تاثیر میزان خوردگی خاموت و میلگردهای کششی بر رفتار تیرهای بتن مسلح

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 گروه عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان

3 گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد بیرجند

چکیده

اثر خوردگی میلگردهای داخل بتن بر مقاومت و رفتار سازه‌های بتن مسلح از نکات مهم در بهره‌برداری از این نوع سازه‌ها در مناطق با شرایط خورندگی بالا است. در این مقاله تاثیر میزان خوردگی میلگرد کششی و خاموت بر رفتار و تیرهای بتن مسلح به صورت جداگانه و همزمان مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور 20 عدد تیر بتن مسلح با ابعاد 100× 150×1500 میلی متر ساخته شده و پس از نگهداری در شرایط مورد نظر و در سنین یکسان مورد آزمایش قرار گرفته اند. فاصله خاموتها 5/3 و 7 سانتی متر بوده و اثر سطوح خوردگی %5، %10 و %25 مد نظر قرار گرفته است. در طول مدت نگهداری و همزمان با اعمال خوردگی، تیرها تحت بار سرویس ثابت قرار گرفته و پس از رسیدن به درصد خوردگی مورد نظر رفتار نمونه‌ها با آزمایش خمش چهار نقطه‌ای ارزیابی شده است. نتایج آزمایشات نشان می دهد که میزان خوردگی بیش از 10% نوع شکست نمونه ها را تغییر داده و در برخی موارد سبب تغییر رفتار از شکست برشی – خمشی به گسیختگی به دلیل از بین رفتن پیوستگی میلگرد و بتن شده است. شکست نمونه به دلیل از بین رفتن پیوستگی میلگرد و بتن در نمونه های با خوردگی خاموت در خوردگی 25%، در نمونه های با خوردگی میلگرد کششی در خوردگی 25% برای فاصله خاموت 5/7 سانتی متر و در نمونه های با خوردگی همزمان خاموت و میلگرد کششی در خوردگی 10% برای فاصله خاموت 5/7 سانتی متر اتفاق افتاده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Behavior of reinforced concrete beams with corroded stirrups and tensile rebars

نویسندگان [English]

  • Yousef Nezamdoost 1
  • Mahmoud Miri 2
  • Hossin Beheshtinezad 3
1 Department of Civil Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
2 Department of Civil Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
3 Department of Civil Engineering, Birjand Branch, Islamic Azad University, Birjand, Iran
چکیده [English]

This paper carried out experimental investigation on the behavior of RC beams containing corroded reinforcement. Results from earlier studies demonstrate a consistent association between corrosion level of reinforcements and carrying capacity of beams under static loading test (Dong et al., 2011, Wang et al., 2015). So far, however, there has been little discussion about the simultaneous effect of stirrup spacing and corrosion level of reinforcements on crack patterns at failure and failure mode. Therefore, the main aim of this study is to investigate the behavior of corroded beams with different stirrups spacing in several corrosion levels. Evaluation of the corroded beams was carried out the crack pattern due to loading, residual ultimate strength, and the failure mode of the beams. 20 beams with different distances of stirrup were made and cured under lab conditions. all samples were under accelerated conditions until test time. the behavior of beams under failure load were measured and compared to each other.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reinforced beam
  • bars corrosion
  • stirrup corrosion
  • shear strength

