فایل ورد کامل مقاله شبیه‌سازی نفوذ یون کلر برای پیش‌بینی طول عمر سازه‌های بتنی در محیط‌های دریایی و خورنده

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله شبیه‌سازی نفوذ یون کلر برای پیش‌بینی طول عمر سازه‌های بتنی در محیط‌های دریایی و خورنده دارای ۱۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله شبیه‌سازی نفوذ یون کلر برای پیش‌بینی طول عمر سازه‌های بتنی در محیط‌های دریایی و خورنده  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله شبیه‌سازی نفوذ یون کلر برای پیش‌بینی طول عمر سازه‌های بتنی در محیط‌های دریایی و خورنده،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله شبیه‌سازی نفوذ یون کلر برای پیش‌بینی طول عمر سازه‌های بتنی در محیط‌های دریایی و خورنده :

خالصه :

شرایط مهاجم محیط های دریایی به علت حمله یون های کلرید سبب خوردگی آرماتورها می شود که این امر خرابی های بسیاری را به دنبال دارد.در این تحقیق، یک روش آماری برای تخمین عمر مفید سازه استفاده شده و نتایج آن با یک مطالعه موردی مقایسه گردیده است. از آنجایی که هریک از عوامل تاثیر گذار بر طول عمر سازه تابع متغیرهای تصادفی می باشند، روش مونت کارلو برای پیش بینی زمان شروع خوردگی مورد استفاده قرار گرفته است. بر اساس قانون فیک ( ( Fick زمان شروع خوردگی تابعی از کلرید سطحی،کلرید بحرانی،ضخامت پوشش بتن و ضریب انتشار پذیری است که به ترتیب دارای توریع نرمال، مثلثی، نرمال و نرمال می باشند،. نتایج شبیه سازی مطابق با شرایط واقعی سازه و توام با یک ضریب اطمینان قابل قبول بود.

کلمات کلیدی : سازه های بتنی ، خوردگی ، دوام ، روش مونت کارلو ) ) Monte carlo

ABSTRACT

Corrosion of reinforcement due to chloride ions attack causes enormous damages to structures in severe condition of marine environments. Since each influencing factor in the life time of the structure is subject to random variability and inherent uncertainties, a stochastic approach is utilized to predict the time for initiation of the corrosion. Based on Fick’s law, time for corrosion is a function of surface chloride, critical chloride, concrete cover thickness, and diffusion

coefficient which follow normal, triangular, normal, and normal distributions, respectively.

Keywords: Concrete Structure, Corrosion, Durability, Monte Carlo Method, Stochastic

۱

-۵مقدمه

بتن پرمصرف ترین مصالح ساختمانی ای است که تا کنون مورد استفاده قرار گرفته است. با وجود این که بتن یک نوع مصالح ساختمانی قابل اطمینان و با دوام مناسب می باشد، چنانچه در معرض محیط های مخرب همانند مناطق دریایی قرار گیرد، این امر موجب آسیب پذیری آن خواهد شد.]۵-۶[ خوردگی آرماتور بر بسیاری از سازه های بتنی، حتی آنهایی که به تازگی احداث شده اند صدمات جدی وارد ساخته و آنها را متحمل هزینه های گزافی جهت مرمت و مسائل مرتبط با آن ساخته است ۳-۸[،.]۱

خوردگی آرماتورها در سازه های بتنی ای که در شرایط محیطی مناسب قرار دارند تنها زمانی رخ می دهد که بتن اطراف آرماتورها دست خوش تغییراتی قرار گیرد. این تغییرات ممکن است فیزیکی باشد از قبیل: ترک خوردگی، گسیختگی و یا قرار گرفتن آرماتورها بدون هیچ گونه محافظی در معرض هوا.

