا گردیده هم اکنون دچار مشکلات فراوان ورم گردگی بتن وریختن قسمت هایی از آن شده است که نتیجتا منجر به پایان رسیدن زودرس عمر ساختار خواهد گردید.هم اکنون بنا درجنوب ایران بعنوان عمده ترین ترمینال های حمل کالا به شمار رفته و روز افزون وافزایش بنادر واسکله ها راایجاب نموده وبه جهت مناسب بودن بتن نسبت به سایر مصالح،کاربرد آن درمحیط های دریایی وساختارهای بندری کشور بطور قابل ملاحظه ای درحال افزایش می باشد.بویژه اینکه این نوع ساختارها با هزینه های مناسب تر وعمر پایدارتر ازفولاد خواهدبود،بطور قابل توجهی عمر مفید بنادر را افزایش دهد وبه همین ترتیب ازهزینه های هنگفت تعمیرات ومرمت جلوگری نماید.استفاده گسترده وافزایش مداوم کاربرد بتن مسلح درسازه ها وساختارهای بندری و درنظر گرفتن هزینه قابل توجه عملیات اجرایی وزمان اجرای آن وهمچنین هزینه های هنگفت جایگزینی وتعمیر ومرمت دراثر تخریب این گونه سازه ها ضرورت انجام این تحقیق راروشن مینماید که بدین ترتیب بتواند به سهم خودبا ارائه تکنولوژی کاربرد بتن درشرایط محیطی خلیج فارس وآب دریا،کمکی رابه پیشرفت این مقوله وهمچنین سازمان هایی که دررابطه با اینگونه ساختارها دارند،بنماید.سواحل وجزایر خلیج فارس ودریای عمان ازنظر آب وهوا یکی از مناطق منحصر بفرد جهان میباشد،درجه حرارت دراین منطقه بعلت نزدیکی به خط استوا نسبت به مناطق دیگر جان بالابوده وضمنا املاح موجود دراین آب ازدیگر آبهای آزاد جهان بیشتر است بگونه ای که دوعامل عمده فوق دراضمحلال بتن درمنطقه بسیار موثر می باشد،درخلیج فارس به مقدار 17درصد بیشتر ازبیشترین حد نمک های مشابه درآب های آزاد جهان است.رطوبت وشرجی هوا وتغییرات روزانه فصلی وسالانه آن نیز نتیجه منطقی آب و هوای منطقه است.هوای شرجی منطقه که درخودیون های فعال کلر حمل میکنند،ضمن آنکه بعنوان کانالیزوری برای تشدید خوردگی بادیگر عوامل مضر همکاری می نماید.جهت باد دراکثر مناطق خلیج فارس درجهت غربی وجنوب شرقی می باشد که تا حدو30-25 درصد ازایام سال متاثر بوده وشدت آن بین50-45 متر در ثانیه بر آورده شده است.

4

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست مطالب

فصل اول:خوردگی درسازه های بتنی

1-2-1-مقدمه

مبحث گذشته،عمدتا عوامل مختلف خورندگی اسکله های بتنی درمناطق وبنادر خلیج فارس بررسی وتعریف گردید.دراین بحث بیشتر به طیف گسترده تری از دلائل خرابی سریع بتن،چه درخشکیOn shore وچه درسازه های دریایی،خواهیم پرداخت.بتن اصولا یک سنگ مصنوعی است که معمولا برتبادل عوامل جوی پایداری میکند وپایداری ومقاومت آن باگذشت زمان درشرایط متعارف افزایش می یابد.لیکن شرایطی نیز وجود دارد که بتن ها آسیب پذیر میشوند و احتمال فساد واضمحلال آن پدید می آید.تحت این شرایط،شکاف،ترک،شکستگی،زنگ زدگی تسلیح وخرد شدن بتن مشاهده میگردد.دلائل بروز اشکال دربتن متفاوت می باشد وممکن است مربوط به مواد ومصالح اولیه بکار رفته درساخت بتن بوده ویامربوط به ضعف اجرا ونگهداری اولیه باشد،ویا مربوط به عوامل خارجی املاح،رطوبت وگرمای زیاد بطور همزمان یاناشی از نشست فونداسیون ها زلزله ویابارگذاری ومسائل مربوط به آن وفعل وانفعالات مختلف شیمیایی وبیوشیمیایی وغیره باشد.بتن مسلح بابتن آرمه عموما یکی ازبهترین مصالح شناخته شده وپرمصرفی است که میتوان بااستفاده از آن ساختارهای وسازه های وابینه هایی باکیفیت بسیار خوب اجرا نمود وعمر مفید بالائی برای آن تصور بود،درصورتی که یک پارچگی این مصالح حفظ شده باشد.برای آن متصور بود،درصورتی که یک پارچگی این مصالح حفظ شده باشد.برای این منظور می بایست برمشخصات بتن،کیفیت شن وماسه،ضخامت بتن روی آمارتورها وشرایط اجرائی،بهره برداری ومحیطی دقت شده و ضوابط مربوطه رعایت شود.

