حداقل سطح محافظت از خوردگی برای مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)ها باید با توجه به عمر بهره‌برداری سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ)، میزان خورندگی زمین اطراف، عواقب گسیختگی سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ)، و هزینه تامین سطوح بالاتر محافظ خوردگی انتخاب شود.
-
عمر بهره‌برداری سازه مهارکوبی شده
عمر بهره‌برداری پارامتری است برای تعیین و تشخیص موقت یا دائم بودن سیستم. اگر احتمال طولانی شدن عمر سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) موقت به خاطر تاخیر در ساخت وجود داشته باشد، بایستی لزوم استفاده از سیستم محافظ خوردگی مضاعف برای تاندون، بویژه در زمینهای خورنده ارزیابی گردد.
-
خورندگی زمین اطراف
مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) در زمینهای خورنده یا با خورندگی ناشناخته به بالاترین کلاس محافظت از خوردگی- کلاس II برای سیستم موقت و کلاس I برای سیستم دائم- نیاز خواهد داشت. برای تشخیص و طبقهبندی میزان خورندگی زمین پروژه از آزمایشات و یا مشاهدات محلی استفاده میشود.
بطور کلی، اگر یکی از شرایط زیر وجود داشته باشد و یا امکان و احتمال حضور آن در طول عمر بهره‌برداری سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) وجود داشته باشد (PTI, 1996)، زمین اطراف ممکن است از نوع خورنده طبقهبندی شود:
- مقدار PH خاک یا آب کمتر از 5/4 باشد
- مقاومت ویژه زمین کمتر از 2000 اهم- سانتمیتر باشد
- خاک زمین حاوی سولفید باشد
- جریانات نشتی حضور داشته باشند
- سازه بتنی مدفون و متروک در مجاورت سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) وجود داشته باشد که محتمل خوردگی یا حمله مستقیم مواد شمیایی (اسیدی) باشد.
از نتایج آزمایش‌های زمینهای نزدیک پروژه میتوان برای ارزیابی و برآورد میزان خورندگی سایت پروژه استفاده نمود، به شرط آنکه طراح بتواند تصدیق کند خصوصیات زمین‌ها شبیه به هم هستند. در غیر اینصورت، اگر آزمایش تعیین خورندگی انجام نشود، آنگاه زمین باید خورنده فرض شود.
زمین‌هایی با شرایط زیر اغلب جزء زمینهای خورنده شناسایی و طبقه بندی میشوند:
- خاک یا آب زیرزمینی با PH پایین
- آب‌های شور و نمکین یا باتلاق‌های جزر و مدی (tidal marshes)
- خاکریزهایی از جنس سرباره، خاکستر و ذغال نیمسوز
- خاکریزهای ارگانیک دارای اسید هومیک (humic acid)
- لجنزار و باتلاق‌های حاصل از ذغال سنگ (peat bogs)
- زهکش‌های طبیعی معادن اسیدی و زباله‌های صنعتی
در طبقهبندی خورندگی زمین بایستی احتمال تغییرات در طی عمر بهره‌برداری سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) لحاظ گردد، که ممکن است موجب تغییر شرایط خورندگی و تبدیل زمین از غیر خورنده به خورنده شود، چنین مواردی ممکن است نزدیک معادن، کارخانه‌های تولید مواد شیمیایی، یا مناطق ذخیره و نگهداشت مواد شیمیایی رخ دهد.
-
عواقب گسیختی سیستم مهارکوبی یا انکراژ
برای مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)های دائم، اگر گسیختگی سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) به عواقب جدی و خطرناک همچون از دست رفتن قابلیت بهره‌برداری و خسارات جانی یا مالی قابل توجه منجر شود، حداقل محافظت از کلاس I ضروری است. در موارد زیر عواقب گسیختگی جدی تلقی میگردند:
- سیستم‌های مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) استفاده شده در نواحی شهری جاییکه سازه‌هایی در نزدیکی و در پشت دیوار پایدارسازی شده وجود دارد.
