EXPERIMENTAL INVESTIGATION AND NUMERICAL MODELING OF TWO-DIMENSIONAL CHLORIDE DIFFUSION IN CONCRETE
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
يعتبر نفاذية الكلوريد هو سمة أساسية في الخرسانة. تتأثر متانة المنشآت الخرسانة المسلحة المعرضة لمخاطر الكلوريد به. وقت بدء التأكل في التسليح بسبب الكلوريد يعتمد أساسا على معامل نفاذية الكلوريد وسمك الغطاء. تحسين عمر الخدمة للمنشآت الخرسانية ضد تأكل حديد التسليح يتطلب معامل نفاذية منخفض للكلوريد وزيادة سماكة الغطاء الخرساني. لذا معامل نفاذية الكلوريد في الخرسانة هو واحدة من المعايير الأساسية المطلوبة للتنبؤ ببدء تآكل الخرسانة وهو مطلوب لتصميم المنشآت الخرسانية المعمرة الجديدة واتخاذ قرارات بشأن حماية المنشآت الخرسانية المسلحة الموجودة تحت ظروف التعرض القاسية للكلوريد. وقد استخدم القانون (Fick’s 2nd) للنفاذية لفترة طويلة لاشتقاق نماذج نفاذية الكلوريد في الخرسانة. ومع ذلك، مثل هذه النماذج لا تشمل تأثيرات العوامل المختلفة الهامة مثل استيعاب الكلوريد من قبل الاسمنت. تسرب الكلوريد في اتجاهات متعددة ، والاختلاف معامل نفاذية الكلوريد مع مرور الوقت بسبب تغيير في البنية المجهرية من الخرسانة أثناء الفترة المبكرة من اماهة الإسمنت. لذلك، هو مطلوب تطوير نموذج من شأنه أن ينظر في تأثير استيعاب الكلوريد ، نفاذية الكلوريد في الخرسانة في اتجاهين والتغيير في البنية المجهرية مع مرور الوقت. تطوير نموذج لنفاذية الكلوريد يأخذ بنظر الاعتبار تأثير هذه العوامل، ذات الصلة بالخرسانة، سيمكن في التنبؤ خدمة الحياة للمنشآت الخرسانة المسلحة بشكل أكثر دقة. في العمل المقترح، وأجريت أول برنامج تجريبي لتوليد بيانات للحصول على مقطع جانبي للكلوريد (بمعنى اختلاف محتوى الكلوريد على طول عمق الخرسانة) لفترات تعرض مختلفة. ثم، استنادا إلى استعراض نماذج مختلفة كما ورد في المؤلفات، اقترح نموذجا جديدا لتحديد معامل نفاذية الكلوريد و يتضمن الاثار المترتبة على الوقت و استيعاب الكلوريد. النموذج المقترح (أي المعادلة التفاضلية التي تمثل عملية نفاذية الكلوريد) يمكن حلها باستخدام التحليل العددي لحساب معامل نفاذية الكلوريد، تركيز الكلوريد السطحي ومعامل استيعاب الكلوريد. ويمكن استخدام نفس النموذج في توقع وقت بدء تآكل التسليح عن طريق استبدال القيم المحسوبة لمعامل نفاذية الكلوريد، تركيز الكلوريد السطحي ومعامل استيعاب الكلوريد في النموذج المقترح المقابلة لعمق الغطاء وحدود تركيز الكلوريد. من خلال مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام نماذج مختلفة بما في ذلك النموذج المقترح، لوحظ تأثير الزمن و استيعاب الكلوريد على معامل النفاذية و وقت بدء التآكل.