بکارگیری گروت در کابل‌های تیر بتنی پس کشیده در معرض خوردگی کلرایدها

چکیده

سازه‌های با اعضای بتنی پس کشیده که بطور مناسب طراحی و اجرا شده‌اند، جزو سازه‌های با دوام بالا محسوب می‌شوند چرا که کابل‌های پس کشیده توسط بتن پرکننده با ملات گروت از خوردگی محافظت می‌شوند. فروریختگی پل پس کشیده مجاور دریا در ژاپن به علت خوردگی کابل‌های پس کشیده بطور ناگهانی گویای اهمیت گروت‌ریزی صحیح برای مقابله با خوردگی کابل‌ها می‌باشد. برای این منظور برنامه آزمایشگاهی با ساخت دو سری نمونه با تغییر نسبت گروت‌ریزی و طول گروت‌ریزی در غلاف‌ها صورت پذیرفت. نتایج حاکی از آن است که با افزایش نسبت و طول گروت‌ریزی، میزان خوردگی کابل‌ها کاهش یافته و ترک‌خوردگی به علت افزایش حجم 5/2 تا 3 برابری ملات گروت در حین خوردگی افزایش می‌یابد. همچنین با کاهش طول گروت‌ریزی میزان کاهش نیروی پیش‌تنیدگی در طول زمان بیشتر می‌شود بگونه‌ای که نمونه فاقد گروت‌ریزی پس از 28 روز به 20 درصد نیروی پیش‌تنیدگی اولیه رسیده است در حالی که نمونه با گروت‌ریزی کامل در این مدت به 80 درصد نیروی پیش تنیدگی اولیه خود رسیده است. ضمنا خوردگی کابل‌ها سبب کاهش شدید ظرفیت باربری تیر پیش‌تنیده می‌گردد.(G.S.S Co)

1-مقدمه

سازه‌های با اعضای بتنی پس‌کشیده که بطور مناسب طراحی و اجرا شده‌اند جزو سازه‌های با دوام بالا محسوب می‌شوند چرا که کابل‌های پیش تنیده توسط بتن پرکننده با ملات گروت از خوردگی محافظت می‌شوند. فروریختگی پل پس‌کشیده مجاور با دریا در ژاپن به علت خوردگی کابل‌ها پس کشیده بطور ناگهانی گویای اهمیت گروت‌ریزی صحیح برای مقابله با خوردگی کابل‌ها می‌باشد. هدف این مقاله بررسی تاثیر نسبت گروت‌ریزی در غلاف‌ها بر میزان خوردگی کابل‌ها می‌باشد. همچنین اثرخوردگی بر ظرفیت باربری تیرهای پس کشیده نیز مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

کلیه حقوق این سایت و این مقاله متعلق به شرکت گروت سازان ساورد میباشد و با توجه به تصویب قانون جرائم رایانه ای در ایران و بر اساس ماده 12 فصل سوم قانون جرائم رایانه هرگونه کپی برداری مطلب از وب سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد .ماده(12) هرکس به طور غیرمجاز داده ای متعلق به دیگری را برباید، چنانچه عین داده‌ ها در اختیار صاحب آن باشد، به جزای نقدی از یک تا بیست میلیون ریال و در غیر این صورت به حبس از نود و یک روز تا یک سال یا جزای نقدی از پنج تا بیست میلیون ریال یا هر دو مجازات محکوم خواهد شد.

2-برنامه آزمایش و معرفی نمونه‌ها

جهت بررسی گروت‌ریزی بر میزان خوردگی 7 نمونه تیر A مطابق شکل 1 ساخته شد. در این نمونه‌ها غلاف مستقیم بوده و تیر فاقد تسلیحات طولی و عرضی می‌باشد. نمونه A2-A5 مطابق شکل 3 به ترتیب 0 و 33 و 66 و 100 درصد گروت‌ریزی در غلاف را داشته‌اند. نمونه‌های A5 –A7 نیز متناظر با نمونه‌ها  A2 –A4با این تفاوت که فضای خالی آن‌ها با آب جهت بررسی تاثیر آب موجود در غلاف بر خوردگی پر شده بود، ساخته شدند.

جهت بررسی طول گروت‌ریزی در خوردگی نمونه‌ها H1-H3 مطابق شکل 2 به ترتیب با طول 15 و 5/47 سانتی‌متر و کل تیر در نمونه H4 از طرفین گروت‌ریزی شدند. غلاف در این نمونه‌ها منحنی بوده و تیرها با آرماتورهای 6 میلی‌متر بصورت طولی و عرضی مطابق شکل تسلیح شدند.ضمنا این آرماتورها با اپوکسی جهت جلوگیری از خوردگی آغشته شدند بتن همه نمونه‌ها با مقاومت 40 مگاپاسکال می‌باشد.

لازم به ذکر است که برای تسریع فرایند خوردگی 3 کیلوگرم بر مترمکعب کلرید سدیم به همه نمونه‌ها به جز نمونه Al ، AO ، HO اضافه شد. مشخصات مخلوط بتنی و گروت به ترتیب در جداول (1) و (2) آورده شده است.

گروت

گروت2

3-آزمایش تسریع خوردگی

بدیهی است فرایند خوردگی فولاد یک الکتروشیمیایی است که با تشکیل قطب آند و کاتد همانند رابطه (1) و (2) صورت می‌پذیرد [4 -2] جهت تسریع خوردگی در غلاف‌ها همانند شکل 4 و 5  نمونه‌ها داخل حوضچه‌ای مرکب از محلول NaCl قرار گرفته و با استفاده از خاصیت آندی کاتدی بین کابل‌ها و مش تیتانیوم با  تقویت الکتریکی شرایط  تسریع خوردگی مهیا شد.

