ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Ερευνητικό Πρόγραμμα Πιστοποίηση κολυμβητικών δεξαμενών Vogue Image Pools Πρόγραμμα Αρ: 62/3100 ΕΛΚΕ ΕΜΠ Χρηματοδότης: VOGUE IMAGE POOLS IKE Τελική Έκθεση Συντάκτες: Ιωάννης Βάγιας Δρ. Πολιτικός Μηχανικός Καθηγητής ΕΜΠ Ξενοφών Λιγνός Δρ. Μηχανικός Μαρία-Ελένη Δασίου Διπλ. Πολιτικός Μηχανικός ΥΔ ΕΜΠ Αθήνα, Σεπτέμβριος 2018 EMK - TR 05/2018

2 Πίνακας περιεχομένων 1 Εισαγωγή Πειραματικά δοκίμια... Error! Bookmark not defined. 3 Ιδιότητες υλικού των φύλλων... Error! Bookmark not defined. 4 Πειραματική διάταξη μετρήσεις... Error! Bookmark not defined. 4.1 Δοκιμές αμφιέρειστων πλακών... Error! Bookmark not defined. 4.2 Δοκιμές ενδιάμεσης στήριξης... Error! Bookmark not defined. 5 Πειραματικά αποτελέσματα Αναλυτικοί υπολογισμοί... Error! Bookmark not defined. 7 Πειραματική επαλήθευση - πιστοποίηση... Error! Bookmark not defined. 8 Σύνοψη... Error! Bookmark not defined. 9 Βιβλιογραφικές αναφορές... Error! Bookmark not defined. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΥΛΙΚΟΥ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΦΥΛΛΩΝ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΠΙΝΑΚΕΣ ΦΕΡΟΥΣΑΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ ΦΥΛΛΩΝError! Bookmark not defined. 2

3 1 Εισαγωγή Η Εταιρεία VOGUE IMAGE POOLS IKE κατασκευάζει πισίνες επί εδάφους με φέροντα οργανισμό βιομηχανοποιημένων πάνελ από γαλβανισμένο πλαστικοποιημένο χάλυβα διαστάσεων1,20x1,00m, πάχους 2mm (Σχήμα 1). Τα πάνελ συνδέονται μεταξύ τους κατά πλάτος με κοχλίες Μ10, 8.8 για να συνθέσουν τα τοιχώματα της πισίνας, ώστε να δέχονται πίεση νερού σε μέγιστο ύψος 1,20 m. Η έδρασή τους είναι σε βάσεις οπλισμένου σκυροδέματος. Στην περιφέρεια των τοιχωμάτων της πισίνας εφαρμόζονται πλευρικές αντηρίδες από γαλβανισμένο χάλυβα πάχους 3 mm, διατομής γωνιακού προερχόμενης από ψυχρή διαμόρφωση. Οι αντηρίδες συνδέονται με τα πάνελ με κοχλίες Μ10, 8.8 και με τη βάση με αγκύρια, ώστε η όλη κατασκευή να χαρακτηρίζεται ως αυτοφερόμενη και αυτοστηριζόμενη. Η ως άνω Εταιρεία ανέθεσε στο Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών ΕΜΠ την πιστοποίηση των ως άνω κολυμβητικών δεξαμενών σε ότι αφορά το φέροντα οργανισμό και την ανθεκτικότητα, καθώς και την εκπόνηση πρότυπων στατικών μελετών για δύο τύπους δεξαμενών διαστάσεων 4,0x8,0x1,2 m και 4,0x10,0x1,2m. Προς τούτο εκτελέστηκαν εργαστηριακές δοκιμές εφελκυσμού προς προσδιορισμό των μηχανικών χαρακτηριστικών του χάλυβα των πάνελ, δοκιμές κάμψης αντιπροσωπευτικές των καταστάσεων υδροστατικής πίεσης νερού και ώθησης γαιών, εργαστηριακές δοκιμές αλατονέφωσης προς προσδιορισμό της διάβρωσης του υλικού των πάνελ και πρότυπες στατικές για δύο τύπους κολυμβητικών. Η παρούσα έκθεση παρουσιάζει τις πειραματικές δοκιμές και τις πρότυπες στατικές μελέτες. Σχήμα 1 Γενική διάταξη κολυμβητικών δεξαμενών Vogue Image Pools 3

