مقالات

شمع مایل

ارزیابی دوام و عملکرد شمعهای بتنی سانتریفیوژ در محیطهای مهاجم

ارزیابی دوام و عملکرد شمع¬های بتنی سانتریفیوژ در محیط¬های مهاجم Evaluation of Durability and Performance of PHC Piles in Aggressive Environments در پروژه‌های عمرانی، انتخاب سیستم مناسب برای اجرای پی¬های عمیق تنها به مشخصات مقاومتی و الزمات ژئوتکنیکی محدود نمی‌شود. یک شمع زمانی واقعاً عملکرد مطلوبی دارد که بتواند در طول سال‌های بهره‌برداری، علاوه بر تحمل بارهای سازه‌ای، در برابر عوامل مخرب محیطی نیز مقاومت نماید. این موضوع در محیط‌هایی مانند مناطق ساحلی، زمین‌های اشباع، محیط‌های حاوی یون کلرید و سولفات و به‌ویژه محل‌های دفن زباله اهمیت بیشتری پیدا می‌کند؛ جایی که مصالح سازه‌ای ممکن است برای مدت طولانی در معرض یون‌های مهاجم و فرآیندهای پیچیده شیمیایی قرار گیرند. در چنین شرایطی، شمع‌های بتنی پیش‌تنیده سانتریفیوژ (PHC) به دلیل سطح بالای فناوری تولید، تراکم بالا، مقاومت مکانیکی قابل‌توجه و ساختار نسبتاً کم‌تخلخل، می‌توانند به عنوان گزینه‌ای قابل اتکا مورد استفاده قرارگیرند. یک مطالعه پژوهشی منتشرشده در سال ۲۰۲۵ در نشریه Case Studies in Construction Materials، عملکرد دوام شمع‌های PHC را در محیط بسیار مهاجم شیرابه محل دفن زباله بررسی کرده است. در این پژوهش، رفتار شمع از جنبه‌های مکانیکی، شیمیایی و ریزساختاری بررسی و همچنین عملکرد آن پس از شبیه‌سازی خوردگی معادل ۵۰ سال با استفاده از تحلیل اجزای محدود ارزیابی شده است.

Causes and Mechanisms of Deterioration of Concrete Structures in Marine Environments

علل و مکانیزم خرابی سازه¬های بتنی در محیط دریایی و بنادر Causes and Mechanisms of Deterioration of Concrete Structures in Marine Environments بررسی تاریخچه اجرای بتن در آب دریا نمایانگر حضور بسیاری از عوامل فیزیکی و شیمیایی مخرب در محیط دریایی است بطوریکه سازه¬های بتنی در محیط دریایی در معرض یکی از مخرب¬ترین محیط¬های طبیعی در جهان قرارگرفته¬اند. باید توجه داشت که دسته¬بندی عوامل تخریب بتن در گروههای کاملاً مجزا از هم دارای محدودیت¬هایی می¬باشد. آنالیز شکست بتنی که حالت تخریب پیشرفته¬ای دارد، عموماً نمایانگر رفتار تداخلی و پیچیده عوامل فیزیکی و شیمیایی وابسته به هم بوده و متقابلاً یکدیگر را تشدید می¬نمایند. به عنوان مثال انبساط و ترک¬های ریز میکرونی ناشی از تاثیر فیزیکی فشار ایجاد شده در اثر کریستاله شدن نمک¬ در یک بتن نفوذپذیر، باعث افزایش نفوذ¬پذیری شده و زمینه را برای اندرکنش شیمیایی زیان¬آور بین آب دریا و محصولات هیدراتاسیون سیمان فراهم می¬نماید. همچنین تجزیه شیمیایی و شستشوی اجزا تشکیل¬دهنده خمیر سیمان هیدراته شده، موجب اثرات فیزیکی زیان¬آور مانند افزایش تخلخل و در نتیجه افت مقاومت می¬شود. به هرحال، تقسیم¬بندی مراحل خرابی بتن به فیزیکی و شیمیایی، مطابق آنچه در اشکال 1 و 2 آمده¬است هدف خاصی را دنبال می¬نماید. این نوع دسته¬بندی بررسی پدیده¬های متفاوت موجود درک علل و عوامل و در نتیجه کنترل آنها را ساده¬تر می¬نماید. ولی در بررسی-های کارگاهی، نادیده گرفتن تاثیرات متقابل عوامل فیزیکی و شیمیایی کار اشتباهی است خصوصاً وقتی مسئله پیش¬بینی عمر مفید سازه¬ بتنی در شرایط مخرب مد نظر باشد. به¬نظر می¬رسد که مراحل مختلف تخریب فیزیکی و شیمیایی بتن ناشی از آب دریا بصورت ترک¬خوردگی یا افت جرم آن خود را ظاهر می¬سازند. گرچه چندین پدیده مختلف وجود دارند که قادر به ایجاد ترک در بتن هستند ولی همگی آنها دارای اهمیت یکسان نیستند.

