بتن متخلخل به دلیل ویژگی های صوتی و آب گریزی، در موارد زیادی مانند روسازی ها، پانل های مسلح، و غیره کاربرد دارد. در این پژوهش، خواص مکانیکی و دوام بتن متخلخل و فولاد مدفون در آن در برابر خوردگی بررسی شده است. کاربرد ترکیبات آب گریز در مخلوط نیز در برخی طرح های اختلاط در نظر گرفته شده است. از نتایج آزمایش ها مشخص شده است که مخلوط های بتن متخلخل مورد مطالعه در این پژوهش به واسطه ساختار متخلخل آن، حساسیت زیادی به کربناسیون داشته اند، زیرا گاز دی اکسیدکربن به سهولت می تواند وارد اعماق زیاد بتن شود. کاربرد مواد افزودنی آب گریز، اگرچه تاثیر چندانی در ساختار بتن متخلخل ندارند، اما می توانند روند کربناسیون بتن را کند کنند. همچنین مشخص شده است که استفاده از مواد آب گریز می تواند با کاهش خاصیت چسبندگی بین آب و جداره لوله های مویینه، ضریب جذب مویینه آب را نیز کاهش دهد. لذا احتمال وجود آب، که یکی از الزامات ایجاد خوردگی میلگرد است، نیز کاهش می یابد. از طرف دیگر، مشخص شده است که رابطه خطی بین ضریب جذب مویینه و پتانسیل خوردگی در بتن متخلخل برقرار است. به عبارت دیگر، کاهش ضریب جذب مویینه می تواند موجب کاهش پتانسیل خوردگی میلگرد موجود در بتن متخلخل شود.

در این مقاله تاثیر ضخامت بتن و انواع روکش های حفاظتی میلگرد بر خوردگی و دوام سازه های بتن خود متراکم در حاشیه دریای عمان مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور نمونه های بتن خود متراکم با سه نوع پوشش میلگرد از جنس روی با ضخامت40 و 60 میکرون، اپوکسی و بدون پوشش (شاهد) با ضخامت لایه بتن پوشش3cm ، 5 و 7 ساخته شده و در محیط شاهد و همچنین نواحی جزر و مد، مستغرق و ساحل بندر چابهار به مدت14ماه عمل آوری شده است. بر روی نمونه های ساخته شده، آزمایشات مختلف دوام بتن و خوردگی میلگرد در سنین مختلف انجام شد. نتایج آزمایش کاهش جرم و خوردگی میلگرد نشان دهنده عملکرد مناسب میلگرد با روکش اپوکسی و روی در مقایسه با میلگرد بدون پوشش در همه شرایط نگهداری است. نتایج همچنین نشان می دهد پوشش روی به ضخامت 40 میکرون، کاهش جرم میلگرد را نسبت به میلگردهای بدون پوشش حدود %10 کمتر نموده است. علاوه بر آن افزایش 1.5 برابری ضخامت روی باعث کاهش خوردگی در حدود %3 تا %4 می شود. استفاده از پوشش اپوکسی نیز درصد کاهش وزن میلگرد را در حدود %4 تا %8 (بسته به ضخامت لایه بتن روی میلگرد) کاسته است. لازم به ذکر است که افزایش ضخامت لایه بتن روی میلگرد از3cm  به 5 و 7 به ترتیب باعث تغییر کاهش جرم از %34 به %27 و %21 شده است.

خوردگی میلگردها در سازه های بتن آرمه دارای اثرات مخربی است که مجموع این اثرات موجب تقلیل مقاومت و کاهش دوام این نوع سازه ها می شود. یکی از مهمترین اثرات خوردگی میلگرد، کاهش پیوستگی بین بتن و میلگرد است که در شرایط بحرانی موجب کاهش شدید مقاومت بتن و همچنین تغییر مود شکست سازه بتن مسلح می شود. به دلیل غیرهمگن بودن و همچنین متفاوت بودن خواص بتن های مختلف، مدل های آزمایشگاهی و تحلیلی ارایه شده برای تخمین میزان چسبندگی بتن و میلگرد برای مقادیر مختلف خوردگی دارای تفاوت های زیادی می باشند. در این مقاله با گردآوری تعداد زیادی از نتایج آزمایشگاهی موجود، چند مدل جدید با در نظر گرفتن عدم قطعیت پارامترهای موثر ارایه شده است. برای بدست آوردن این مدل ها نتایج آزمایشگات بر اساس قطر میلگرد دسته بندی شده اند و برای هر قطر میلگرد یک رابطه ارایه شده است. با توجه به اینکه مدل های ارایه شده بر مبنای درصد کاهش سطح میلگرد در طی فرآیند خوردگی می باشند، در این پژوهش اثر عدم قطعیت در شدت جریان خوردگی و قطر میلگرد به صورت کمی مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصله، کاهش پیوستگی در طی دوره گسترش خوردگی به صورت تابع نمایی است و اثر عدم قطعیت چگالی جریان خوردگی بیشتر از عدم قطعیت قطر میلگرد است. اثر عدم قطعیت ها در ضریب تغییرات نتایج بیشتر از اثر آن بر مقدار میانگین نتایج می باشد. مقدار کاهش برای میلگردهای به قطر کوچکتر، کمتر از میلگردهای بزرگتر بدست آمده است به طوریکه برای میلگردهای به قطر 10 و 16 میلیمتر در خوردگی 15 درصد، نسبت پیوستگی به پیوستگی اولیه به ترتیب برابر با 46/0 و 28/0 بوده است.