گروت2

برای درج و یا تحقیق مطالب لطفا با مسئولین ما تماس حاصل فرمایید.(گروت سازان ساورد)

نمونه

4- آزمایش بارگذاری

پس از انجام خوردگی تیرهای سری A  و H به ترتیب با دهانه‌های 1700 و 1300 میلی‌متر از 4 نقطه مطابق شکل 6 بارگذاری شده و نتایج مثبت شد.

نمونه2

5-نتایج آزمایشات

از آزمایش نمونه‌های سری A مشخص شد که افزایش نسبت گروت‌ریزی سبب افزایش میزان ترک‌خوردگی و نیز افزایش عرض ترک‌ها در حین وقوع خوردگی مطابق اشکال (7) و (8) خواهد شد. علت این امر نیز افزایش حجم 5/2 تا 3 برابری ملات گروت در حین خوردگی می‌باشد که در نمونه‌های با گروت‌ریزی ناقص فضای خالی غلاف سبب کاهش فشار می‌شود لذا کاهش میزان ترک‌خوردگی را بدنبال دارد.

با توجه به کاهش وزن کابل‌ها پس از آزمایش خوردگی مطابق جدول 3 مشاهده شد که افزایش نسبت گروت‌ریزی سبب کاهش خوردگی کابل‌ها می‌شود بگونه‌ای که نمونه‌ای با گروت‌ریزی کامل فاقدخوردگی و نمونه بدون گروت‌ریزی دارای 8/0 درصد کاش وزن بوده است.

وجود آب در نمونه‌های آزمایش شده سبب افزایش میزان خوردگی شده است.

گروت ریزی

با آزمایش نمونه‌های H مشخص شد که افزایش طول گروت‌ریزی باعث افزایش ترک‌خوردگی و کاهش میزان خوردگی در کابل ها خواهد شد (شکل9)

نمودارهای 10 و 11 و12 حاکی از آن است که در نمونه‌های H2 و H3 عرض ترک‌ها در کناره‌های تیر بیشتر از وسط تیرهاست ولی در نمونه H1 که گروت‌ریزی در تمام طول تیر انجام گرفته بود عرض ترک‌ها تقریبا در کل تیر یکنواخت بوده است.

برای درج و یا تحقیق مطالب لطفا با مسئولین ما تماس حاصل فرمایید.(گروت سازان ساورد)

همچنین از نمودار 13 که نشان دهنده میزان کاهش نیروی پش‌تنیدگی برحسب زمان می‌باشد می‌توان دریافت که با کاهش طول گروت‌ریزی میزان کاهش نیروی پیش‌تنیدگی در طول زمان بیشتر می‌شود بگونه‌ای که نمونه فاقد گروت‌ریزی پس از  28 روز به 20% نیروی پیش‌تنیدگی اولیه رسیده است در حالی که نمونه با گروت‌ریزی کامل در طی این مدت به 80% نیروی پیش‌تنیدگی خود رسیده است.

با توجه به نمودار 17 می‌توان دریافت که خوردگی کابل‌ها سبب کاهش شدید ظرفیت باربری تیر می‌شود.

تست گروت

برای درج و یا تحقیق مطالب لطفا با مسئولین ما تماس حاصل فرمایید.(گروت سازان ساورد)

6- خلاصه و نتیجه‌‌گیری

سازه‌های با اعضای بتنی پس‌کشیده که بطور مناسب طراحی و اجرا شده‌اند، جزو سازه‌های با دوام بالا محسوب می‌شوند برای افزایش دوام و جلوگیری از خوردگی کابل‌ها از گروت‌ریزی داخل غلاف کابل‌ها استفاده می‌شود. در این بررسی به منظور ارزیابی تأثیر میزان و طول گروت‌ریزی داخل غلاف علی‌الخصوص در نواحی که تحت تأثیر خوردگی کلرایدها قرار دارند، نمونه‌‌های آزمایشگاهی ساخته شده بررسی شده‌اند. نتایج حاکی از آن است که

1-با افزایش نسبت و طول گروت‌ریزی، میزان خوردگی کابل‌ها کاهش یافته و ترک‌خوردگی به علت افزایش حجم 5/2 تا 3 برابری ملات گروت در حین‌خوردگی افزایش می‌یابد.

2-با کاهش طول گروت‌ریزی میزان کاهش نیروی پیش‌تنیدگی در طول زمان بیشتر می‌شود، بگونه‌ای که نمونه فاقد گروت‌ریزی پس از 28 روز به 20 درصد نیروی پیش‌تنیدگی اولیه رسیده است در حالی که نمونه با گروت‌ریزی کامل در این مدت به 80 درصد نیروی پیش‌تنیدگی اولیه خود رسیده است.

3- خوردگی کابل‌ها سبب کاهش شدید ظرفیت باربری تیر پش‌تنیده می‌گردد.

منبع:برخی از استادان و دانشجویان دانشگاه سمنان

کلیه حقوق این سایت متعلق به شرکت گروت سازان ساورد میباشد و با توجه به تصویب قانون جرائم رایانه ای در ایران و بر اساس ماده 12 فصل سوم قانون جرائم رایانه هرگونه کپی برداری مطلب از وب سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد .ماده(12) هرکس به طور غیرمجاز داده ای متعلق به دیگری را برباید، چنانچه عین داده‌ ها در اختیار صاحب آن باشد، به جزای نقدی از یک تا بیست میلیون ریال و در غیر این صورت به حبس از نود و یک روز تا یک سال یا جزای نقدی از پنج تا بیست میلیون ریال یا هر دو مجازات محکوم خواهد شد.(پلیس فتا)

برای درج و یا تحقیق مطالب لطفا با مسئولین ما تماس حاصل فرمایید.