سیستم های محافظت از خوردگی، با تامین یک یا چند لایه محافظ نفوذناپذیر دور تاندون، مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) را در مقابل خوردگی محافظت میکنند. محافظ خوردگی بایستی معیارهای زیر را تامین کند:
- مطمئن شوید که عمر بهرهبرداری مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) با در نظر گرفتن گسیختگی خوردگی، با حداقل عمر بهره برداری پیشبینی شده برای سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) برابر باشد.
- هیچ عامل و پارامتر ناسازگار و مضری در محیط ایجاد نکنید که ظرفیت مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) ها را کاهش دهد.
- اجازه دهید جابجاییهای محدود نشده تاندون در طول غیر پیوندی رخ دهد، به نحویکه همه بار به طول پیوندی انتقال یابد.
- مصالح بکار رفته به لحاظ شیمیایی پایدار باشند و با مصالح مجاور خود واکنش (شیمایی) ندهند.
- لزومی به تعمیر و تعویض (جزء در موارد خاص) در طی عمر بهرهبرداری مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) نباشد.
- برای تحمل تغییر شکلهایی که طی بارگذاری و تنیدگی تاندون رخ میدهد، بقدر کافی قوی و انعطافپذیر باشند.
- به حد کافی بادوام باشند تا در حین ساخت، حمل و نقل، انباشت و نگهداری، و نصب متحمل خسارت و آسیب نشوند.
در سال 2001 میلادی، طرح تحقیقاتی “ارزیابی فلزات پسکشیده در پروژههای ژئوتکنیکی” انجام شد. اطلاعات این طرح پژوهشی شامل روشهای ارزیابی و برآورد زمینهای خورنده، ارزیابی باقیمانده عمر بهرهبرداری سیستمها، و تخمین عمر طرح در پروژههای جدید میباشد.
طراحی سیستمهای محافظت از خوردگی
سیستمهای محافظت از خوردگی برای محافظت اجزاء فولادی سیستم مهارکوبی (یا انکراژ در سیستم نیلینگ) طراحی میشود. سه بخش اصلی مستعد خوردگی تاندون شامل موارد زیر است:
- المان مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)
- طول غیر پیوندی
- طول پیوندی
سیستم محافظت از خوردگی مشتمل بر اجزائی است که در کنار هم، حفاظی غیر شکننده برای هر بخش از تاندون و اتصالات بین آنها ایجاد میکنند. اجزاء فولادی مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) شامل سر مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) ، پلیت باربر، شیپوری، فولاد پیشتنیدگی، و جفت کنندهها (در صورت استفاده) میباشد. اجزاء سیستم محافظت از خوردگی شامل:
- برای المان مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ)؛ کاور یا پوشش بتنی، شیپوری، و ترکیبات ضد خوردگی یا دوغاب
- برای طول غیر پیوندی؛ دوغاب و یک غلاف پر شده با ترکیبات ضد خوردگی (گریس و واکس مخصوص) یا دوغاب
- برای طول پیوندی؛ دوغاب و روکش کپسوله به همراه متمرکز کنندهها و یا پوشش اپوکسی
این اجزاء برای تاندونهای میلگردی و کابلی در شکل 60 الی 62 نشان داده شده اند.
در ادامه به الزامات نصب و اجرای اجزاء سیستم محافظ خوردگی اشاره شده است.
- کاور مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ): سر مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) و فولاد پیشتنیدگی عریان را از خوردگی و آسیبهای فیزیکی محافظت میکند. این کاور از پلاستیک یا فولاد ضد زنگ ساخته میشود.
- شیپوری: شیپوری وجه پشتی پلیت باربر و فولاد پیشتنیدگی واقع در ناحیه انتقال حد فاصل مهار(یا مسلح‌کننده انکراژ) تا طول غیر پیوندی را محافظت میکند و از جنس فولاد ضد زنگ یا لولههای پیویسی میباشد.
- ترکیبات ضد خوردگی: این ترکیبات اجزاء فولادی مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) و طول غیر پیوندی را محافظت میکنند. این ترکیبات از جنس گریس و واکس نرم بوده و سفت نمیشوند.
- دوغاب: فولاد پیشتنیدگی را در طول غیر پیوندی و طول پیوندی محافظت میکند و ممکن است از سیمان یا رزینهای پلیاستر ساخته شود. دوغاب ساخته شده از رزینهای پلیاستر معمولاً برای تامین لایه محافظ خوردگی استفاده نمیشود، چرا که فواصل و خلل و فرج موجود در پوشش رزینی موجب ضعف محافظ فولاد خواهد شد. از دوغاب همچنین برای پر کردن غلاف، روکش، پوشش کپسوله، و داخل شیپوری استفاده میشود.
