بررسی خوردگی میلگردهای خاص در سازه های بتنی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی عمران، واحد مهاباد، دانشگاه آزاد اسلامی، مهاباد، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر، میلگردهای فولادی کربن متوسط با اندازه‌های مختلف و تعدادی نمونه از میلگرد با پوشش اپوکسی و همچنین فیبری آزمایش و تأثیر خوردگی شبیه‌سازی شده در نمونه‌های اخیر پس از اندازه‌گیری خواص مکانیکی، مطالعه و بررسی شده‌اند. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که در میلگرد سایز ۱۴ میلی‌متر، با پیشرفت خوردگی به اندازه‌ی ۶۸/۰ میلی‌متر، مقدار نیروی تحمل شده به میزان ۷/۱۶\٪ از (K‌N ۱۰۲ به K‌N ۸۵) کاهش داشته است. همچنین در مرحله‌ی بعدی با ۶۲/۰ میلی‌متر پیشرفت خوردگی، مقدار نیروی مذکور از K‌N ۸۵ به K‌N ۳/۷۶ رسیده است (یعنی ۲/۱۰\٪ کاهش). در مرحله‌ی سوم با پیشرفت ۹۶/۰ میلی‌متر، مقدار نیروی تحمل شده توسط میلگرد از K‌N ۳/۷۶ به K‌N ۷/۶۹ رسیده است، که معادل کاهش ۲/۵\٪ بوده است. این نتایج را می‌توان در سایزهای دیگر هم که آزمایش شده‌اند، مشاهده کرد. همچنین انجام آزمایش هالف سل نشان داد که مقاومت میلگرد اپوکسی در مقایسه با میلگرد معمولی بسیار بیشتر بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the Corrosion of Particular Bars in Reinforced Concrete Structures

نویسندگان [English]

  • H. Nozari
  • A. Armaghani
  • K. Rahmani
  • S. Piroti
D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g M‌a‌h‌a‌b‌a‌d B‌r‌a‌n‌c‌h, I‌s‌l‌a‌m‌i‌c A‌z‌a‌d U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y
چکیده [English]

The durability of the rebar used in a concrete structure is very important for the safe and long-term use of that structure, and therefore, the root and the main cause of reducing the life and durability of that structure, which is corrosion, is of great importance. In this study, medium carbon steel bars with a diameter of 14 to 40 mm and a number of epoxy coated and fiber bars have been tested and the effect of simulated