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. فلوچارت انتخاب محافظت از خوردگی در شکل 1 نشان داده شده است.

 

  • 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.

شکل 1. گراف انتخاب سطح محافظت از خوردگی (modified after PTI, 1996)

 

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 طبقه­بندی 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 فولاد سازه‌­ای، دوغاب سیمانی، و بتن

 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.