Marine Bores'teki korozyon meydanlarına giriş
Deniz ortamları, beton yapılarındaki en agresif maruz kalma koşullarından birini temsil eder. Bored piles, sık sık sık limanlar, köprüler, deniz rüzgar türbinleri ve kıyı koruma çalışmaları, özellikle kırılgandır.Bu makale, çelik ve beton arasındaki bağın azaltılması, yüksek klor konsantrasyonun birleşimi, çelik takviyeli onarımlar için mükemmel bir fırtına yaratır.
Deniz Bored Piles'teki Korozyonun Elektrokimyasal Mekanizması
Betondaki çelik korozyon, bir elektrolit (su), oksijen ve takviye yüzeyindeki anodik ve katodik siteler arasında potansiyel bir farktır. Deniz ortamlarında birincil sürücü siyonların ingresyonudur.
Chloride-Indüktör
Deniz suyunun klorid iyonları, alkali betonu ve kapillary absorpsiyonunu nüfuz eder.Bir zamanlar kritik bir klorür konsantrasyonu eşi -% 0.4 ila% 1.0 arasında çimento ağırlığına ulaşır - çelik yüzeyinde ulaşırken, elde edilen korozyon tabakası normalde alkali betonu betonu silir (pH 12.5-13.5) yerel olarak tahrip edilir.Bu, beton kapaklarını hızla başlatır.
Karbonasyon ve Chloride Saldırısı
Karbonizasyon - atmosfer CO2 beton alkaliyi azaltmak için neden olsa da - korozyon başlatabilir, klor saldırılarından daha az önemlidir.Küresel olarak veya intihar bölgelerinde, betonun doygunluğu azaltılır, CO2 penetrasyonu azaltılabilir. Ancak, üşü ve kuru döngüler meydana gelen ody bölgelerde, her iki mekanizma da sinerjik enerjik olarak hareket edebilir.
Deniz Bored Piles'te Aşırı Gürültülü Korozyon
Birkaç ilgili faktör, deniz koşullarına maruz kalan sıkılmış yığınlarda korozyon sürecini hızlandırır. Bu faktörleri anlamak, dayanıklı yapılar tasarlamak için gereklidir.
- [FONT:0)Chloride Ingress:[Dönetici: [Dönetici: 1) Deniz suyu yaklaşık 19,000 mg/L klorür iyonları içerir. fragman ve intihar bölgelerinde, beton yüzeyinde klorları ve kurutmak için döngüler, zamanla yüksek klorür inşasına yol açar.
- [FONT:0)Concrete Cracking:[Dönetici:[Döntgen: 1 ) Gerisi, hidrasyon sırasında ısıtılmış gradyanlardan, sıvı veya yapısal yükleme, klorürs için doğrudan yol yol yol sağlar ve mikrokökler bile korozyona başlama süresini önemli ölçüde azaltır.
- [0] Yeterli Beton Kapak:[Dönemli kapak derinliği elde edilmezse – zayıf inşaat uygulamalarına, yanlış takviye kafeslere veya yetersiz toleranslara maruz kalır - çelik agresif ajanlara maruz kalır. BS EN 1992-1-1 ve ACI 318 deniz maruz kalma sınıflarına daha fazla tavsiye edilir.
- [FONT=0)Poor Beton Kalitesi: [DÜDÜDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜŞÜNÜ: 0.45), yetersiz tedavi ve tüm klorür ingresyona karşı çıkamayan daha fazla göz ardı edilebilir beton matrisine katkıda bulunmaksızın karışımlar kullanın.
- [FONT=0]Temperyature ve Nem: Elevated sıcaklıklar hem klorür difüzyon hem de korozyon reaksiyonlarının kendi başına hızlandığını hızlandırmaktadır.
- [FONT:0)Galvanic Effects:[Dönetici:[Döncükler) Farklı devirlerde çelik yeniden kullanım alanları arasında makrocell korozyonu da sürebilir.
Deniz Bored Piles için Malzeme Seçme ve Tasarım Stratejileri
Korozyon direncine proaktif bir yaklaşım tasarım aşamasında başlar ve dikkatli malzeme seçimi, detaylandırma ve inşaat uygulamaları içerir.
Korozyon-Resistant Dondurma
Çeşitli takviye seçenekleri klor kaynaklı korozyona karşı gelişmiş direnç sunar:
- [FONT=0) Yarı Çelik Beton: [DÜDÜDÜDÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ: 0,5|BİLMİŞ:0) Orta Kromium ve molybdenum içeriği nedeniyle mükemmel bir direniş sunmak. Paslanmaz Çelik Rebar Birliği[DÜcretsiz Çelik Rebar Birliği[DÜye Olmayanlar İçin Yüksek Çelikler İçin Tıklayınız.