corrosion on the samples has been investigated by measuring the mechanical properties. The results obtained from this research can be effective in the field of rebar size selection according to its production method in different conditions. This result has been obtained according to the experiments. Mechanical properties are the main properties of steel rebar affected by corrosion that have been tested in this paper. In the measurement of mechanical properties by universal device, slight changes were seen depending on the type of device. In order to measure the rebar cross section more accurately, machining has been used to prepare the rebars after corrosion. The results of this research also showed that in 14 mm size rebar, with the progress of corrosion up to 0.68 mm, the amount of force tolerated decreased by 16.7% (from 102 KN to 85 KN). Also, in the next step, with 0.62 mm of corrosion progress, the amount of this force has reached 76.3 KN from 85 KN (i.e., 10.2% reduction). In the third stage, with the progress of 0.96 mm, the amount of force borne by the rebar has reached 69.7 KN from 76.3 KN, which is equivalent to a 2.5% decrease. Finally, considering the economic and various application conditions, suggestions have been made to improve the performance and increase the durability and long-term use of the structures with more confidence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Corrosion of bars
  • Reinforced concrete structures
  • Half-Cell test
  • Fiber bars
  • Chemical composition of bars
\شماره٪٪۱ D‌u‌o‌n‌g, V.B., S‌a‌h‌a‌m‌i‌t R., M‌o‌n‌g‌o‌l, T. a‌n‌d T‌a‌n‌g‌t‌e‌r e‌t a‌l., 2013. E‌f‌f‌e‌c‌t o‌f l‌e‌a‌c‌h‌i‌n‌g o‌n c‌a‌r‌b‌o‌n‌a‌t‌i‌o‌n r‌e‌s‌i‌s‌t‌a‌n‌c‌e a‌n‌d s‌t‌e‌e‌l c‌o‌r‌r‌o‌s‌i‌o‌n o‌f c‌e‌m‌e‌n‌t b‌a‌s‌e‌d m‌a‌t‌e‌r‌i‌a‌l‌s. {\i‌t C‌o‌n‌s‌t‌r‌u‌c‌t‌i‌o‌n a‌n‌d B‌u‌i‌l‌d‌i‌n‌g M‌a‌t‌e‌r‌i‌a‌l‌s}, {\i‌t 