دوام میلگرد در بتن و شمع‌های بتنی سانتریفیوژ

دوام میلگرد در بتن و شمعهای بتنی سانتریفیوژ” Reinforcement Durability in Concrete and PHC Piles امروزه اهمیت بحث پایایی بتن برکسی پوشیده نیست. زمانیکه بتن مسلح بهشیوهی مناسب طراحی، ساخته و نگهداری شود، میتواند تا چندین دهه عمر مفید ساختمانها و سازهها را تضمین نماید. بتن، محافظتی عالی برای میلگردهای فولادی در برابر خوردگی فراهم مینماید. محیط بسیار قلیایی بتن منجربه تشکیل خودبهخودی یک لایه منفعل )غشاء( از اکسید آهن محافظ پایدار، محکم و چسبنده و نازک بر روی سطح میلگردهای فولادی میشود که از آن دربرابر خوردگی محافظت مینماید. علاوه بر آن، بتن باکیفیت، متراکم و عملآوری شده، دارای نفوذپذیری پایینی میباشد، در نتیجه ورود گونههای محرک خوردگی را به حداقل میرساند. این بتن همچنین دارای مقاومت الکتریکی نسبتاً بالایی است )چند ده هزار (ohm.cm که جریان خوردگی و درنتیجه نرخ خوردگی را درصورت شروع خوردگی بهشدت کاهش میدهد. واکنش ترکیبات سیمان، از سیمان پرتلند یا سیمان آمیخته با آب منجر به گیرش و سختشدن خمیر سیمان میشود. بطوری که سنگدانههای ریز و درشت بتن را بههم میچسباند. محصول هیدراسیون سیمانهای پرتلند و آمیخته، هیدروکسید کلسیم است که همراه با هیدروکسید سدیم و هیدروکسید پتاسیم تشکیل میشود. درنتیجه PH محلول منفذی بتن سالم، معمولًا در محدودهی 12 الی 14 است و بهدلیل سپر PH مربوط به − ???????????? ????????(????????)???? تا زمانیکه مثلًا با کربوناسیون غلبهشود، یا با هیدرولیز ناشی از واکنش خوردگی حفرهای ناشی از یون کلر خنثی شود، حفظ میشود. بتن علاوهبر ایجاد یک محیط غیر فعال با PH بالا، برای فولاد تقویتی )تسلیح کننده(، یک مانع فیزیکی در برابر نفوذ مواد محرک خوردگی نیز ایجاد مینماید. شاه کلید افزایش دوام بتن، کاهش نفوذپذیری آن است. بنابراین، کیفیت بتن، بهعنوان یک مانع فیزیکی می- تواند باتوجه به دادههای نفوذپذیری ارزیابی شود. دادههای نفوذپذیری از اندازهگیریهای مختلف جذب آب، نفوذپذیری آب، انتشار کلرید و انتشار یا نفوذ گازی )اکسیژن و کربن دیاکسید( جمعآوری شدهاست )موسسه بتن استرالیا، .(2015

عوامل موثر بر دوام و پایایی بتن Factors affecting the durability of concrete

عوامل موثر بر دوام و پایایی بتن Factors affecting the durability of concrete طبق تعریف کمیته ۲۰۱ انستیتوی بتن آمریکا(ACI) ، دوام بتن ساخته شده با سیمان پرتلند به میزان مقاومت آن در برابر عوامل هوازدگی، حمله شیمیایی، سایش یا هر فرآیندی که موجب آسیبدیدگی شود، گفته میشود. بنابراین بتن بادوام، بتنی است که شکل اولیه، کیفیت و قابلیت سروریسدهی خود را در شرایط محیطیاش حفظ نماید. این مقاله به بررسی مهمترین عوامل کاهش دوام بتن میپردازد. .1 کربناته شدن بتن کربناته شدن بتن زمانی اتفاق میافتد که دی اکسید کربن از طریق ریزترکها و منافذ به بتن نفوذ میکند، با هیدروکسیدهایی مانند هیدروکسید کلیسم واکنش نشان میدهد و کربنات کلسیم ایجاد میکند. در چنین شرایطی PH از 13 به 8 کاهش پیدا کرده و این موضوع میلگردهای فولادی تعبیه شده در بتن مسلح را در معرض خوردگی قرار میدهد. با افزایش حجم میلگرد در اثر زنگزدگی بتن دچار ترکخوردگی میشود. این ترکها سبب نفوذ بیشتر رطوبت و CO2 به داخل بتن میشوند و عملیات تخریب بتن تسریع میشود. بنابراین، چرخهای معیوب رخ میدهد که در نهایت بتن را شکننده کرده و منجر به جداشدگی لایهها و پوستهپوسته شدن بتن میشود. اگر به موقع به این مشکل رسیدگی نشود، میلگردها شروع به از دست دادن سطح مقطع و در نتیجه مقاومت خود خواهند کرد. متاسفانه امروزه، اکثر سازهها با این مشکل مواجه هستند و ساختمانهایی که قرار بود عمری 100 ساله داشته باشند، گاهی اوقات تنها پس از 10 سال نیاز به تعمیرات اساسی پیدا کردهاند.

استاندارد ملی شمع‌های بتنی پیش‌تنیده به روش گریز از مرکز

استاندارد ملی "شمع‌های بتنی پیش‌تنیده به روش گریز از مرکز – ویژگی‌ها و روش‌های آزمون" منتشر شد. این شمع‌ها به عنوان محصولی فناورانه در صنعت ساختمان، به ویژه در کشورهای لرزه‌خیز مانند ژاپن توسعه یافته‌اند و در پروژه‌های بزرگ عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با وجود پیشرفت‌های ایران در این زمینه، عدم وجود استاندارد مدون کیفیت، ضرورت تدوین این استاندارد را ایجاب کرد. شرکت بنیان‌گستر اروند، به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده شمع‌های بتنی سانتریفیوژ در غرب آسیا، در این راستا با سازمان ملی استاندارد همکاری کرده است. این استاندارد هم‌اکنون در وبسایت رسمی سازمان ملی استاندارد ایران در دسترس است.