مراجع

پورخورشیدی ع، رمضانیانپور ع ‌ا، "آیین‌نامه ملّی پایایی بتن در محیط خلیج فارس و دریای عمان (پیشنهادی)"، وزارت مسکن و شهرسازی، انتشارات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1385، 428.
خزائنی ط، میری م، رخشانی‌مهر م، دهواری ع، "ارزیابی آزمایشگاهی اثر ترکیب متاکائولن و پومیس بر دوام و خوردگی میلگرد در بتن خود تراکم"، مجله تحقیقات بتن، 1395، 9 (1)، 5-17.
شکرچی‌زاده م، ولی­پور م، پرگر ف، "بررسی خوردگی در آزمونه‌های بتنی مسلح با نسبت آب به سیمان مختلف واقع در شرایط رویارویی پاشش در منطقه خلیج فارس"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، 1391، 42 (1)، 57-63.
قویدل شهرکی م، میری م، مهراله رخشانی­مهر، "بررسی آزمایشگاهی اثر استفاده از ترکیب زئولیت و متاکائولین بر دوام و خوردگی میلگرد در بتن خود تراکم"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، 1395، 46 (1)، صفحه 49-58.
میری م، سارانی ن، "ارزیابی آزمایشگاهی استفاده از ترکیب پومیس و زئولیت بر خوردگی میلگرد و دوام بتن خود تراکم"، علوم و مهندسی خوردگی، 1393، 4 (2)، 21-32.
American Concrete Institute, ‘‘ACI 211, Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete’’, 2002.
American Concrete, ‘‘ACI 318, Building code requirements for structural concrete and commentary’’, 2014.
American Society for Testing and Materials, ‘‘ASTM C 143, Standard test method for slump of hydraulic-cement concrete’’, 2015.
American Society for Testing and Materials, ‘‘ASTM C33, Standard specification for concrete aggregates’’, 2018.
Aveldaño RR, Ortega NF, ‘‘Behavior of concrete elements subjected to corrosion in their compressed or tensed reinforcement’’, Construction and Building Materials, 2013, 38, 822-828.
Dang VH, François R, ‘‘Influence of long-term corrosion in chloride environment on mechanical behavior of RC beam’’, Engineering Structures, 2013, 48, 558-568.
Dong W, Murakami Y, Oshita H, Suzuki S, Tsutsumi T, ‘‘Influence of Both Stirrup Spacing and Anchorage Performance on Residual Strength of Corroded RC Beams’’, Journal of Advanced Concrete Technology, 2011, 9 (3), 261-275.
El-Sayed, AK, Hussain, RR, Shuraim, AB, ‘‘Effect of Stirrup corrosion on the Shear Strength of reinforced concrete Short beams’’, Journal of Civil Engineering and management, 2016, (4), 491-499.
Kashani MM, LowesL N, Crewe AJ, Alexander NA, ‘‘Finite element investigation of the influence of corrosion pattern on inelastic buckling and cyclic response of corroded reinforcing bars’’, Engineering Structures, 2014, 75, 113-125.
Ma Y, Che Y, Gong J, ‘‘Behavior of corrosion damaged circular reinforced concrete columns under cyclic loading’’, Construction and Building Materials, 2012, 29, 548-556.
Malumbela G, Moyo P, Alexander M, ‘‘Longitudinal strains and stiffness of RC beams under load as measures of corrosion levels’’, Engineering Structures, 2012, 35, 215-227.
Rinaldi Z, Imperatore S, Valente C, ‘‘Experimental evaluation of the flexural behavior of corroded P/C beams’’, Construction and Building Materials, 2010, 24, 2267-2278.
Ullah R, Yokota H, Hashimoto K, Goto SH, ‘‘Load carrying capacity of RC beams with locally corroded shear reinforcement’’, Journal of Asian Concrete Federation, 2016, 2 (1), 46-55.
Valipour M, Shekarchi M, Ghods P, ‘‘Comparative studies of experimental and numerical techniques in measurement of corrosion rate and time-to-corrosion-initiation of rebar in concrete in marine environments’’, Cement & Concrete Composites, 2014, 48, 98-107.
Wang L, Zhang X, Zhang J, Ma Y, Liu Y, ‘‘Effects of stirrup and inclined bar corrosion on shear behavior of RC beams’’, Construction and Building Materials, 2015, 98, 537-546.
Xia J, Jin WL, Li LY, ‘‘Shear performance of reinforced concrete beams with corroded stirrups in chloride environment’’, Corrosion Science, 2011, 53 (5), 1794-1805.
Xu Sh, Zhang Z, Li R, Qiu B, ‘‘Experimental study on the shear behavior of RC beams with corroded stirrups’’, Journal of advanced concrete technology, 2017, 15, 178-189.
Xue X, Hiroshi S, Song Y, ‘‘Influence of Stirrup Corrosion on Shear Strength of RC Beams’’, Applied Mechanics and Materials, 2012, 204-208, 3287-3293.
Xue X, Seki H, Song Y, ‘‘Shear Behavior of RC Beams Containing Corroded Stirrups’’, Advances in Structural Engineering, 2014, 17 (2), 165-177.
Zhu W, François R, Coronelli D, Cleland D, ‘‘Effect of corrosion of reinforcement on the mechanical behaviour of highly corroded RC beams’’, Engineering Structures, 2013, 56, 544-554.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار