محاسبه احتمالاتي آغاز خوردگي ميلگرد با استفاده از روش‌هاي قابليت اطمينان

Probabilistic Calculation of the Corrosion Initiation of Steel Reinforcement Using Reliability Methods

خوردگي ميلگردها بر اثر نفوذ يون كلر در سازه‌هاي بتني مجاور دريا و همچنين پل‌هاي مناطق برف‌خيز موجب به مخاطره افتادن اين سازه‌ها در طي زمان بهره-برداري مي‌گردد؛ بنابراين، در برخي از اين سازه‌ها آغاز خوردگي به عنوان يكي از شرايط حدي بهره‌برداري منظور مي‌گردد. روش‌هاي مختلفي براي محاسبه آغاز خوردگي وجود دارد كه به دليل وجود عدم قطعيت‌هاي فراوان در مدل‌هاي موجود، زمان محاسبه شده براي آغاز خوردگي با خطاهايي همراه مي‌باشد. در اين مقاله با استفاده از روش‌هاي محاسباتي مربوط به ايمني و نمونه‌برداي مونت كارلو (MC) به ارزيابي احتمال آغاز خوردگي ميلگرد در شرايط مختلف پرداخته شده است. به عنوان يك رويكرد جديد بر اساس سطوح عملكردي مختلف سازه، مقادير احتمال آغاز خوردگي با احتمال رخداد 25، 50 و 75 درصد به منظور در نظر گرفتن درجه اهميت سازه و همچنين ارائه برنامه‌هاي تعمير و نگهداري سازه محاسبه گرديده است. كيفيت بتن و همچنين شدت عوامل محيطي به عنوان ديگر پارامترهاي اساسي در اين بررسي مورد استفاده قرار گرفته است. عدم قطعيت در زمان محاسبه شده براي آغاز خوردگي بر اساس خواص آماري پارامترهاي موثر در مدل نيز مورد ارزيابي قرار گرفته است. بر اساس نتايج بدست آمده افزايش كيفيت بتن از طريف كاهش نفوذپذيري، تاثير بيشتري در افزايش زمان تا اولين بازرسي از سازه بتني دارد.

Reinforcement corrosion due to chloride ingress into the reinforced concrete (RC) structures adjacent to the sea and bridge in the snow-prone areas caused compromising the operation of these RC structures over time. Thereby in some of these structures, corrosion initiation is used for operational limit-state. There are so many methods for calculation of corrosion initiation time. There are many uncertainties in these models and because of that some errors made in calculated corrosion initiation time. In this paper using structural safety calculations and Monte Carlo sampling method (MC), the probability of corrosion initiation is calculated. As a new approach, corrosion initiation time is calculated based on the level of structural performances with the probability of 25,50 and 75 percent for the occurrence of corrosion initiation. Concrete quality, as well as the severity of environmental factors, were used as other basic parameters in this study. The uncertainty in the calculated time to corrosion initiation is also evaluated based on the statistical properties of the effective parameters in the model. Based on the results obtained, increasing the quality of concrete by reducing permeability has a greater effect on increasing the time for the first inspection of concrete structures.