دلیل اصلی صدمات وارده بر سازه های بتنی موجود در مناطق دریایی و برخی دیگر محیط ها، خوردگی آرماتورها می باشد که بر اثر حمله یون های کلرید اتفاق می افتد۳[،.]۵ صدمات ناشی از خوردگی در این گونه سازه ها اغلب به صورت لکه های زنگ و ترک خوردگی و الیه الیه شدن سطح بتن نمایان می گردد که علت آن تشکیل محصوالت ناشی از خوردگی در داخل فضای خلل و فرج بتن می باشد.]۵۱[ یون کلرید از طریق زایل کردن الیه محافظ میلگردها منجر به خوردگی وکاهش سطح مقطع آن می شود و به نوبه خود موجب آن می شود که سازه ها عمر مفید خود را اغلب خیلی زودتر از آنچه برایشان طراحی شده از دست بدهند.۵۵[،]۳

خوردگی آرماتورها تنها زمانی آغاز می شود که مقدار کلرید در سطح فوالد به یک حد آستانه مشخص برسد. در واقع،چنین مقداری را مقدار کلرید بحرانی می نامند .]۵۲[

پیش بینی عمر مفید سازه ) زمان شروع خوردگی (، اوال برای طراحان این امکان را فراهم می آورد که زمان اولین مرمت و اصالحات متعاقب آن پیش بینی نمایند و ثانیا این امر مقایسه روش های مختلف ترمیم و انتخاب مناسب ترین روش را بسیار تسهیل خواهد نمود.

در این تحقیق با استفاده از یک روش آماری ) ) stochastic اقدام به مدلسازی عمر مفید سازه های بتنی شده است. علت در نظر گرفته شدن ماهیت تصادفی داده های مدل این بوده است که هر یک از عوامل مورد نظر خود تابع متغیر های تصادفی دیگری می باشند.

در تحقیق حاضر، جهت مدلسازی نفوذ کلرید، از برخی از اطالعات منتشر شده از خلیج فارس استفاده شده است.

-۲تعیین صورت مساله :

-۵-۲ روش کار

معادله ۵ طول عمر کلی سازه های بتنی )ts( را نشان می دهد :

ts = ti +tp (Eq. 1)

که در آن ti نشان گر مدت زمانی است که طی آن یک مقدار کلرید کافی می تواند در سطح میلگرد متمرکز شود و tp مدت زمانی است که طی آن خوردگی میلگرد به یک شرایط بحرانی می رسد. در این تحقیق فرض بر آن است که بتن کامال اشباع شده است و انتشار )diffusion(، مکانیزم اصلی نفوذ کلرید به داخل بتن باشد. بنابراین مقدار i صرفا وابسته به نفود یون کلرید به داخل بتن می باشد و قانون فیک می تواند مقدار کلرید را در سطح آرماتور برآورد نماید. زمان شروع خوردگی در میلگرد به طور عمده تحت تاثیر عواملی چون : ضرایب انتشار، ضخامت پوشش بتن، غلظت کلرید سطحی و غلظت کلرید بحرانی در سطح میلگرد می باشد. چنین متغیر هایی به طور کلی تصادفی هستند، در حالی که صدمات ناشی از خوردگی تا حد زیادی وابسته به عوامل محیطی می باشند.

۲

بنابراین طول عمر به مجموعه ای از چند پارامتر وابسته است.

فرایند فرسایش که در آن آرماتورها مکررا خورده می شوند، عملی است پیچیده که تا حد زیادی به عوامل محیطی وخارجی همچون دما و رطوبت وابسته می باشد. اگرچه Tp عمدتا بین ۴ تا ۶ سال در نظر گرفته می شود اما چنین مدت زمانی در مقابل با زمان نسبتا طوالنی مورد نیاز برای شروع خوردگی قابل چشم پوشی می باشد. در ادامه مدل ریاضی که در بر گیرنده ماهیت راندوم پارامتر های مختلف است معرفی می شود.

از آنجایی که استفاده توام از افزودنی های معدنی اثر به سزایی در افزایش طول عمر سازه دارد، دو نمونه سیمان )همراه با افزودنی های معدنی و فاقد افزودنی های معدنی ( در نظر گرفته شده است. شایان ذکر است که ضریب انتشار کلر بسته به نوع قرارگیری در شرایط متفاوت دریایی مقدار متفاوتی خواهد داشت. شکل ۵ شرایط متفاوتی ) اتمسفری، پاششی، جزر و مدی و غوطه وری (را نشان می دهد که سازه در معرض آنها قرار گرفته است. در بین شرایط نشان داده شده، حالت جزر و مدی و پاششی به عنوان آسیب رسان ترین شرایط بر حسب دوام معرفی شده اند در حالی که شرایط اتمسفری به سبب نفوذ کمتر یون های کلرید دارای اثر تخریبی کمتری می باشد .]۵۱[