در این مقاله به تاثیر افزودن ترکیب پوزولان های پومیس و متاکائولین بر دوام و خوردگی میلگرد در بتن خودتراکم، به منظور ارائه طرح اختلاطی مقاوم در برابر عوامل جوی، جهت استفاده در عرشه و پایه پل ها، اسکله ها و سازه های دریایی پرداخته شده است. برای ساخت نمونه های این تحقیق از جایگزینی 10 درصد پومیس و 10 درصد متاکائولین و ترکیب های 10 و 15 درصدی آن ها به عنوان جایگزین بخشی از سیمان، استفاده شده است. آزمایش های انجام شده شامل مقاومت فشاری، نفوذ آب، مقاومت الکتریکی ویژه، ضریب انتشار یون کلر (RCMT) و خوردگی تسریع شده می باشد. آزمایش ها در سن 7، 14، 28، 56، 90، و 180 روز انجام شده و نتایج نشان می دهد، ترکیب پومیس و متاکائولین ضمن حفظ خواص مکانیکی بتن خودتراکم، دوام بتن را بهبود و سن مشاهده ترک در آزمایش خوردگی تسریع شده را نسبت به نمونه شاهد، به طور چشمگیری افزایش می دهد. نمونه های ساخته شده ضریب نفوذ یون کلر را تا 28.1 درصد کاهش و سن مشاهده ترک را 26.4 درصد افزایش داده است.

میلگردهای پلیمری مسلح الیافی (FRP) یک جایگزین مطمین برای میلگردهای فولادی جهت مسلح کردن اعضای بتنی در محیط مرطوب است. دوام این میلگردها در برابر خوردگی، به خصوص در شرایط سخت آب و هوایی بسیار زیاد است. به دلیل مدول الاستیسیته کم این میلگردها در مقایسه با میلگردهای فولادی، خیز و عرض ترک ها در تیرهای مسلح شده با این میلگردها بیشتر می باشند. بنابراین، طراحی اعضای بتنی مسلح شده با این میلگردها در حالت بهره برداری کنترل کننده است. در این پژوهش، رفتار خمشی و ترک خوردگی تیرهای بتنی مسلح شده با میلگردهای GFRP مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور، 12 نمونه تیر آزمایشگاهی به ابعاد مقطع 250×250 میلی متر و طول 2200 میلی متر ساخته شدند و به صورت دو سر ساده و تحت خمش چهار نقطه ای مورد آزمایش قرار گرفتند. 8 نمونه از تیرها با نسبت آرماتور کم ساخته شدند که 4 نمونه از آنها از بتن با مقاومت بالا و 4 نمونه ی دیگر از بتن با مقاومت معمولی ساخته شدند. 4 نمونه ی دیگر از تیرها با نسبت آرماتور زیاد و ساخته شده از بتن با مقاومت معمولی می باشند. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق، شامل مقاومت بتن، آرایش و نسبت میلگردهای کششی می باشند. نتایج پژوهش انجام شده نشان داد که تغییر در مقاومت بتن و هم چنین تغییر در آرایش و نسبت میلگردهای کششی، باعث تغییر در رفتار خمشی تیرها می شود و بر ترک خوردگی نیز موثرند. به علاوه، نتایج آزمایشگاهی این پژوهش با آیین نامه طراحی ACI440. 1R مقایسه شده است.

در این مقاله با جایگزینی پوزولان های زئولیت و متاکائولین به عنوان بخشی از سیمان، ضمن کاهش مصرف سیمان و کمک به حفظ محیط زیست، اثر آن ها بر دوام و خوردگی میلگرد در بتن خودتراکم مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، طرح اختلاط های مختلفی حاوی زئولیت، متاکائولین و ترکیب آن ها با همدیگر ساخته شده و نتایج با نمونه شاهد مقایسه شده-اند. نسبت آب به پودر در کلیه طرح ها یکسان انتخاب شده است. آزمایش های انجام شده شامل مقاومت فشاری، جذب آب، نفوذ آب، مقاومت ویژه الکتریکی، نفوذ تسریع شده (مهاجرت) یون کلر و خوردگی تسریع شده می باشد. نتایج بیانگر این هستند که افزودن پوزولان های زئولیت و متاکائولین به صورت هم زمان به بتن خودتراکم موجب بهبود قابل ملاحظه دوام و خوردگی میلگرد در آن شده است. به طوری که طرح اختلاط حاوی 10 درصد زئولیت و 10 درصد متاکائولین ضریب نفوذ یون کلر را نسبت به نمونه شاهد 88 درصد کاهش و مقاومت در برابر خوردگی را 1.94 برابر بهبود داده است.