- [FONT:0]Epoxy-Coated Dondurma: A füzyon-bonded epoxy kaplama, klorların çelike ulaşmasını engelleyerek, bakım ve taşıma sırasında kaplama hasarlarından kaçınmak için alınmalıdır. Performans, zaman içinde nicks, tatiller veya kesintiye uğrayabilir.
- [FONT:0)Galvanized Dondurma: [DÜT:1], çinko kaplaması, yüksek alkali betonda (pH > 13.3), hidrojen evriminin meydana gelebileceği yerlerde daha az yaygındır.
- [FONT:0]Fiber-Reinforced Polimer (FRP) Bars: Cam veya karbon FRP barları doğal olarak korozyona dayanıklı ve non-mantik olmayan sistemlerde daha fazla kullanılırlar, ancak korozyonun kritik olduğu daha düşük elastik modları çelikten daha düşük ve hizmet yükleri altında farklı davranmalıdır.
Deniz Çevreleri için Beton Mix Design
Korozyon direncindeki en önemli faktör beton kapaklarının kalitesi ve dayanıklılığıdır.
- Kullanım:0) düşük su-cement oranı[DDÜT:1) (w/c ≤ 0.40) permeability azaltmak için.
- CUMHAL:0) Relementary çimentolu malzemeler (SCMs)) silik fume, ya da zemin katı tozlu patlama-furnace slag (GGBS) GGBS, 50-70% değiştirme seviyelerini önemli ölçüde azaltır klorür diffüzyon katlarını. Örneğin,% 70 GGBS klorür difüzyon oranları ile klorür difüzyon oranları düz Portland çimento betonunu 10 kat daha düşük seviyeye kadar sürebilir.
- [0]Maximum toplam büyüklüğü[Dönetici:0] yoğun bir paketleme sağlamak ve yapıştırma içeriği azaltmak için optimize edilmelidir.
- [FONT:0][[Dönetici] eleştireldir: en az 7 gün boyunca yeterli moist eğrilik (SCM karışımları için uzun süre) uygun hidrasyon ve reflektif yapılar rafinerisi sağlar. Deniz inşaatında, membran eğriliği veya ıslak boğarak yerleştirilire kadar sürekli olarak muhafaza edilmelidir.
- Örneğin, kontraseptör için kontraseptör konsantrasyonu yükseltebilirsiniz. ancak, inhibitörleri ikincil bir savunma olarak görülmelidir, düşük ücretli beton ve yeterli kapak için bir yedek değil.
Ambalaj ve Crack Kontrol
Mevcut tasarım kodları (örneğin, ACI 318-19, EN 1992-1-1 ve BS 6349 deniz yapıları için artış gösteriyor) Deniz maruz kalmaları için artan kapak derinliğini artırın.Sıklama limitleri için, 75 mm'den 100 mm'ye kadar minimum kapak aralığı ve hatta 120 mm'ye kadar ağır şarkıt bölgeleri elde etmek için.
Mevcut ve Yeni Bored Piles için koruyucu sistemler
Malzeme seçiminin ötesinde, ek koruyucu sistemler deniz sıkılı yığınların hizmet ömrünü uzatabilir.
Cathodic Protection
Cathodic koruma (CP) çelik takviyeyi korozyon hücresinin kedihodesi haline getirmek için güçlendiren bir elektrokimyasal yöntemdir, anodik dissolution. İki ana tip kullanılır:
- [FONT:0]Sacrificial Anode CP (SACP): [Dönetici: 1] Çinko, alüminyum veya magnezyum anodları, takviye kafesine veya yığınlara bağlı olarak monte edilir. Bunlar alt ve tidal bölgeler için uygundur ve dışsal bir güç gerektirmez.
- [FONT:0) Güncel CP (ICCP): ) Inert anodes (kelenmiş metal oksit kaplı titanyum) betonda yer alır ve düşük gerilim DC güç tedarikine bağlanır. ICCP daha iyi kontrol sağlar ve mevcut yığınlarda daha büyük yapılar için daha yaygındır.
[FONT=0]NACE International standartları[[Dönetici:0] (şimdi AMPP), takviye beton için CP tasarımı hakkında ayrıntılı bir rehberlik sağlar.
Yüzey Tedavisi ve Kaplamalar
Yüzey bariyerini uygulamak klor ingresyonunu önemli ölçüde azaltabilir. Seçenekler şunları içerir:
- [FONT:0]Hydrophobici İmkanlar[Dönler: 1 ), (silanlar, silolar) bu çizgiyi çizip, yüzeyi mühürlemeden su absürtümü azaltın.
- [FONT:0]Surface kaplamaları [DDDDDDDDDDD:0) (epoxy, poliurethane, çimentoitious) sürekli bir film sağlar. Bu, uygun yüzey hazırlığı ve periyodik yenidenplikasyonu her 5–15 yıl gerektirir.
