Πειραματική διερεύνηση της επίδρασης μανδυών από ινοπλέγματα ανόργανης μήτρας (ΙΑΜ) στη διάβρωση του χαλύβδινου οπλισμού και της επίδρασης της διάβρωσης χαλύβδινου οπλισμού στη συνάφεια ΙΑΜ / σκυροδέματος

• Κύριος συγγραφέας: Νικολετοπούλου, Ιωάννα Α.
• Άλλοι συγγραφείς: Nikoletopoulou, Ioanna A.
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Διάβρωση; Ινόπλεγμα Ανόργανης Μήτρας (ΙΑΜ); Χλωριόντα; Ενανθράκωση; Corrosion; Textile Reinforced Mortar (TRM); Chlorides; Carbonation

Η παρούσα εργασία εστιάζει στην επίδραση των μανδυών από Ινοπλέγματα Ανόργανης Μήτρας (Ι.Α.Μ.) στη διάβρωση του χαλύβδινου οπλισμού αλλά και στην επίδραση της διάβρωσης του χαλύβδινου οπλισμού στη συνάφεια ΙΑΜ/Σκυροδέματος. Ως Ι.ΑΜ. ονομάζονται στοιχεία τα οποία αποτελούνται από πλέγμα (π.χ. άνθρακα, υάλου) ενσωματωμένο μέσα σε μήτρες (π.χ. τσιμέντου, ασβέστου). Τα Ι.Α.Μ. μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο αυτοτελώς ως δομικά στοιχεία (π.χ. στέγαστρα) όσο και ως στοιχεία ενίσχυσης κατασκευών (π.χ. σκυροδέματος, τοιχοποιίας). Τα Ι.Α.Μ. αν και είναι σχετικά νέα, τα τελευταία χρόνια έχει γίνει εκτεταμένη έρευνα στις μηχανικές τους ιδιότητες και την συμπεριφορά τους υπό διάφορες συνθήκες φόρτισης ενώ έχουν δημοσιευθεί και οι πρώτοι κανονισμοί σχετικά με αυτά. Παρόλα αυτά λίγα είναι γνωστά για τη μακροχρόνια συμπεριφορά αυτών των υλικών όταν υπόκεινται σε επιθετικά περιβάλλοντα (π.χ. ενανθράκωση, αλκαλικά περιβάλλοντα). Πιο συγκεκριμένα, στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, εξετάζονται τα επιθετικά περιβάλλοντα της ενανθράκωσης και των χλωριόντων σε συνδυασμό με την ηλεκτροδιάβρωση του οπλισμού. Αυτά τα επιθετικά περιβάλλοντα αποτελούν τους κυριότερους παράγοντες υποβάθμισης κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος. Στα πλαίσια, λοιπόν της παρούσας διατριβής, κατασκευάστηκαν δοκίμια σκυροδέματος τα οποία ενισχύθηκαν με μανδύες Ι.Α.Μ. σε διαφορετικές στρώσεις, έπειτα ορισμένα από αυτά εκτέθηκαν σε κάποιο διαβρωτικό περιβάλλον (είτε σε ενανθράκωση, είτε σε χλωριόντα, είτε σε συνδυασμό αυτών των δύο) , ενώ τέλος σε κάποια διαβρώθηκε ο χαλύβδινος οπλισμός τους ενώ σε κάποια άλλα όχι. Η δομή της διατριβής ανά κεφάλαιο έχει ως εξής: Στο 1ο κεφάλαιο, γίνεται μια εισαγωγή στα ινοπλέγματα ανόργανης μήτρας (ΙΑΜ),ενώ παράλληλα τονίζεται η ανάγκη ενίσχυσης των κατασκευών με προηγμένα σύνθετα υλικά. Στο 2ο κεφάλαιο, γίνεται περιγραφή των Ι.Α.Μ. και πιο συγκεκριμένα των στοιχείων που τα αποτελούν (μήτρες, πλέγματα), καθώς και των τομέων στους οποίους αυτά χρησιμοποιούνται τόσο αυτοτελώς όσο και ως στοιχείων ενίσχυσης. Στο 3ο κεφάλαιο γίνεται εκτενής περιγραφή των παραγόντων που σχετίζονται με την ανθεκτικότητα των επιμέρους υλικών που αποτελούν το τελικό δοκίμιο. Στο 4ο κεφάλαιο, γίνεται μια σύντομη βιβλιογραφική ανασκόπηση που αφορά τις πιο πρόσφατες πειραματικές μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί για διάφορα διαβρωτικά περιβάλλοντα, ενώ παρουσιάζονται και τα διάφορα πειραματικά πρότυπα και κανονιστικές διατάξεις τα οποία υπάρχουν σχετικά με την έκθεση στοιχείων σκυροδέματος σε χλωριόντα και ενανθράκωση. Στο κεφάλαιο 5ο, γίνεται μια εισαγωγή στη διάβρωση και πιο συγκεκριμένα στην διάβρωση μετάλλων, χαλύβδινου οπλισμού αλλά και στην διάβρωση του σκυροδέματος με την ευρύτερη έννοια. Πιο συγκεκριμένα, σαν διάβρωση του σκυροδέματος θεωρείται η έκθεση σε ενανθράκωση και χλωριόντα, τα οποία και αναλύονται διεξοδικά. Τέλος, παρουσιάζονται και ορισμένες μέθοδοι που έχουν ερευνηθεί και εφαρμοστεί ώστε να επιτυγχάνεται η αντιδιαβρωτική προστασία. Στο 6ο κεφάλαιο, γίνεται ανάλυση της περίσφιξης σκυροδέματος με νέα υλικά αλλά και της συνάφειας του σκυροδέματος με τα ΙΑΜ. Πιο αναλυτικά, παρουσιάζονται εξισώσεις υπολογισμού του μανδύα περίσφιξης ενώ ταυτόχρονα αναλύεται ο όρος για καλύτερη κατανόηση. Στην συνέχεια παρουσιάζεται το φαινόμενο της συνάφειας των πλεγμάτων με το κονίαμα αλλά και του σύνθετου υλικού με το υπόστρωμα, ενώ παρουσιάζονται οι δοκιμές συνάφειας. Στο 7ο κεφάλαιο, περιγράφεται η πειραματική διαδικασία που ακολουθήθηκε. Πιο συγκεκριμένα, περιγράφονται τα χαρακτηριστικά και οι ιδιότητες των υλικών που χρησιμοποιήθηκαν (π.χ. αντοχές κονιαμάτων και πλεγμάτων), η κατασκευή, ενίσχυση και συντήρηση των δοκιμίων, η προετοιμασία και έκθεση τους σε διαβρωτικά περιβάλλοντα και η διάβρωση του οπλισμού τους . Τέλος , παρουσιάζονται οι κατηγορίες πειραμάτων οι οποίες έλαβαν χώρα. Στο 8ο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα (πίνακες, διαγράμματα κ.τ.λ.) τόσο αυτοτελώς όσο και συγκρινόμενα μεταξύ τους. Στο 9 κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα ενώ προτείνονται μελλοντικά θέματα προς διερεύνηση.