بررسی اثرات خوردگی ناشی از کربناسیون بر عملکرد لرزه ای قاب بتن آرمه تحت سناریو های مختلف خوردگی

کربن دی اکسید موجود در اتمسفر یکی از علل اصلی خوردگی در سازه های بتن آرمه می باشد. آرماتور های مدفون در بتن توسط دو عامل فیزیکی (کاور بتنی) و عامل شیمیایی (لایه اکسید محافظ در نزدیکی سطح آرماتور) محافظت می شوند.هنگامی که گاز کربن دی اکسید از کاور بتنی عبور می کند و به سطح مقطع آرماتور میرسد، PH پیرامونی این لایه از ۱۳ به ۹ کاهش پیدا می کند و لایه اکسید محافظ در نزدیکی سطح آرماتور را از بین می رود. خوردگی باعث تغییر در خواص مکانیکی فولاد و بتن می شود و ظرفیت سازه را کاهش می دهد. بنابراین درک چگونگی رفتار سازه های بتن آرمه تحت اثر خوردگی از موضوعات مهم و اساسی بوده و نیاز به بررسی و آزمایش دارد . در این تحقیق ابتدا قاب مورد نظر بدون در نظرگیری خوردگی در نرم افزار اپنسیس مدل سازی شد. سپس با استفاده از روابط تئوری زما ن شروع خوردگی و کاهش مشخصات مکانیکی فولاد و بتن بدست آمد. در مرحله بعد اثرات خوردگی ناشی از کربناسیون بر سازه اعمال شد و تحلیل سازه برای ۳۰ سال پس از وقوع خوردگی برای بازه های زمانی ۱۰ ساله در سناریو های مختلف خوردگی انجام شد. در انتها نتایج تحلیل پوش اور برای هر یک از حالات خوردگی بررسی و مقایسه شد. نتایج تحلیل سازه غیرخطی نشان می دهدخوردگی باعث کاهش ظرفیت سازه و تغییر در سطح عملکردی سازه میشود به گونه ای که برای سناریو دوم خوردگی تعریف شده ضریب اضافه مقاومت و شکل پذیری سازه به طرز چشمگیری به ترتیب ۲۷ و ۶۰ درصد کاهش می یابد.

Keywords:

خوردگی سازه های بتن آرمه , کربناسیون , زمان شروع خوردگی , آنالیز استاتیکی غیرخطی , اثرات خوردگی