- [FONT:0]Sacrificial Dış katmanlar [Dönetici: 1), örneğin, tidal bölgede daha yüksek kalınlıkların veya polimer-koncrete kompozitlerin kullanımı gibi.
Korozyon Onarım için Inhibitors
Mevcut sıkılmış piller erken korozyon, migrating korozyon inhibitörleri (organik amine veya esterler) beton yüzeye uygulanabilir. Bu, buhar difüzyon ve çelik yüzeyinin adsorpiyonunu sağlayarak, beton kalitesine, penetrasyon derinliğine ve inhibitörlerine bağlıdır.
Deniz Bored Piles'in İzleme ve Bakım
Korozyon önleme stratejisi mükemmel değildir; sağlam bir izleme programı, kritik hale gelmeden önce herhangi bir bozulmanın tespit edilmesini sağlar.
Elektrokimyasal İzleme Teknikleri
- [FONT=0)Half-cell potansiyel haritalama (ASTM C876): [DÜDÜT:1), yeniden üretim çeliklerinin elektrokimyasal potansiyelinin referans elektrot (örneğin, bakır/copper sulfate) değeri daha negatif gösterir -350 mV (vs. CSE) Bu yöntem hızlı ve büyük alanları araştırır, ancak sadece korozyon olasılığı gösterir.
- [FONT:0)Linear Polarizasyon Direnişi (LPR): Küçük bir anodik mevcut kutuplaşma direncini ölçmek için uygulanır, hangi korozyon oranı hesaplandığından elde edilir.
- Concrete Direnç: Düşük bir direnç (< 5 k ⁇ cm) yüksek nem ve iyonik hareketlilik, korozyon için uygun koşullar. Direnç ölçümleri yüksek riskli bölgeleri tanımlamak için potansiyel harita ile birleştirilebilir.
- [FONT:0)Embedded sensörler: [Dönetici: [Dönetici:0) Sürekli korozyon sensörleri (örneğin, referans elektrolar, korozyon oranı probları, klorür sensörleri) gerçek zamanlı veriler sağlamak için kritik bölgelere atılabilir.
Görsel ve Fiziksel Muayene
Dalgalama, pas lekesi, spalling veya delaminasyon için düzenli görsel kontroller önemlidir. Denizde sıkılmış yığınlar, üşük bölge en savunmasızdır ve her yıl denetimli olmalıdır. Ground-penetating radar (GPR) takviye ve tespit boşlukları bulmak için kullanılabilir, yarı hücreli anket ekipmanları teknelerden veya dalgıçlardan dağıtılabilir.
Onarım ve Müdahale Stratejileri
Korozyon tespit edildiğinde, hızlı bir eylem hizmeti yaşam uzatabilir. Seçenekler şunları içerir:
- Yüksek performanslı mortar kullanarak beton ve yama onarımlarının kaldırılması, yeniden yükleme kapasitesi ile yeniden yükleme.
- Cathodic koruma, etkilenen mevcut sistemlerle retrofitting.
- Ağır etkilenen pile segmentlerinin değiştirilmesi encasement teknikleri veya ek yığınlar kullanılarak.
- Beton aksi takdirde yüzey mühürleyicilerinin periyodik uygulaması.
Vaka Çalışması: Bir Deniz Terminalinde Korozyon Yönetimi Bored Pile Foundation
Meksika Körfezi'nde inşa edilen büyük bir konteyner terminali, 100 mm nominal kapakla birlikte sıkılmış bir kablo kullanıyordu. Tasarım, ölçümlenen bölgelerin sadece% 2'si ile belirtilen beton karışımını belirtti ve kapaklı ICCP sistemi, inşaat sırasında indirilmiş olan bölgelere uygulandı (yaklaşık 70 mm'de yapılan bir çimentolu bir overlay'da tutulan titanyum örgüler kullanarak).
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Deniz ortamları için sık sık sık sık sık kullanılan korozyon risklerine hitap etmek, elektrokimyasal mekanizmaları anlamak ve malzeme seçimi, tasarım detaylandırma, inşaat kalitesi kontrolü ve uzun vadeli izleme gibi dayanıklı bir yaklaşım gerektirir; yerine, sağlam bir strateji SCM'lerin düşük maliyetli bir şekilde birleştirilebilirliği, yeterli kapak, korozyona dayanıklı koruma sağlar ve gerektiğinde, katoluşsal koruma gibi aktif koruyucu sistemler.Proaktif tasarım ve özenle bakım ile, denizel bakım hizmetinin servisi, denizlerin hizmet hayatı, denizlerin düşük kaliteli ve güvenli ve maliyetli bir şekilde genişletilebilirliği sağlar.
Daha fazla okuma için, Amerikan Beton Enstitüsü'nün kılavuzuna atıfta bulunun:0)Marine Beton) , ICE yayınını Deniz Ortalarında Açıklamalar[Dönlendirmeler) ve NACE raporu )