1-1-خوردگی بتن درسازه های بتن آرمه   1

1-1-1-مقدمه       1

1-1-2-انواع عوامل تخریب ومکانیزم عمل آنها   3

1-1-2-1-حمله سولفانها     4

1-1-2-2-حمله اسیدها       6

1-1-2-3-اثارت محیطی       7

1-1-2-4-کربناسیون(اثر دی اکسید کربن)         8

1-1-2-5-واکنش مصالح سنگی باقلیانی ها     9

1-1-2-6-اثر نفوذ کلرورها درتخریب بتن     10

1-1-3-انواع شکل تخریب در سازه های بتنی     12

1-1-4-مناطق زوال پذیر دریک سازه ها تحت تاثیرآب دریا     12

1-2-خوردگی فولاد درسازه های بتن آرمه           14

1-2-1-مقدمه     14

1-2-2-شرایط منطقه خلیج فارس       15

1-2-3-علل وعوامل بروز تخریب بتن(جمع بندی)       16

الف-علل فیزیکی     16

1-نفوذپذیری         16

2-نوسانات درجه حرارت وآب     18

3-بارهای مکانیکی           18

ب-علل شیمیایی   18

1-تاثیر آب دریا روی بتن   19

2-تاثیرآب دریا روی میله گردفولادی     22

1-2-4-پدیده های خوردگی آرماتورها   24

الف-دوره پنهان خوردگی   26

ب-دوره توسعه خوردگی     26

1-2-5-تشریح بتون آرمه   27

1-2-5-1-بتن سخت شده 27

1-2-5-1-1-فازهای جامد 28

1-2-5-2-فاز مایع   29

1-2-5-1-3-فازگازی   31

1-2-5-2-فاکتورها موثر درنفوذ پذیری آب   32

1-2-5-3-آرماتورها     34

1-2-5-3-1-چسبندگی 34

1-2-5-3-2-خنثی گرائی 35

1-2-6-نفوذ عوامل مهاجم         36

1-2-7-کربناسیون   39

1-2-8-کلرورها   40

1-2-9-انتشار وتوسعه خوردگی   42

1-2-10-مکانیسم وروش 42

1-2-10-1-واکنش های آندیکی     43

1-2-10-2-واکنش هایکائودیکی   43

1-2-10-3-جابجایی   43

1-2-11-مراحل مختلف خوردگی   45

1-2-12-علل اصلی خوردگی آرماتورها     50

1-2-12-1-علل خوردگی ناشی از طراحی       50

1-2-12-2-علل خوردگی ناشی از اجزاء     51

فصل دوم:تعمرسازه های بتنی

2-1-اقدامات اساسی

استراتژی ها واصول ترمیم بانحوه محافظت ازخوردگی آرماتور وسیستم تعمیراتی ارتباط تنگاتنگی داد.اگر سازه ای خراب شده یاانتظار خرابی درآن برود تکنیک های متلفی برای ترمیم آن وجود دارد که بدیهی است قبل از اقدام به ترمیم باید به عواملی ازقبیل تکنیک تعمیراتی،میزان عمر باقی مانده،جوانب اقتصادی موضوع وغیره لحاظ گردد.لذا دراین قسمت میخواهیم به روش های لازم برای به کارگیری یک سیستم تعمیراتی مناسب باتوجه به نوع خرابی را اشاره نماییم.این روش های درواقع استراتژی ها وامکان سنجی آنها جهت حفاظت آرماتور ازخوردگی(که عمدتا باعق تخریب اعضا بتنی می شوند)می باشد.باتوجه به فلوچارت شکل2-1 میتون برای شروع ترمیم اقدامات ذیل را مدنظر قرارداد.