- غلاف (Sheath): غلاف یک تیوب پلاستیکی صاف یا چیندار، یا لوله صاف، و یا تیوب کشیده شده میباشد که برای محافظت فولاد پیشتنیدگی در طول غیر پیوندی استفاده میشود. غلاف تاندون تک رشتهای معمولاً محتوی ترکیبات ضد خوردگی بوده و به شکل pulled-on یا extrudedمیباشد. غلاف تاندون، همه المانهای پیشتنیده را پوشانده و معمولاً به شکل pulled-on بوده و با دوغاب پر میشود. غلافهای صاف را میتوان به عنوان “پیوند شکن” به کار برد، اما در صورت استفاده از غلافهای چیندار، به یک پیوند شکن مجزا نیاز خواهد بود. چون برجستگی و موج سطح غلاف منجر به تماسهای متعدد بین تاندون و غلاف میشود.
- شلنگهای حرارتی چروک (جلد حرارتی): از این شلنگها اکثراً برای محافظت جفتکننده میلگردهای پیشتنیدگی استفاده میشود و میتوان از آنها به عنوان غلاف برای تاندونهای میلگردی استفاده نمود.
- کپسوله کردن: روکشهای کپسوله، لوله یا تیوب چیندار یا تغییرشکل یافتهای است که فولاد پیشتنیدگی را در طول پیوندی محافظت میکنند.
- متمرکز کنندهها: متمرکز کنندهها معمولاً از فولاد یا پلاستیک ساخته میشوند و برای نگهداشتن تاندون در وسط گمانه و یا به همراه روکش کپسوله استفاده میشوند تا حداقل پوشش دوغاب در اطراف تاندون شکل بگیرد.
حفاظت از خوردگی سیستم به سه رده تقسیم بندی میشود:
- کلاس I
- کلاس II
- بدون حفاظت از خوردگی (به جدول 1 رجوع کنید)
برای المان مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) و طول غیر پیوندی، زمانی که شرایط زمین خورنده باشد یا چنین فرض شود و تامین چندین لایه محافظ برای تاندون ضروری باشد، از محافظت کلاس I وII استفاده میشود. در خصوص طول پیوندی، اگر شرایط خورنده باشد چند لایه محافظ در قالب محافظت کلاس I تامین میگردد، در حالیکه برای محافظت کلاس II طول پیوندی فقط یک لایه محافظ پیشبینی میگردد. تاندونهای محافظت شده در کلاس I و II به ترتیب همان تاندونهای کپسوله شده و تاندونهای محافظت شده با دوغاب میباشند. در پروژههای موقت وقتی که زمین و خاک آن غیرخورنده و غیر مهاجم شناسایی شوند، لزومی به پیشبینی محافظ خوردگی نیست. در نشریه FHWA-SA-96-072 (1996) میتوان اطلاعاتی در خصوص تاثیر شرایط خورنده بر روی المانهای فلزی محافظت نشده مطالعه نمود.
الف) تاندون کابلی
ب) تاندون میلگردی
الف) کلاس I
الف) کلاس II
شکل 2. نمونه ای از کلاس I و کلاس II تاندونهای کابلی از خوردگی
الف) کلاس I
ب) کلاس II
شکل 3. نمونهای از کلاس I و کلاس II تاندونهای میلگردی از خوردگی
| جدول 1. الزامات محافظت از خوردگی (modified after PTI, 1996) | ||||
| کلاس | الزامات | |||
| المان مهار (یا مسلح‌کننده انکراژ) | طول غیر پیوندی | طول پیوندی | ||
| (تاندونهای کپسوله شده) | I | 1. شیپوری
2. کاور اگر نمایان باشد |
1. تاندونها کابلی با غلافهای پر شده از گریس را با یک غلاف صاف معمولی کپسوله کنید
2. تاندونهای کابلی با غلافهای پر شده از گریس را با یک غلاف صاف معمولی پر از دوغاب کپسوله کنید 3. از پیوند شکن صاف روی غلاف ملیگردی پر شده با دوغاب استفاده کنید |
1. روکش کپسوله پر شده از دوغاب
2. پوشش اپوکسی گرم |
| (محافظت تاندونها با دوغاب) | II | 1. شیپوری
2. کاور اگر نمایان باشد |
1. غلاف پر شده از گریس
یا 2. شیلنگ حرارتی چروک (جلد حرارتی) |
دوغاب |