Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/14003
Title: Αποτίμηση βλάβης διάβρωσης προρηγματωμένων (και μη) στοιχείων οπλισμένου σκυροδέματος
Other Titles: Assessment of corrosion damage in precracked (and not) reinforced concrete elements
Authors: Κουτέλος, Δημήτριος
Keywords: Συντελεστής διάχυσης
Ρηγμάτωση σκυροδέματος
Διάβρωση χάλυβα οπλισμού
Keywords (translated): Reinforced concrete (RC)
Abstract: Κατά την διάρκεια λειτουργίας τους οι κατασκευές οπλισμένου σκυροδέματος (Ο/Σ) βρίσκονται αντιμέτωπες με ποικίλες περιβαλλοντικές επιδράσεις.Η ικανότητα των κατασκευών να αντιστέκονται στις Περιβαλλοντικές δράσεις, διατηρώντας την επιτελεστικότητά τους σε επιτρεπτά όρια, αναφέρεται ως «ανθεκτικότητα».Η αναπότρεπτη φθορά των κατασκευών Ο/Σ στο χρόνο, οδηγεί αναπόφευκτα στην βλάβη διάβρωσης του σιδηροοπλισμού και κατ’επέκταση στη μειωμένη επιτελεστικότητά τους. Η φθορά των κατασκευών Ο/Σ εκδηλώνεται, συνήθως, με επιφανειακή ρηγμάτωση του σκυροδέματος.Οι επιφανειακές ρωγμές συχνά αντιμετωπίζονται ως αυξημένος κίνδυνος εκδήλωσης της βλάβης διάβρωσης του σιδηροοπλισμού, σε χρόνο συντομότερο του προσδοκώμενου. Σχετικές με τη βιβλιογραφία μελέτες (A.C.Boschmann Käthler etal.) δείχνουν ότι ενώ οι επιφανειακές ρηγματώσεις προάγουν την έναρξη φαινομένων διάβρωσης, δεν παρατηρείται εξίσου σημαντική επίδραση στον ρυθμό διάβρωσης και στην εξέλιξη του φαινομένου, ειδικότερα σε περιπτώσεις μακροχρόνιας φυσικής έκθεσης, όπου η συνεισφορά της επιφανειακής ρηγμάτωσης στη διάβρωση του οπλισμού φαίνεται αμελητέα. Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται ο διαβρωτικός παράγοντας, μέσω του ρυθμού διείσδυσης των χλωριόντων, σε στοιχεία οπλισμένου σκυροδέματος μετά από εργαστηριακή διάβρωση για χρόνους έκθεσης 30,120και 240 ημερών.Η διείσδυση των χλωριόντων μελετήθηκε σε δοκίμια ΟΣ (με προκαθορισμένο εύρος και πυκνότητα επιφανειακών ρωγμών) και συσχετίστηκε με το(καθ αυτό) εύρος των ρωγμών. Η αποτίμηση της βλάβης διάβρωσης πραγματοποιήθηκε, με βάση α)την Συγκέντρωση και τον Συντελεστή Διάχυσης των Χλωριόντων, για δύο ποιότητες τσιμέντου (CEM I & CEM II), β)την Αποτίμηση της ποσοστιαίας Απώλειας Μάζας και της Μηχανικής Υποβάθμισης του σιδηροοπλισμού. Σημαντικά στοιχεία της παρούσας μελέτης ήταν: • Το γεγονός ότι ενώ για χρόνο έκθεσης 30 ημερών οι συντελεστές διάχυσης των δοκιμίων των 2 τύπων τσιμέντων ήταν παρόμοιοι, για χρόνους 120 και 240 ημερών οι συντελεστές διάχυσης στα δοκίμια με τσιμέντα τύπου CEM I ήταν υψηλότεροι των αντίστοιχων CEM II. • Επίσης, στα προρηγματωμένα δοκίμια, η αύξηση του χρόνου έκθεσης οδήγησε στη μείωση των συντελεστών Διάχυσης.Ωστόσο, δεν υπήρξε σαφή ένδειξη για την συσχέτιση των συντελεστών διάχυσης με το εύρος των επιφανειακών ρωγμών (μεγάλα εύρη επέδειξαν σχετικά χαμηλότερο συντελεστή). • Παρατηρήθηκε δραματική πτώση της ολκιμότητας και στους δύο χρόνους έκθεσης 120και240 ημερών, σε επίπεδα πολύ κατώτερα από αυτά που ορίζουν οι κανονισμοί, ενώ καταγράφηκαν ποσοστιαίες απώλειες μάζας μόλις 0.5% και1%. Τέλος το εύρος επιφανειακής ρηγμάτωσης των δοκιμίων επηρεάζει δραματικά την ολκιμότητα των χαλύβων οπλισμού του σκυροδέματος.
Abstract (translated): During their lifetime reinforced concrete (RC) structures come up against different environmental effects. Their ability to withstand these while keeping their efficiency to acceptable limits is called durability. The unavoidable wear of (RC) structures over time leads to the inevitable damage of the rebar and by extension to their reduced efficiency. The wear of (RC) structures is usually displayed as surface cracking of concrete. Surface cracks are often reckoned as an increased risk of corrosion damage to the rebar in time less than expected. Studies (A.C. Boschmann Käthler et al.) showd that although surface crackings on concrete accelerate corrosion initiation, they don’t have a similar impact on the corrosion rate and the propagation of it. In cases of long time environmental exposure the crack’s impact on the corrosion of the rebar seems to be minimal. This study examines the corrosive factor by measuring the penetration rate of chlorides inside RC elements that underwent laboratory corrosion of 30, 120 and 240 days. Chloride penetration into concrete was studied so that through its measurement and calculation, on elements with cracks of predefined length and density, will be related to the lenghts of these cracks. The assessment of corrosion damage was made a) by measuring the content of total chlorides and the diffusion coefficient in two types of concrete (CEM I & CEM II) b) by assessing the of the percentage weight loss of the rebar and the degradation of its mechanical properties. The important parts of this study were: • The fact that whilst the diffusion coefficient for 30 days of exposure time were similar for both types of cement for periods of 120 and 240 days these coefficients in CEM I cement elements were higher than these in CEM II cement elements. • In precracked elements the diffusion coefficients reduced with the increase of exposure time. However there wasn’t indicated any correlation between them and surface crack widths (bigger widths posed smaller diffusion coefficients) • The conductility was greatly reduced, for exposure times of 120 and 240 days, to levels far lesser than those stated by regulations for by percentage mass losses of just 0.5% and 1%. Finally the crack width is drastically affecting the conductility of the rebars.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DT_M_Κουτέλος_Δημήτριος_246882.pdf2.86 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.