محافظت از مهارها در پایدارسازی گود به روش مهارکوبی یا انکراژ چگونه است؟

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