hrvatski

Predviđanje uporabnog vijeka armiranobetonskih mostova izloženih kloridima

U okviru doktorskog rada istraženi su mogući iskoraci u području modeliranja degradacijskih procesa armiranobetonskih mostova izloženih kloridima i mehaničkim oštećenjima. Na temelju provedenih teorijskih istraživanja o koroziji čelične armature u betonu definirani su odlučni parametri koji kontroliraju korozijske procese, njihova međusobna zavisnost i interakcija s mehaničkim parametrima konstrukcije. Kako bi se omogućilo realistično predviđanje uporabnog vijeka armiranobetonske konstrukcije izložene kloridima i mehaničkim oštećenjima razvijen je jedinstveni 3D kemo-higro-termo mehanički model. Za vremenski promjenjivu analizu korozijskih procesa prije i poslije depasivacije čelika u betonu modelirani su slijedeći fizikalni, elektrokemijski i mehanički procesi: transport kapilarne vode, topline, kisika i klorida kroz zaštitni sloj betona ; vezanje klorida u betonu ; katodna i anodna polarizacija ; transport OH- iona kroz elektrolit u porama betona ; raspodjela električnog potencijala i gustoće struje ; mehanička oštećenja te interakcija između mehaničkih i ne-mehaničkih procesa. Verifikacija modela provedena je po pojedinim fazama, ali i cjelovitom analizom degradacije armiranobetonske konstrukcije izložene kloridima i mehaničkom oštećenju. Numerički su rezultati u skladu s dostupnim eksperimentalnim istraživanjima, što dovodi do zaključka da je simulacija korozije čelične armature u betonu realistična. U okviru ovog istraživanja analizirani su degradacijski (mehanički i korozijski) procesi na armiranobetonskim mostovima te uspoređeni s eksperimentalnim rezultatima. Mikro-ravninski model za beton primijenjen je za numeričku simulaciju raspucavanja armiranobetonske kolničke ploče mosta uslijed statičkog opterećenja na krutu betonsku odbojnu ogradu. Numerička simulacija korozijskih procesa koristeći 3D kemo-higro- mehanički model provedena je na detalju stupa kao najoštećenijeg elementa Krčkog mosta. Parametarskom analizom i sintezom dobivenih rezultata kvantitativno je utvrđen utjecaj različitih parametara konstrukcije i okoliša na procese korozije armature u betonu. Na fazu inicijacije odnosno na vrijeme depasivacije najveći utjecaj imaju pukotine u zaštitnom sloju betona, dok na fazu propagacije odnosno gustoću korozijske struje najizraženiji je utjecaj saturacije betona vodom. Kao vrijedan doprinos ovog istraživanja dane su preporuke za gospodarenje armiranobetonskim mostovima izloženih kloridima i mehaničkim oštećenjima koja sadrže korisna saznanja koja, za sada, nisu uključena u norme.

armiranobetonski most; pukotine; kloridi; depasivacija; korozija; stupanj korozije; modeliranje; konačni elementi

nije evidentirano