اثر قطر میلگرد و ضوابط ضخامت پوشش بتنی بر مدل‌های رخداد ترک ناشی از خوردگی میلگرد

خوردگی میلگردها یکی از مهمترین عوامل کاهش مقاومت و انهدام سازه‌های بتنی در طی زمان بهره‌برداری از سازه می‌باشد. برای پیش‌بینی رفتار سازه‌های بتنی که در محیط‌های خورنده قرار دارند از مدل‌های مختلف عمر که مبتنی بر تجربیات آزمایشگاهی و یا تحلیل‌های عددی هستند استفاده می‌شود. از مهمترین مدل‌های مورد نظر در سازه‌های بتنی، مدل‌هایی هستند که زمان رخداد ترک‌ها در قطعه بتنی را به واسطه خوردگی میلگرد ارائه می‌دهند. این مدل‌ها، به دلیل تاثیر عوامل محیطی و همچنین وجود عدم قطعیت‌های فراوان در رفتار بتن دارای خطاهایی می‌باشند. یکی از الزامات مبحث نهم مقررات ملی ساختمان برای در نظر گرفتن شرایط محیطی، اعمال حداقل ضخامت پوشش بتن روی میلگردها است. در این پژوهش، اثر ضخامت پوشش بتنی روی میلگردها، قطر میلگردها و همچنین اثر شدت خوردگی میلگرد از طریق اعمال مقادیر مختلف چگالی جریان خوردگی بر نتایج بدست آمده از مهمترین مدل‌های موجود برای پیش بینی رخداد ترک بررسی شده است. اثر عدم قطعیت از طریق اعمال ضرایب تغییرات در پارامترها اعمال شده است. نتایج بیانگر اثر عدم قطعیت مقدار چگالی جریان خوردگی در مقدار میانگین زمان آغاز ترک خوردگی است به طوریکه با افزایش ضریب تغییرات این متغیر، زمان پیش بینی شده برای رخداد ترک در جهت عدم اطمینان افزایش پیدا می‌کند. نتایج همچنین نشان داد در صورت انتخاب بیشینه نسبت پوشش بتن به قطر میلگرد در هر شرایط محیطی می توان زمان رخداد ترک را تقریباً تا چهار برابر به تاخیر انداخت.

effect of reinforcement diameter and clear cover regulations on the crack initiation models due to rebar corrosion

reinforcement corrosion is one of the most important factors in reducing the strength and destruction of concrete structures during the lifetime of the structure. various service life prediction models based on laboratory experiments or numerical analysis are used to predict the behavior of concrete structures in aggressive environments. models that predict the time to cover cracking induced by corrosion are among the most important service life model in concrete structures. these models have some errors due to the influence of environmental factors and also the existence of uncertainties in the concrete properties. in this study, the effect of environmental conditions that are usually applied in regulations by increasing the thickness of the concrete cover was investigated on existing models. in addition to the concrete cover, the effect of other environmental parameters such as corrosion intensity was also investigated. the effect of uncertainty is applied by applying coefficients of variation to the parameters. the results show the effect of uncertainty of the amount of corrosion current density on the average value of crack initiation time so that by increasing the coefficient of variation of this variable, the predicted time for the occurrence of crack increases. this overestimated time is not conservative. the results also revealed that if the maximum ratio of concrete cover to rebar diameter (c/d) is selected in any environmental conditions, the crack initiation time can be delayed approximately 4.3 times.