4 2 Ιδιότητες υλικού Τα πάνελ και οι αντηρίδες προέρχονται από ρόλους (coils) χάλυβα θερμής έλασης πάχους 2 mm και 3 mm αντιστοίχως. Προς προσδιορισμό των μηχανικών χαρακτηριστικών του υλικού των φύλλων κατασκευάστηκαν 3 δοκίμια εφελκυσμού μορφής dogbone στο πάχος των 3mm των αντηρίδων. Τα δοκίμια αποκόπησαν από τα φύλλα που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα. Η εκτέλεση των δοκιμών έγινε σε μηχανή τύπου INSTRON 300LX. Οι μέτρηση των ανηγμένων παραμορφώσεων έγινε με μικροκλίπ τύπου Instron σε μήκος αναφοράς 50/+50mm. Η πειραματική διάταξη φαίνεται στο Σχήμα 2, ενώ στο Σχήμα 3 δίνονται οι πειραματικές καμπύλες τάσεων ανηγμένων παραμορφώσεων (σ ε). Η πλήρης φόρμες των πειραμάτων δίνονται στο Παράρτημα Α. Σχήμα 2 Πειραματική διάταξη δοκιμών εφελκυσμού αλουμινίου Σχήμα 3 Πειραματικές καμπύλες σ ε του υλικού 4

5 Οι τιμές του ορίου διαρροής f y και της εφελκυστικής αντοχής f u δίνονται στον Πίνακα 1. Σημειώνεται ότι αναφορά γίνεται στα πάχη του μεταλλικού πυρήνα tcor. Από τις δοκιμές φαίνεται ότι ο χρησιμοποιούμενος χάλυβας αντιστοιχεί στην ποιότητα S235 κατά Ευρωκώδικα 3 (ΕΝ ). Πίνακας 1 Μηχανικά χαρακτηριστικά του υλικού των φύλλων Α/Α Δείγματος t [mm] Τιμές μετρήσεων f y [MPa] f u [MPa] 3 Δοκιμές κάμψης Σκοπός των δοκιμών κάμψης είναι ο προσδιορισμός της φέρουσας ικανότητας της κατασκευής στις δύο καταστάσεις φόρτισης Τα πειράματα εκτελέστηκαν στο πλαίσιο δοκιμών του Εργαστηρίου Μεταλλικών Κατασκευών ΕΜΠ (Σχ. 4α). Το κατακόρυφο φορτίο επιβάλλεται από υδραυλικό έμβολο ικανότητας 12 kn τύπου MALVASIA μέσω άκαμπτης μεταλλικής πλάκας και διανέμεται στο δοκίμιο σε 4 θέσεις μέσω συστήματος κοιλοδοκών (Σχ. 4β, γ), επομένως πρόκειται για δοκιμές κάμψης 6 σημείων (6-point bending tests). Οι καταπονήσεις των πάνελ οφείλονται στην υδραστατική πίεση του νερού της πισίνας και στην ώθηση γαιών. Οι δύο αυτές φορτίσεις έχουν αντίθετη φορά, προκαλώντας θλιπτική και αντίστοιχα εφελκυστική δύναμη στις αντηρίδες. Οι δύο καταπονήσεις συνήθως συνυπάρχουν, δίνοντας ευμενή αποτελέσματα διότι οι σχετικές πιέσεις αλληλοαναιρούνται (Σχήμα 4). 5

6 Σχήμα 4 Συνύπαρξη υδροστατικής πίεσης και ώθησης γαιών Υπάρχουν όμως καταστάσεις όπου οι δύο καταπονήσεις εφαρμόζονται μεμονωμένα. Μόνο ώθηση γαιών υπάρχει όταν η πισίνα είναι άδεια (Σχήμα 5). Μόνο υδροστατική πίεση μπορεί να εμφανιστεί πιθανώς στη φάση κατασκευής αν γινόταν δοκιμαστικό γέμισμα της πισίνας πριν γεμίσει το σκάμμα με χώμα (Σχήμα 6). Σχήμα 5 Καταπόνηση λόγω ώθησης γαιών Σχήμα 6 Καταπόνηση λόγω υδροστατικής πίεσης (αν γέμιζε η πισίνα) 6

7 Επειδή οι μεμονωμένες φορτίσεις είναι δυσμενέστερες απ το συνδυασμό τους, εκτελέστηκαν δοκιμές με εφαρμογή δυνάμεων κατά τη μία ή άλλη φορά. Τα πειραματικά δοκίμια αποτελούνταν από δύο πάνελ τυπικών διαστάσεων Ύψος/Πλάτος/Πάχος 1200x1000x2 mm στηριζόμενα σε τρεις (3) αντηρίδες διατομής L50x50x3 ψυχρής διαμόρφωσης (Σχήμα 7). Τα πάνελ συνδέονται μεταξύ τους και με τις αντηρίδες με 9 κοχλίες Μ10, 8.8 (Σχήμα 8, 9). Οι αντηρίδες συνδέονται με με κοχλίες ίδιας διαμέτρου. Στη θέση του σκυροδέματος βάσης χρησιμοποιήθηκαν στις δοκιμές οριζόντια γωνιακά διατομής L50x50x3 ψυχρής διαμόρφωσης, οι οποίες συνδέθηκαν στη βάση με 2 κοχλίες Μ12, 8.8 (Σχήμα 9). Σχήμα 7 Πειραματικά δοκίμια, Γενική διάταξη 7