2-1-اقدامات اساسی     54

2-1-1-طرح   54

2-1-2-بازبینی وارزیابی     55

2-1-3-انتخاب استراتژی       55

الف:علت خرابی ووسعت آن 55

ب:عواقب خرابی     56

ج:زمان مقتضی برای اقدام   56

د:عمر باقی مانده سازه   56

ه:جوانب اقتصادی(مانند هزینه های تعمیر ونگهداری)     56

و:امکان پذیری عملیات ترمیم   57

2-1-4-کارهای تعمیراتی آزمایشی   57

2-1-5-کنترل کیفیت ونگهداری 57

2-2-تصمیم برای شروع تعمیر   58

2-2-1-تعمیر برای موضعی سطوح     59

2-2-2-مداخله برای کنترل خوردگی آرماتور درآینده     59

2-2-3-عدم مداخل درفرآیند خرودگی   58

2-2-4-اجتناب ازسیستم بارگذاری وعوامل موثر خارجی متغیر     60

2-3-آماده کردن سطوح برای ترمیم   61

2-4-تکنیک های آماده کردن سطوح   62

2-4-1-روش ماسه باشی   63

2-4-2-جت کردن آب بافشار زیاد   64

2-4-3-روش ماسه باشی به همراه آب   64

2-4-4-روش حرارت دهی     64

2-4-5-استفاده ازدستگاه های پوسته کن(Scabblers) وبا سنباده زن   65

2-4-6-روش های جدید       66

2-5-موادچسبنده سطح زیرین قبل ازترمیم     67

2-6-مواد متداول جایگزین بتن اولیه     71

2-6-1-ملات های سیمانی سنتی   72

2-6-2-استفاده از بتن بادانه بندی محدود   73

2-6-3-بازدارنده های خوردگی دربتن     74

2-6-4-ملات بابتن ها سیمانی اصلاح شده باپلیمر     75

2-6-5-بتن باملات پلیمری     78

2-6-6-ملات بابتن مسلح باالیاف     79

2-6-7-استفاده ازملات وبتن معمولی به همراه مواد پوزولانی   83

2-6-8-مواد غیرسیمانی متداول مصرفی درکارهای ترمیمی   84

2-6-8-1-1-اپوکسی ها   85

2-6-8-2-پلی استرها   86

2-6-8-3-پلی یورنان ها   90

2-6-8-4-بتن ملات ودوغاب های منبسط شونده   90

2-6-8-5-سیمان های مخصوص       91

2-7-پوشش روی آرماتور ها قب از ترمیم بتن       91

2-7-1-پوشش گذاری روی آرماتور         93

2-7-2-کنترل کیفیت     94

2-8-پوشش های سطحی بتن برای حفاظت ازخوردگی آرماتور(پیشگیری از خوردگی) 69

2-8-1-انواع روش های پوشش گذاری سطح     97

2-8-2-دلایل حفاظت ازسطح 99

2-8-3-موادمحافظ سطح   101

2-8-4-انتخاب مواد     104

2-9-ترمیم سازه های بتنی   104

2-9-1-روش های جلوگیری ازخوردگی آرماتور درآینده 105

2-9-2-تعمیر خرابی کربنانی   107

2-9-3-روش های ترمیم برای خرابی کربنانی     109

2-9-3-1-ایجاد لایه حفاظ(rapassivation) روی سطح بتن   110

2-9-3-2-محدود کردن روطبت بتن   114

2-9-3-3-پوشش گذاری آرماتور   115

2-9-3-4-قلیائی کردن مجدد القایی یااجباریForced re-alkalizationا     115

2-9-4-تعمیر خرابی های کلروری   16

2-9-5-روش های ترمیم خرابی کلروری   118

2-9-5-1-ترمیم با ایجاد محافظ مجدد-بابتن باملات قلیانی 122

2-9-5-2-محدود کردن نفوذ رطوبت واکسیژن به بتن     123

2-9-5-3-تعمیر به وسیله پوشش گذاری آرماتور 125

2-9-5-4-حفاظت کائدی فولاد دربتن     126

2-9-6-تعمیر درحجم زیاد     129

2-9-7-تعمیر سطوح باروش بتن پاشی   134

الف)بتن پاشی درروش تر     135

