|
|
 |
|
|
|
|
|
|
| Detalji |
| Projekt: |
Numerički 3D kemo-higro-termo-mehanički model betona |
| Voditelj: |
Joško Ožbolt |
| Ustanova: |
Građevinski fakultet, Rijeka |
| Sažetak: |
Jedan od glavnih uzroka oštećenja armirano – betonskih (AB) konstrukcija je korozija armature uzrokovana kloridima. Prema tome, korozija armature izravno utječe na trajnost odnosno nosivost AB konstrukcija. Poznato je da su AB konstrukcije u blizini mora kao i vijadukti, mostovi ili garaže izloženi djelovanju soli za odmrzavanje oštećeni zbog korozije armature. Ovo oštećenje se obično manifestira kao pucanje ili odvajanje zaštitnog sloja betona zbog povećanja volumena korozijskih produkata. Sanacija ovako oštećenih betonskih konstrukcija redovito je vezana uz relativno velike direktne i indirektne troškove. Zbog toga je korisno razviti matematički model koji će realno opisati proces korozije armature i njen utjecaj na ponašanje konstrukcije.
Do korozije armature dolazi zbog neodgovarajućeg zaštitnog sloja betona odnosno kao posljedica oštećenja zaštitnog sloja betona oko armature. Ovo oštećenje se javlja uslijed velikih vlačnih naprezanja u konstrukciji ili kao posljedica vlačnih naprezanja uzrokovanih stvaranjem korozijskih produkata. Ako su ta naprezanja veća od vlačne čvrstoće betona dolazi do njegovog pucanja. Pucanje betona nadalje pogoduje prodoru agresivnih tvari u konstrukciju i vodi njenom daljnjem progresivnom oštećenju.
Da bi se odredilo smanjenje presjeka armature i povećanje volumena produkata korozije potrebno je poznavati brzinu korozije, odnosno gustoću električne struje u korozijskom članku. Računanje gustoće korozijske struje zahtijeva modeliranje slijedećih fizikalnih i elektrokemijskih procesa: transport kapilarne vode, kisika i klorida kroz zaštitni sloj betona, imobilizaciju klorida u betonu, transport OH-iona kroz elektrolit u porama betona, katodnu i anodnu polarizaciju. Ovi procesi mogu se opisati nelinearnim parcijalnim diferencijalnim jednadžbama.
U sklopu predloženog projekta postojeći higro-termo-mehanički model potrebno je proširiti tako da bi se za bilo koje rubne uvjete mogli simulirati navedeni fizikalni i elektrokemijski procesi te njihova interakcija s armaturom (korozija) i mehaničkim svojstvima betona. Model će uzimati u obzir interakciju između kemo-higro-termo-mehaničkih svojstava. To znači da proces korozije ima utjecaja na mehanička svojstva betona te da promjena mehaničkih svojstava ima povratni utjecaj na transport vlažnosti, kisika, klorida, te raspodjelu temperature. Ovakav model je u literaturi poznat kao kemo-higro-termo-mehanički model. |
|
|
|
|
|
|
|