8 Σχήμα 8 Πειραματικά δοκίμια, συνδέσεις 8

9 Σχήμα 9 Σύνδεση αντηρίδων με βάση και γωνιακό Τα πειράματα εκτελέστηκαν στο πλαίσιο δοκιμών του Εργαστηρίου Μεταλλικών Κατασκευών ΕΜΠ (Σχήμα 10). Το φορτίο επιβάλλεται από υδραυλικό έμβολο ικανότητας 600 kn τύπου MALVASIA μέσω άκαμπτης μεταλλικής πλάκας και διανέμεται στο δοκίμιο σε 4 θέσεις μέσω συστήματος κοιλοδοκών, επομένως πρόκειται για δοκιμές κάμψης 7 σημείων (4 σημεία φόρτισης, 3 σημεία αντίδρασης) οι οποίες προσομοιώνουν ικανοποιητικά την επιφανειακή φόρτιση του νερού και του χώματος. Η στάθμη εφαρμογής του φορτίου ήταν στο 1/3 του ύψους των πάνελ ώστε να εξομοιώνει την τριγωνική κατανομή της υδροστατικής πίεσης του νερού (Σχήμα 10). Η φόρτιση επιβάλλεται οιονεί στατικά με ελεγχόμενη παραμόρφωση. Προς τούτο προσαρμόζεται ένα ηλεκτρονικό βελόμετρο στην πρέσσα, το οποίο συνδέεται με Η/Υ. Μέσω του Η/Υ προγραμματίζεται η ιστορία φόρτισης και δίνονται οι απαιτούμενες εντολές για την επιβολή της παραμόρφωσης. Σχήμα 10 Εφαρμογή φορτίου 9

10 Σχήμα 11 Μετρητική διάταξη Η μετρητική διάταξη περιλαμβάνει (Σχήμα 11): Έξι (6) ηλεκτρονικά βελόμετρα LVDT, που μετρούν το βέλος σε διάφορες θέσεις του δοκιμίου. Δύο (2) ηλεκτρικά μηκυνσιόμετρα (strain gages) που μετρούν τις ανηγμένες παραμορφώσεις, ε, σε δύο αντηρίδες, τη μεσαία και μια ακραία, κοντά στο κέντρο βάρους της διατομής. Όλα τα όργανα είναι συνδεδεμένα με Η/Υ προς αυτόματη καταγραφή και αποθήκευση των μετρήσεων. Τα πειραματικά αποτελέσματα για κάθε δοκίμιο δίνονται στο Παράρτημα Β. Στα Σχήματα 12 και 13 δίνονται συγκεντρωτικά οι καμπύλες εφαρμοζόμενης συνολικής δύναμης μετατόπισης για τις δοκιμές θλίψης και εφελκυσμού αντίστοιχα. Η θλίψη αντιστοιχεί στην υδροστατική πίεση, ο εφελκυσμός στην ώθηση γαιών. Η αστοχία στη θλίψη προήλθε λόγω τοπικού λυγισμού του οριζόντιου γωνιακού, ενώ στον εφελκυσμό λόγω.. Σχήμα 12 Διάγραμμα φορτίου μετατόπισης για θλίψη Σχήμα 13 Διάγραμμα φορτίου μετατόπισης για εφελκυσμό Το οριακό φορτίο του δοκιμίου λόγω υδροστατικής πίεσης Pw,th προσδιορίζεται από τη σχέση: 10

11 , όπου γg =1.35 επιμέρους συντελεστής ασφαλείας για μεταβλητά φορτία με καθορισμένη μέγιστη τιμή γ = 10 kn/m 3 ειδικό βάρος νερού h = 1.20 m μέγιστο ύψος νερού H = 1.20 m ύψος δοκιμίου L = 2.00 m μήκος δοκιμίου (1) Η εφαρμογή της εξ. (1) δίνει Pw,th = 14.4 kn. Η μέγιστη θλιπτική δύναμη του πειράματος ήταν Pw,exp = 38.7 kn (Σχήμα 12) Ισχύει Pw,exp > Pw,th επομένως η δοκιμή ήταν επιτυχής Το μέγιστο φορτίο που παραλαμβάνει το δοκίμιο λόγω ώθησης γαιών Pep,th προσδιορίζεται από τη σχέση:, (2) όπου γq =1.5 επιμέρους συντελεστής ασφαλείας για μεταβλητά φορτία q = ίδιο βάρος + κινητό δαπέδου (=3+2.5=5.5 kn/m 2 ) γ ειδικό βάρος γαιών (= 20 kn/m 3 κατ εκτίμηση) γg =1.35 επιμέρους συντελεστής ασφαλείας για μόνιμα φορτία kh = συντελεστής ώθησης γαιών (= 0.3 κατ εκτίμηση) h = 1.20 m μέγιστο ύψος νερού H = 1.20 m ύψος δοκιμίου L = 2.00 m μήκος δοκιμίου Η εφαρμογή της εξ. (1) δίνει Pep,th = 31.5 kn. Η μέγιστη εφελκυστική δύναμη του πειράματος ήταν Pep,exp = 39.6 kn (Σχήμα 13) Ισχύει Pw,exp > Pw,th επομένως η δοκιμή ήταν επιτυχής 11

