اثر حالت‌های مختلف نفوذ یون کلر بر مدل عمر تیر بتنی ناشی از شکست خمشی

ارزیابی مدل عمر سازه های بتنی نقش موثری در تعیین برنامه های تعمیر و نگهداری و همچنین برآورد احتمال خرابی این سازه‌ها دارد. به منظور محاسبه مدل عمر، ابتدا باید عوامل مخرب محیطی و اثرات آنها بر سازه شناسایی شوند. یکی از مهمترین عواملی که بر دوام ومقاومت سازه‌های بتنی اثرگذار است خوردگی میلگردها است که عموماً بر اثر نفوذ یون کلر در بتن ایجاد می شود. بر اثر خوردگی میلگرد، از سطح موثر میلگردها کاسته شده و به مرور زمان با ایجاد ترکهایی در مقطع بتنی از سطح مقطع موثر بتن نیز کاسته می شود. در این تحقیق با در نظر گرفتن عدم قطعیت های ذاتی و آماری پارامترهای موثر بر خوردگی، برای حالتهای مختلف نفوذ یون کلر، مدل عمر تیر بتنی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور با در نظر گرفتن یک تیر بتنی حالت های مختلف نفوذ یون کلر به درون مقطع تیر در نظر گرفته می شود و بر اساس هر سناریو زمان های احتمالاتی آغاز خوردگی میلگردها، ایجاد ترکها و پوسته شدن بتن محاسبه شده و اثر رخداد هر رویداد بر مقاومت خمشی تیر در نظر گرفته می شود.و بر اساس هر سناریو زمان های احتمالاتی آغاز خوردگی میلگردها، ایجاد ترکها و پوسته شدن بتن محاسبه شده و اثر رخداد هر رویداد بر مقاومت خمشی تیر در نظر گرفته می شود نتایج نشان می‌دهد که در نظر گرفتن اثر پوسته شدن بتن موجب تفاوت تا 20 درصد در مقادیر پیش‌بینی شده برای مقاومت خمشی تیر بتنی می‌شود و ارزیابی واقع بینانه‌تری از عمر باقیمانده سازه بدست خواهد آمد. همچنین حالتهایی که موجب پوسته شدن مقطع فشاری بتن می گردد به دلیل کاهش عمق موثر مقطع حالت بحرانی تری در مدل عمر تیر بتنی دارند.

effect of different states of chloride ion penetration in concrete on the life model due to flexural failure

evaluation of the life model of concrete structures has an effective role in determining maintenance programs as well as estimating the probability of failure of these structures. one of the most important factors that affect the durability and strength of concrete structures is the corrosion of rebars, which is generally caused by the penetration of chloride ions in concrete. due to the corrosion of the rebar, the effective surface of the rebars is reduced and over time, by creating cracks in the concrete section, the effective concrete cross-section is also reduced. in this study, considering the inherent and statistical uncertainties of the parameters affecting corrosion, for different states of chloride ion penetration, the concrete beam life model has been evaluated. for this purpose, considering a concrete beam, different scenarios of chloride ion penetration from different directions of the beam cross-section is considered, and based on each scenario, the corrosion initiation time of rebars, cracks, and scaling of concrete are calculated and the effect of each event on the flexural strength of the beam is evaluated. the results show that considering the effect of concrete scaling causes a difference of up to 20% in the predicted values for the flexural strength of concrete beams and a more realistic assessment of the remaining life of the structure will be obtained. also, the states that cause the compressive cross-section of the concrete to peel are more critical in the concrete beam life model due to the reduction of the effective depth.