Λέξεις κλειδιά: Ανθεκτικότητα, Διάρκεια ζωής, Λογισμικό, Υπολογισμός, Σκυρόδεμα, Σχεδιασμός
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Η φθορά του σκυροδέματος με τον χρόνο είναι το αποτέλεσμα διαφόρων μηχανικών, φυσικών, χημικών ή βιολογικών διεργασιών, με την διάβρωση του οπλισμού να αποτελεί το πιο σοβαρό πρόβλημα ανθεκτικότητας των κατασκευών από οπλισμένο σκυρόδεμα. Τα τελευταία 50 χρόνια, έχει δαπανηθεί μια τεράστια προσπάθεια από την διεθνή επιστημονική κοινότητα σε εργαστηριακές έρευνες και πειραματικές μελέτες πεδίου σε θέματα ανθεκτικότητας σκυροδέματος. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας είναι ακόμα είτε ευρέως διασκορπισμένα στα επιστημονικά περιοδικά είτε αναφέρονται με συντομία από τα διάφορα εξειδικευμένα βιβλία. Επιπλέον, οι θεωρητικές προσεγγίσεις των μηχανισμών φθοράς με χαρακτήρα πρόβλεψης περιορίζονται σε μερικά πολύπλοκα μαθηματικά μοντέλα, γι' αυτό και δεν βρίσκουν μεγάλη εφαρμογή στην πράξη. Ένα σημαντικό βήμα προόδου είναι η ανάπτυξη ενός λογισμικού για υπολογισμό της διάρκειας ζωής σκυροδέματος, που να βασίζεται στα πλέον αξιόπιστα μαθηματικά μοντέλα και να ενισχύεται από αρκετά πειραματικά δεδομένα. Μια τέτοια προσπάθεια παρουσιάζεται στην παρούσα εργασία. Η εργασία που παρουσιάζεται εδώ είναι σε πλήρη συμφωνία με τα δύο νέα βασικά Ευρωπαϊκά Πρότυπα για το τσιμέντο: EN197 και το σκυρόδεμα: EN206.
1 ΒΑΣΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΦΘΟΡΑΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ
Στην Ελλάδα τα τελευταία χρόνια παρατηρούνται έντονα προβλήματα μη ικανοποιητικής ανθεκτικότητας (γήρανσης) των κατασκευών, με την διάβρωση του οπλισμού να αναδεικνύεται ως το σημαντικότερο πρόβλημα στις κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα όχι μόνον σημαντικό οικονομικό κόστος, επειδή το κόστος επισκευών είναι σχεδόν ίσο με το κόστος μιας νέας κατασκευής, αλλά και σημαντικές επιπτώσεις στην ασφάλεια της κατασκευής έναντι επιβαλλόμενων δράσεων, όπως ο σεισμός. Ο τύπος και ο ρυθμός των διεργασιών φθοράς του σκυροδέματος και του οπλισμού του καθορίζει την αντίσταση των υλικών, των στοιχείων και των τμημάτων που συνθέτουν την κατασκευή. Αυτό ανακλάται στην ασφάλεια, την λειτουργικότητα και την εμφάνιση της κατασκευής, δηλαδή στην επιτελεστικότητά της (performance). Ως διάρκεια χρήσιμης ζωής (ή λειτουργική ζωή ή απλώς διάρκεια ζωής, working life, service lifetime) μιας κατασκευής ορίζεται η περίοδος του χρόνου μέσα στην οποία η επιτελεστικότητα της κατασκευής διατηρείται σε ένα αποδεκτό, σύμφωνα με προδιαγραφές επίπεδο, ακολουθώντας ένα κανονικό πρόγραμμα συντήρησης. Μια επιθυμητή διάρκεια ζωής μπορεί να επιτευχθεί είτε λόγω καλής αρχικής ποιότητας κατασκευής είτε λόγω συνεχών σοβαρών επισκευών μιας κακής αρχικής ποιότητας κατασκευής (Σχ. 1). Αντικείμενο του άρθρου αυτού είναι η παροχή πληροφοριών σε θέματα προσομοίωσης των μηχανισμών φθοράς και ποσοτικής εκτίμησης της διάρκειας ζωής των κατασκευών από σκυρόδεμα.