1-کلیات طراحی(Overall Deseign)ا     135

2-مقاومت   135

3-مسلح کردن(reinforcement)ا       136

نتیجه گیری 142

نتیجه گیری

ازآنجاییکه حجم قابل توجهی ازکارهای زیربنائی درشکور ماباید درصفحات محروم جنوبی انجام پذیرد،نتیجتا درنگارش این سمینار هدف اصلی تاکید بربکاربستن تدابیری است که درسایه آن پایائی سازه های بتنی دراین مناطق ارتقاء یابد.تهیه بتنی که درمواجه باشرایط جوی مختلف،درتماس بااغلب آبها و خاک ها حاوی مواد شیمیایی وبسا مواد شیمیایی دیگر بخوبی دوام آورد کارغیر ممکنی نیست،اما عمر مفید بهترین بتنی نیز دربعضی ازمحیط های شیمیایی کوتاه است.بتن ندرت مودر تهاجم موادشیمایی جامد وخشک قرار میگیرد.مواد شیمایی خورنده برای آنکه بتوانند بطور موثر بتن را موردتهاجم قرار دهند بایستی اولا محلول باشند وثانیا حداقل غلظت لازم رادارا باشند.آسیب پذیرترین حالت بتن زمانی است که محلول های شیمیایی ازیک سمت بتن را مورد تهاجم قرار دهند.تجربه نشان داده است که بدون درک صحیح وعمیق شرایط حاکم برساخت وتهیه بتن امکان اجرای صحیح واقتصادی کارهای بتنی وجود ندارد.

فهرست اشکال وجداول

شکل 1-1-نحوه تاثیر حمله سولفانها بربتن   5

شکل 1-2-نحوه حمله اسید به بتن   7

شکل 1-3-حدغلظت یون کلر لازم برای شروع فرآیند خوردگی بتن   11

شکل 1-4-نحوه نفوذ کلرورها دربتن های ترک دار 11

شکل 1-5-قسمتی از اسکله بتنی که تحت شرایط تغییرات سطح آب وخوردگی قرا میگیرند   14

شکل 1-6-تحول تخریب یک ساختار بتون آرمه   15

شکل 1-7-تغییرات بتون به دور فلولاد،پس از تشکیل ترک های داخلی 38

شکل 1-9-پیشروری جبهه دپاسیوه شده(خروج از حالت خنثی)دررابطه بازمان 39

شکل 1-10-تحول وپیشروری کربناسیون دررابطه بازمان   40

شکل 1-11-کلروها دوبتن بااشکال مختلف   41

شکل 1-12-تحویل ضریب انتشارCo2 وهدایت پذیری دررابطه با رطوبت نسبی   44

شکل 1-13-بسته شدن ترک ها دراثر نشتCaCo2 موجود دراتمسفر برآنها 48

شکل 1-14-انواع مختلف ترک خوردگی ناشی از کوروزیون   49

شکل 1-15-شمای خرودگی درانتهای یک ترک 50

شکل 2-1-مراحل اساسی شروع ترمیم 55

شکل 2-2-نحوه تصحیح آماده کردن برای ترمیم موضعی     61

جدول 2-1-مقایسه مقاومت های چسبندگی خمشی برای چند نوع امولسیون های پلیمری   70

جدول2-2-مشخصات الیاف پلی پروپیلن   82

شکل 2-3-انواع پوشش گذاری برای محافظت ازسطح بتن 97

شکل 2-4-تعمیر موضعی سطح کربنائه شده 112

شکل 2-5-تعمیر بتن کربناته شده بهمراه پوشش روی آرماتور 113

شکل 2-6-تاثیر محیط وکیفیت سیمان برمیزان اکرید بحرانی   118

شکل 2-7-روش های کلی تعمیر اعضا بتنی که خوردگی آنها دراثر نفوذ یون کلر باشد   121

شکل 2-8-تعمیر برای بتن مسلح آلوده به کلرایدی که درتمام سطوح بتن نفوذ کرده است     122

شکل2-9-نحوه آماده کردن قالب برای بتن ریزی   132

شکل2-10-نحوه تزریق دوغاب سیمان بعداز قرار دادن سنگ دانه ها     132


 


 مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

قیمت45000تومان