11-4-1) رویکرد ارزیابی خوردگی مرسوم

خوردگی فولاد تقویت کننده در بتن عمدتاً به دلیل نفوذ دی اکسید کربن و / یا یون های کلرید به محلول های منافذ بتن آغاز می شود. سازه ها در صورت قرار گرفتن در معرض محیط دریایی یا نمک یخ زدایی حاوی کلرید مستعد حمله کلرید هستند. خوردگی ناشی از کربناته و کلرید ممکن است با کاهش سطح مقطع فولاد آرماتور، کاهش قابل توجهی در ظرفیت باربری سازه، کاهش ظرفیت کشیدگی آن و ایجاد ترک های شدید در بتن منجر شود. بتن ترک خورده با ایجاد اجازه ورود بیشتر اکسیژن، رطوبت، 2 CO و یون های کلرید به داخل بتن، خوردگی را تشدید می کند و به طور قابل توجهی بر استحکام، ایمنی و قابلیت سرویس دهی سازه تأثیر می گذارد. فرآیند خوردگی به طور معمول به دو مرحله تقسیم می شود، شروع و انتشار، مرحله شروع خوردگی ناشی از کربناته شدن مطابق با زمان لازم برای رسیدن جبهه کربناته به سطح فولاد تقویت کننده است. در مورد کلرید، مرحله شروع خوردگی مربوط به دوره ای است که غلظت یون های کلرید به سطح آستانه خاصی می رسد که باعث ایجاد خوردگی می شود. دوره شروع خوردگی اغلب برای تعریف عمر مفید سازه های RC (reinforced concrete) استفاده می شود. اندازه‌گیری دوره‌ای عمق کربناتاسیون و/یا مشخصات کلرید برای تشخیص زودهنگام خوردگی و تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد برنامه تعمیر و نگهداری حیاتی است. روش‌های مرسوم برای اندازه‌گیری عمق کربناته شدن و پروفیل کلرید بتن شامل تکنیک‌های آزمایشگاهی شیمیایی یا فیزیکی با استخراج نمونه‌ها از سازه‌های در حال خدمت است. این روش ها اغلب مخرب بوده و هزینه های زیادی (مستقیم و غیرمستقیم) به همراه دارد. به عنوان مثال، برنامه‌های سنتی بازرسی حین خدمت و نگهداری سازه‌های بزرگراهی باعث تاخیر در ترافیک می‌شود که 15 تا 40 درصد هزینه‌های ساخت را به خود اختصاص می‌دهد. پس از تعیین عمق کربناتاسیون و پروفیل کلرید از نمونه ها، عمر باقیمانده سازه با استفاده از مدل های تجربی ارزیابی می شود. این مدل‌ها بر اساس قانون دوم انتشار فیک هستند و مستلزم چندین ساده‌سازی و فرضیه هستند که باعث عدم قطعیت قابل توجهی در تعیین زمان شروع خوردگی می‌شوند. این عدم قطعیت می تواند تأثیر شدیدی بر برنامه ریزی بازرسی و نگهداری داشته باشد که ممکن است بر عمر مفید سازه تأثیر منفی بگذارد و هزینه های چرخه عمر مرتبط را افزایش دهد. این کاستی‌های روش‌های اندازه‌گیری عمق کربناته و غلظت یون‌های کلرید معمولی، سیستم‌های نظارتی مقرون ‌به ‌صرفه و غیر مخرب را می‌طلبد. روش های ارزیابی قابل اعتماد نیز برای ایجاد برنامه تعمیر و نگهداری موثر حیاتی هستند.