شرایط مهاجم محیط های خورنده به علت حمله یون های مخرب سبب خوردگی بیش از حد میلگردهای فولادی مدفون در بتن مسلح می شوند که موجب کاهش سطح مقطع فولاد و زوال مقاومت سازه می گردد. تیرهای بتنی در شرایط خوردگی انواع مختلفی از عدم قطعیت در فازهای خوردگی در طول عمر خدمت پذیری دارند، که بایستی مطابق با یک مدل احتمالاتی مناسب در تحلیل قابلیت اعتماد لحاظ گردند. هرچند که بروز پدیده خوردگی غیر قابل اجتناب می باشد، اما می توان با انتخاب روش های مناسب و نیز بهره گیری از نتایج آنالیز های هزینه چرخه عمر، ضمن به تاخیر انداختن خوردگی، هزینه های تعمیر و نگهداری را نیز به حداقل رساند. در این نوشتار در ابتدا مطالب مرتبط با نحوه مدلسازی خوردگی اعمالی در روش اجزا محدود و نتایج حاصل از تغییرات ظرفیت در میزان درصد خوردگی های متفاوت برای تیرهای طراحی شده از دو روش طراحی حالت حدی و طراحی مقاومت، بررسی می شوند. در ادامه ضمن در نظر گرفتن ظرفیت خمشی به عنوان متغییر تصادفی در محاسبه احتمال کاهش ظرفیت مقاطع خورده شده که از طریق تعریف فرایند گاما صورت می پذیرد، به بررسی و بهینه یابی هزینه های ناشی از خرابی در چرخه عمر خدمت پذیری تیرهای بتن مسلح از طریق فرایند تجدید، پرداخته می شود. نتایج حاکی از آن هستند که حدود مجاز خرابی که تعیین کننده آستانه انجام تعمیرات در تیرهای مدلسازی شده می باشند تاثیر بسزایی در احتمال خرابی دارند به طوری که با افزایش 10% حدود 5 سال برای طراحی حالت حدی و5/3 سال برای روش طراحی مقاومت، احتمال وقوع خرابی افزایش می یابد. مقدار بهینه زمان تعمیرات نیز در حدود مجاز خرابی در تیر طراحی شده از روش طراحی مقاومت کمتر از زمان متناظر در روش طراحی حالت حدی می باشد.

امروزه استفاده از مصالح نوین نظیر بتن فوق توانمند و میلگردهای GFRP در صنعت ساختمان دارای گسترش روز افزونی می باشد. معمولا از این نوع مصالح در ساخت سازه های بتن مسلح و یا ترمیم این نوع سازه ها استفاده می شود. با توجه به اینکه به دلیل ویژگی های میلگرد الیاف شیشه و همچنین نوع متفاوت سطح جانبی این نوع میلگرد، رفتار باند-لغزش بین بتن و میلگرد در اعضای بتن مسلح ساخته شده از میلگرد GFRP در مقایسه با اعضای مسلح شده با میلگردهای فولادی متفاوت می باشد، از اینرو شناخت و بررسی رفتار اعضای بتنی مسلح شده با میلگردهای GFRP در قبل و بعد از ترک خوردگی در عضو برای تحلیل غیر خطی رفتار این نوع اعضا ضروری می باشد. از آنجائیکه بتن فوق توانمند به دلیل ویژگی های آن نظیر مقاومت فشاری بالا، نفوذپذیری کم، مقاومت در برابر سیکلهای یخبندان و. . . به منظور کاهش ابعاد اعضای سازه و یا استفاده در سازه های خاص نظیر پل ها، نیروگاه های اتمی و. . . کاربرد زیادی دارد، در این پژوهش رفتار قبل و پس از ترک خوردگی نمونه های مسلح کششی ساخته شده از بتن فوق توانمند و میلگردGFRP مورد بررسی قرار گرفته است. برای دست یافتن به این هدف با انجام آزمایش کشش بر روی نمونه های استوانه ای به طول 850 میلی متر که با یک میلگردGFRP در مرکز مسلح شده اند تاثیر نوع میلگرد، قطر میلگرد و نسبت ضخامت پوشش بتن روی میلگرد به قطر میلگرد بر رفتار ترک خوردگی بتن فوق توانمند در کشش برای اعضای بتن مسلح بررسی شده است و برای حداقل، حداکثر و متوسط فاصله ترک ها و همچنین تنش کششی ترک-خوردگی در اعضای کششی با توجه به عوامل موثر بر آنهاروابط مناسب و کاربردی ارائه شده است.