بررسی دوام تیرهای بتنی مسلح تحت بارگذاری در محیط خلیج فارس و شبیه سازی با روش های تسریع شده در آزمایشگاه

 در این پروژه، خوردگی آرماتور در بتن های مسلح ترک خورده تحت بار در محیط های کلریدی علی الخصوص، محیط های دریایی مورد تحقیق قرار گرفت. در این راستا، ۷۶ تیر بتنی مسلح کوچک (به طول ۵۰۰ میلی متر) و ۶ تیر بتنی مسلح بزرگ (به طول ۵ متر) ساخته شد. سه ضخامت پوشش به مقدار ۳۰ میلی متر، ۵۰ میلی متر و ۷۵ میلی متر برای ساخت تیرها درنظر گرفته شد. همچنین از سه طرح مخلوط بتن شامل طرح حاوی ۴۰۰ کیلوگرم در متر مکعب سیمان پرتلند با نسبت آب به سیماره ۰/۵، طرح حاوی ۴۰۰ کیلوگرم در متر مکعب سیمان پرتلند با نسبت آب به سیمان ۰/۴ و طرح حاوی ۴۰۰ کیلوگرم مواد سیمانی با ۷/۵ درصد جایگزینی دوده سیلیسی و نسبت آب به مواد سیمانی ۰/۴ برای ساخت تیرها استفاده شد. برخی از تیرها بارگذاری خمشی شدند تا در آنها ترک ایجاد شود. عرض ترک های ایجاد شده در محدوده ۰/۰۹ میلی متر تا ۰/۵۵ میلی متر بودند. پس از ایجاد ترک، ۴۵ عدد از تیرهای کوچک در بخش جزر و مد اتاق شبیه سازی محیط خلیج فارس واقع در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و ۳۶ تیر کوچک دیگر به همراه کلیه تیرهای بزرگ در سایت تحقیقاتی مرکز در بندر عباس قرار داده شدند. عمده آزمایش های انجام شده در این تحقیق بر مبنای روش های ارزیابی غیر مخرب خوردگی بودند. در این خصوص، چگالی جریان خوردگی، پتانسیل نیم پیل خوردگی و مقاومت الکتریکی سطحی بتن های مسلح در طول ۱۶ ماه مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که خوردگی آرماتور در زیر ترک، بلافاصله پس از قرارگیری در آب دریا آغاز می شود. شدت خوردگی در ابتدا بسیار زیاد و با گذشت زمان از شدت آن کاسته می شود. همچنین شدت خوردگی در تیرهای بزرگ بسیار بیشتر از تیرهای کوچک به دست آمده. علاوه براین، نتایج نشان داد که خوردگی آرماتور در زیر ترک با افزایش پارامتر نسبت عرض ترک به ضخامت پوشش تشدید می شود. در ضمن، کاهش نسبت آب به مواد سیمانی و استفاده از دوده سیلیسی سبب کاهش شدت خوردگی آرماتور در محل ترک شد. در نهایت، با استفاده از نتایج به دست آمده از تیرهای بزرگ در محیط واقعی، مدلی مقدماتی برای پیش بینی عمر مفید تیرهای بتنی مسلح ترک خورده در محیط خلیج فارس طراحی شد.