Προσεγγιστική εκτίμηση της διάρκειας ζωής κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος λόγω διάβρωσης

Abstract

Από την αρχαία εποχή, το φαινόμενο της διάβρωσης των μετάλλων απασχολεί την ανθρωπότητα. Στις μέρες μας η διάβρωση του οπλισμού των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα αποτελεί το μείζον πρόβλημα μηχανικής. Αρκετοί ερευνητές, από διαφορετικά μέρη του κόσμου, έχουν προσπαθήσει να μοντελοποιήσουν, στο παρελθόν, το μηχανισμό της διάβρωσης και να προβούν σε η εκτίμηση της διάρκειας ζωής των κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος. Επιπλέον, άλλοι ερευνητές έχουν μελετήσει την επίδραση των μεθόδων που λαμβάνονται για την προστασία έναντι στη διάβρωση των κατασκευών. Η πολυπλοκότητα όμως του προβλήματος και το πλήθος των τοπικών παραμέτρων (όπως η θερμοκρασία, η περιεκτικότητα σε χλωρίδια του ατμοσφαιρικού αέρα και η σχετική υγρασία κάθε περιοχής) από τις οποίες εξαρτάται το πρόβλημα αυτό, απαιτούν τη χρήση μοντέλων προσαρμοσμένων στις κλιματολογικές συνθήκες έκθεσης της υπό εξέτασης περιοχής. Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, η παρούσα μελέτη έχει ως αντικείμενό της, τη συνοπτική παρουσίαση του μηχανισμού της διάβρωσης του οπλισμού Ο.Σ. και των ειδών διάβρωσης στο οπλισμένο σκυρόδεμα, καθώς επίσης και τη αποσαφήνιση του ορισμού σχεδιασμού ανθεκτικότητας κατασκευών Ο.Σ. και του τρόπου με τον οποίο εμπλέκεται με την εκτίμησης διάρκειας ζωής τους. Στη συνέχεια πραγματοποιείται βιβλιογραφική ανασκόπηση στα διάφορα μοντέλα (φυσικά, εμπειρικά, στοχαστικά) εκτίμησης διάρκειας ζωής καθώς επίσης και στις μεθόδους μέτρησης χλωριόντων. Έπειτα παρατίθενται έρευνες παρεμφερείς με την παρούσα που διεξήχθησαν σε διαφορετικά μέρη του κόσμου. Όσον αφορά το πρακτικό κομμάτι της έρευνας, αξιοποιώντας δεδομένα από κρατικές υπηρεσίες της Κύπρου και από τη βιβλιογραφία, και με τη χρήση ειδικού λογισμικού, πραγματοποιήθηκε μοντελοποίηση των κλιματολογικών συνθηκών της Λεμεσού για διάφορες αποστάσεις από τη θάλασσα. Στη συνέχεια, έγινε η εκτίμηση διάρκειας ζωής δομικών στοιχείων κατασκευών από Ο.Σ. στη Λεμεσό, με τον καθορισμό σεναρίων για το συνδυασμό παραμέτρων όπως η απόσταση από τη θάλασσα, ο λόγος νερού/τσιμέντο και το πάχος της επικάλυψης του οπλισμού. Έπειτα, τα σενάρια αυτά αναλύθηκαν εκ νέου κάνοντας χρήση των μεθόδων για την προστασία έναντι στη διάβρωση που διέθετε το λογισμικό. Έτσι η ολοκλήρωση της μελέτης επήλθε μετά από τη διεξαγωγή συγκριτικής ανάλυσης μεταξύ των αποτελεσμάτων από τις αναλύσεις, όπου συγκρίθηκαν τόσο οι παράμετροι οι οποίες επηρεάζουν την εκτίμηση διάρκειας ζωής, όσο και τα συνήθη μέτρα προστασίας του οπλισμού κατασκευών Ο.Σ.