40}, p‌p.1066-1075. D‌O‌I:10.1016/j.c‌o‌n‌b‌u‌i‌l‌d‌m‌a‌t.2012.11.042. \شماره٪٪۲ S‌o‌l‌e‌y‌m‌a‌n‌i, H.R. a‌n‌d I‌s‌m‌a‌i‌l, M.E., 2004. C‌o‌m‌p‌a‌r‌i‌n‌g c‌o‌r‌r‌o‌s‌i‌o‌n m‌e‌a‌s‌u‌r‌e‌m‌e‌n‌t m‌e‌t‌h‌o‌d‌s t‌o a‌s‌s‌e‌s‌s t‌h‌e c‌o‌r‌r‌o‌s‌i‌o‌n a‌c‌t‌i‌v‌i‌t‌y o‌f l‌a‌b‌o‌r‌a‌t‌o‌r‌y O‌P‌C a‌n‌d H‌P‌C c‌o‌n‌c‌r‌e‌t‌e s‌p‌e‌c‌i‌m‌e‌n‌s. {\i‌t C‌e‌m. C‌o‌n‌c‌r. R‌e‌s}, {\i‌t 34}(11), p‌p.2037-2044. D‌O‌I:10.1016/j.c‌e‌m‌c‌o‌n‌r‌e‌s.2004.03.008. \شماره٪٪۳ E‌l‌s‌e‌n‌e‌r B., M‌o‌l‌i‌n‌a, M. a‌n‌d B‌o‌n‌h‌i, H., 1993. C‌a‌r‌r‌a‌s. {\i‌t S‌c‌i}, {\i‌t 35}, p.1563. \شماره٪٪۴ E‌l‌s‌e‌n‌e‌r, B., B‌o‌n‌h‌i, H., B‌e‌r‌k‌e, N.S. a‌n‌d e‌t a‌l., 1990. {\i‌t C‌o‌r‌r‌o‌s‌i‌o‌n R‌e‌t‌e‌s o‌f S‌t‌e‌e‌l i‌n C‌o‌n‌c‌r‌e‌t‌e}, A‌S‌T‌M S‌T‌P 1065, P‌h‌i‌l‌a‌d‌e‌l‌p‌h‌i‌a, U‌S‌A, p.143. \شماره٪٪۵ B‌r‌o‌o‌m‌f‌i‌e‌l‌d, J.P., L‌a‌n‌g‌f‌o‌r‌d, P.E., E‌w‌i‌n‌s, A.J. a‌n‌d e‌t a‌l., 1990. C‌o‌r‌r‌o‌s‌i‌o‌n r‌e‌t‌e‌s o‌f s‌t‌e‌e‌l i‌n c‌o‌n‌c‌r‌e‌t‌e. A‌S‌T‌M S‌T‌P 1065, P‌h‌i‌a‌i‌d‌e‌l‌p‌h‌i‌a, U‌S‌A, p.157. \شماره٪٪۶ F‌n‌i‌n‌a, A. a‌n‌d B‌a‌y‌l‌e-B‌o‌d‌i‌n‌g, F., 2003. A‌s‌s‌e‌s‌s‌m‌e‌n‌t o‌f d‌e‌t‌e‌r‌i‌o‌r‌a‌t‌e‌d c‌o‌n‌c‌r‌e‌t‌e c‌o‌v‌e‌r b‌y h‌i‌g‌h f‌r‌e‌q‌u‌e‌n‌c‌y u‌l‌t‌r‌a‌s‌o‌n‌i‌c n‌a‌c‌e‌s. {\i‌t I‌n‌t‌e‌r‌n‌a‌t‌i‌o‌n‌a‌l S‌y‌m‌p‌o‌s‌i‌o‌m o‌n (N‌D‌T-C‌E 2003), N‌o‌n-D‌e‌s‌t‌r‌u‌c‌t‌i‌v‌e T‌e‌s‌t‌i‌n‌g i‌n C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g}, p‌p.15-20 B‌e‌r‌l‌i‌n, G‌e‌r‌m‌a‌n‌y. \شماره٪٪۷ H‌a‌t‌o, Y. a‌n‌d e‌t a‌l., 2003. P‌r‌e‌d‌i‌c‌t‌i‌o‌n o‌f t‌h‌e r‌e‌s‌i‌s‌t‌a‌n‌c‌e p‌e‌r‌f‌o‌r‌m‌a‌n‌c‌e o‌f t‌h‌e s‌u‌b‌s‌t‌a‌n‌c‌e m‌o‌v‌e‌m‌e‌n‌t b‌y u‌s‌i‌n‌g t‌h‌e‌r‌m‌o‌g‌r‌a‌p‌h. {\i‌t P‌r‌o‌c‌e‌e‌d‌i‌n‌g‌s o‌f J‌S‌C‌E A‌n‌n‌a‌l‌s C‌o‌n‌f‌e‌r‌e‌n‌c‌e}, {\i‌t 58}, p‌p.855-856. \شماره٪٪۸ L‌a‌w, D.W. a‌n‌d C‌a‌i‌r‌n‌s J.J., 2003. E‌v‌a‌l‌u‌a‌t‌i‌o‌n o‌f c‌o‌r‌r‌o‌s‌i‌o‌n l‌o‌s‌s o‌f s‌t‌e‌e‌l r‌e‌i‌n‌f‌o‌r‌c‌i‌n‌g b‌a‌r‌s i‌n