- سیستم‌های مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) استفاده شده در دیوارهای حائل بزرگراهی، جاییکه بستن یک یا دو مسیر میتواند موجب اختلال ترافیکی شدید شود
- دیوارهای پایدارسازی زمین لغزه‌ها، جاییکه شیروانی مهار شده (یا مسلح شده به روش انکراژ) قبلاً جابجایی‌هایی را تجربه کرده است
-
هزینه تامین محافظت خوردگی در سطوح بالاتر
معیار نهایی برای انتخاب حداقل سطح محافظ خوردگی، افزایش هزینه‌ها در تغییر از کلاس II به کلاس I میباشد. برای یک تاندون معین، محافظت کالاس I مستلزم حفر گمانه‌ای بزرگتر نسبت به محافظت کلاس II میباشد. پوشش کپسوله تاندون در کلاس I قطر مورد نیاز گمانه را افزایش میدهد که ممکن است منتج به افزایش هزینه‌های اجرای مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) شود. در یک گمانه بدون غلافگذاری، هزینه‌های حفاری مضاعف کم بوده، لذا کارفرما میتواند به راحتی محافظت کلاس I را انتخاب کند. در گمانه با غلافگذاری یا در محیط سنگی، هزینه حفاری مضاعف میتواند زیاد باشد، لذا کارفرما ممکن است به بررسی مزایا و ارزش تامین سطح محافظت بالاتر و هزینه‌های مربوطه پرداخته و سپس تصمیم بگیرد. افزایش قطر گمانه میتواند منجر به افزایش ابعاد پلیت باربر، قطر شیپوری، و بازشو در تیر نگهبان برای ورود تاندون شود.
خوردگی و محافظت تیرهای نگهبان فولادی و سپری‌ها
المان‌های فولادی تیرهای نگهبان و سپری‌ها (و از این قبیل) در دیوارهای پایدارسازی شده به روش مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) نسبت به المان‌های پیشتنیدگی مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) از جنس فولاد پرمقاومت کمتر مستعد گسیختگی ناشی از خوردگی هستند. در اغلب زمین‌ها، ممکن است زوال و خوردگی کمی رخ دهد که تاثیر قابل توجهی در کاهش مقاومت فولاد سازه‌ای نخواهد داشت. در زمینهای با شرایط بسیار خورنده، پتانسیل خوردگی، و زوال ضخامت فولاد قابل توجه است، و فولاد سازه‌ای بایستی محافظت شود.
تیرهای نگهبان جایگزینی داخل چاه توسط دوغاب کم عیار یا بتن سازه‌ای احاطه شده‌اند و بنابراین مستعد خوردگی نمی‌باشند. ولی تیرهای نگهبان کوبشی درجا و سپری‌های کوبشی در تماس مستقیم با زمین و خاک اطراف هستند و بنابراین مستعد خوردگی محسوب میشوند. تیرهای نگهبان و سپری‌های کوبشی را میتوان با تکنیک‌های زیر محافظت نمود:
- استفاده از پوشش و روکش
- افزایش ضخامت فولاد
- استفاده از فولاد با مقاومت بالا به جای فولاد با مقاوت پایین
پوشش و روکش بایستی به حد کافی بادوام و مستحکم باشد تا در حین کوبش آسیب نبیند. توجه داشته باشید که پوشش‌هایی همچون اپوکسی قیر- ذغال‌سنگ (یا قطران) و اپوکسی گرم (fusion-bonded epoxy) میتواند ظرفیت شمع را کاهش دهد. رهنمودهای میزان افزایش ضخامت فولاد در (FHWA-HI-97-013 (1998 آمده است. استاندارد موقت PP36-97 آشتو شامل آنالیز برآورد عمر بهره‌برداری مورد انتظار تیرهای نگهبان و سپری‌ها در پروژه‌های واقع در خشکی (خارج از محیط دریایی) میباشد.
6-5-2. زوال و محافظت دوغاب سیمانی و بتن
اگرچه هیچ گزارشی از گسیختگی مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) ناشی از حمله شیمیایی به دوغاب سیمانی و بتن وجود ندارد، لیکن زوال دوغاب، فولاد پیشتنیدگی را در برابر خوردگی آسیب‌پذیر میکند. مکانیزم اصلی زوال جسم دوغاب سیمانی و بتن ناشی از حمله شیمیایی در محیط‌های با سولفات بالا میباشد، همچون نواحی باتلاقی و در رس‌های سولفاتی.
روش معمول و رایج برای به حداقل رساندن پتانسیل زوال دوغاب و بتن در محیط‌های کم سولفاته، انتخاب نوع سیمان بر اساس یون سولفات (SO4) موجود در زمین میباشد. مقدار سولفات موجود در زمین را میتوان با استفاده از استاندارد AASHTO T-290 تعیین نمود. اگر مقدار سولفات بین 0/1 الی 0/2 درصد باشد، بایستی از سیمان پرتلند تیپ II استفاده شود. اگر میزان سولفات بین 0/2 الی 2 درصد باشد، سیمان پرتلند تیپ IV استفاده میشود. و اگر میزان سولفات بیش از 2% باشد، بایستی سیمان پرتلند تیپ IV بعلاوه پوزولان (سیمان پرتلند پوزولانی) استفاده شود. شدت حمله سولفات و کلر را میتوان با استفاده از دوغاب یا بتن با تراکم بالا و کارایی (اسلامپ) پایین بطور قابل توجه کاهش داد. دانسیته دوغاب را میتوان با طرح اختلال مناسب و انتخاب نسبت آب به سیمان مناسب کنترل نمود.