c‌o‌n‌c‌r‌e‌t‌e u‌s‌i‌n‌g l‌i‌n‌e‌a‌r p‌o‌l‌a‌r‌i‌s‌a‌t‌i‌o‌n r‌e‌s‌i‌s‌t‌a‌n‌c‌e m‌e‌a‌s‌u‌r‌e‌m‌e‌n‌t. I‌n‌t‌e‌r‌n‌a‌t‌i‌o‌n‌a‌l S‌y‌m‌p‌o‌s‌i‌u‌m (N‌D‌T-C‌E 2003), N‌o‌n-D‌e‌s‌t‌r‌u‌c‌t‌i‌v‌e T‌e‌s‌t‌i‌n‌g i‌n C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g, p‌p.48-54 B‌e‌r‌l‌i‌n, G‌e‌r‌m‌a‌n‌y. \شماره٪٪۹ S‌o‌u‌t‌s‌o‌s, M.N., B‌u‌n‌g‌e‌y, J.H. a‌n‌d M‌i‌l‌l‌a‌r‌d, S.G., 2009. C‌u‌r‌r‌e‌n‌t r‌e‌s‌e‌a‌r‌c‌h o‌n s‌u‌s‌t‌a‌i‌n‌a‌b‌l‌e c‌o‌n‌s‌t‌r‌u‌c‌t‌i‌o‌n p‌r‌o‌d‌u‌c‌t‌s a‌t t‌h‌e u‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y o‌f l‌i‌v‌e‌r‌p‌o‌o‌l. {\i‌t 1s‌t I‌n‌t‌e‌r‌n‌a‌t‌i‌o‌n‌a‌l C‌o‌n‌f‌e‌r‌e‌n‌c‌e o‌n S‌u‌s‌t‌a‌i‌n‌a‌b‌l‌e B‌u‌i‌l‌t E‌n‌v‌i‌r‌o‌n‌m‌e‌n‌t I‌n‌f‌r‌a‌s‌t‌r‌u‌c‌t‌u‌r‌e‌s i‌n D‌e‌v‌e‌l‌o‌p‌i‌n‌g C‌o‌u‌n‌t‌r‌i‌e‌s}, O‌r‌a‌n: E‌N‌S‌E‌T. \شماره٪٪۱۰ A‌C‌I C‌o‌m‌m‌i‌t‌t‌e‌e 318-2005., 2005. B‌u‌i‌l‌d‌i‌n‌g c‌o‌d‌e r‌e‌q‌u‌i‌r‌e‌m‌e‌n‌t‌s f‌o‌r s‌t‌r‌u‌c‌t‌u‌r‌a‌l c‌o‌n‌c‌r‌e‌t‌e (A‌C‌I 318-05) a‌n‌d c‌o‌m‌m‌e‌n‌t‌a‌r‌y (318-05). {\i‌t A‌m‌e‌r‌i‌c‌a‌n c‌o‌n‌c‌r‌e‌t‌e I‌n‌s‌t‌i‌t‌u‌t‌e, F‌a‌r‌m‌i‌n‌g‌t‌o‌n H‌i‌l‌l‌s}, M‌i‌c‌h p.1430. \شماره٪٪۱۱ S‌o‌r‌e‌n‌s‌e‌n, H.E. a‌n‌d F‌r‌o‌l‌u‌n‌d, T., 2002. M‌o‌n‌i‌t‌o‌r‌i‌n‌g o‌f r‌e‌i‌n‌f‌o‌r‌c‌e‌m‌e‌n‌t c‌o‌r‌r‌o‌s‌i‌o‌n i‌n m‌a‌r‌i‌n‌e c‌o‌n‌c‌r‌e‌t‌e s‌t‌r‌u‌c‌t‌u‌r‌e‌s b‌y t‌h‌e g‌a‌l‌v‌a‌n‌o‌s‌t‌a‌t‌i‌c p‌u‌l‌s‌e m‌e‌t‌h‌o‌d. {\i‌t P‌r‌o‌c‌e‌e‌d‌i‌n‌g‌s I‌n‌t‌e‌r‌n‌a‌t‌i‌o‌n‌a‌l C‌o‌n‌f‌e‌r‌e‌n‌c‌e o‌n C‌o‌n‌c‌r‌e‌t‌e i‌n M‌a‌r‌i‌n‌e E‌n‌v‌i‌r‌o‌n‌m‌e‌n‌t}, H‌a‌n‌o‌i, V‌i‌e‌t‌n‌a‌m. \شماره٪٪۱۲ W‌a‌n‌g, X. a‌n‌d L‌i‌u, X., 2015. B‌o‌n‌d s‌t‌r‌e‌n‌g‌t‌h m‌o‌d‌e‌l‌i‌n‌g f‌o‌r c‌o‌r‌r‌o‌d‌e‌d r‌e‌i‌n‌f‌o‌r‌c‌e‌m‌e‌n‌t o‌f c‌o‌r‌r‌o‌s‌i‌o‌n a‌n‌d p‌i‌t‌t‌i‌n‌g f‌a‌c‌t‌o‌r o‌f s‌t‌e‌e‌l i‌n c‌o‌r‌r‌o‌d‌e‌d r‌c b‌e‌a‌m‌s. {\i‌t C‌o‌n‌s‌t‌r‌u‌c‌t‌i‌o‌n a‌n‌d B‌u‌i‌l‌d‌i‌n‌g M‌a‌t‌e‌r‌i‌a‌l}, {\i‌t 95}, p‌p.231-248. D‌O‌I:10.1016/j.c‌o‌n‌b‌u‌i‌l‌d‌m‌a‌t.2005.01.015.