12 4 Δοκιμές αλατονέφωσης 4.1 Σκοπός προδιαγραφές Σκοπός των δοκιμών αλατονέφωσης είναι η παρατήρηση του ρυθμού και τρόπου διάβρωσης δοκιμίων τα οποία υποβάλλονται σε έντονα διαβρωτικό περιβάλλον ώστε να εξαχθούν συγκριτικά αποτελέσματα μεταξύ τους. Για τις δοκιμές ακολουθήθηκαν τα παρακάτω πρότυπα: ISO 9227:2006, Corrosion test in artificial atmospheres Salt spray test. ISO 8407:2009, Corrosion of metals and alloys Removal of corrosion products from corrosion test specimens. ISO /5:2016, Paints and varnishes Evaluation of degradation of coatings Designation of quantity and size of defects, and of intensity of uniform changes in appearance. Part 2: Assessment of degree of blistering. Part 3: Assessment of degree of rusting. Part 4: Designation of degree of cracking. Part 5: Assessment of degree of flaking. Part 8: Assessment of degree of delamination and corrosion around a scribe ISO 17872:2007, Paints and varnishes Guidelines for the introduction of scribe marks through coatings on metallic panels for corrosion testing. ISO :2018, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part6: Laboratory performance test methods. EN ISO14713:1999 Protection against corrosion of iron and steel in structures Zinc and aluminium coatings Guidelines 4.2 Δοκίμια και προετοιμασία δοκιμής Για κάθε τύπο βαφής προετοιμάστηκαν από τρία δοκίμια, διαστάσεων 150x70 mm, τα οποία υποβλήθηκαν σε αλατονέφωση με χρόνους έκθεσης 96, 168, 240, 480, 720 και 1000 ώρες. Στον Πίνακα 2 δίνονται οι κωδικοί με την περιγραφή των δοκιμίων. Πριν από κάθε δοκιμή τα δοκίμια καθαρίστηκαν, ζυγίστηκαν και μετρήθηκε το πάχος του όπως περιγράφεται στη συνέχεια. Πίνακας 2 Τύποι Δοκιμίων 12

13 Zn ZnF Κωδικός Δοκιμίου Περιγραφή Δοκίμια μόνο με γαλβανισμό κατά Μ.Ο. 7,7μm Δοκίμια μόνο με γαλβανισμό κατά Μ.Ο. 30,06μm ** Co Δοκίμια γαλβανισμένα με πάχος γαλβανισμού 7,7μm κατά Μ.Ο. και βαμμένα* με πάχος βαφής 122μm κατά Μ.Ο. Cs Ti Me Δοκίμια γαλβανισμένα και βαμμένα* με πάχη όπως παραπάνω που έχουν υποστεί κατακόρυφη χαραγή Δοκίμια γαλβανισμένα και βαμμένα* με πάχη όπως παραπάνω αλλά και με κολλημένα πλακίδια με κονίαμα Δοκίμια γαλβανισμένα και βαμμένα* με πάχη όπως παραπάνω αλλά και με κολλημένη μεμβράνη *Πολυεστερική ηλεκτροστατική βαφή (βλ. Παράρτημα Γ) **Δοκιμή μόνο για τους χρόνους έκθεσης 96, 168, 240, 480 ωρών Εξέταση δοκιμίων μετά την έκθεση Εξέταση των συνθηκών αλατονέφωσης, και του ρυθμού διάβρωσης. Εξέταση με βάση το ISO /3/4/5:2016 και ISO :2018 ως προς τις συνθήκες αλατονέφωσης. Εξέταση με βάση το ISO /3/4/5/8:2016 μέσω εικονογραφικής μεθόδου και ISO :2018 ως προς τις συνθήκες αλατονέφωσης. Ελέχθησαν οπτικά πιθανές επιπτώσεις συμπεριφορές από τις παραπάνω επικολλήσεις. Καθαρισμός πριν την δοκιμασία Τα δοκίμια καθαρίστηκαν έτσι ώστε να είναι πλήρως απαλλαγμένα από λιπαντικές ουσίες, ακαθαρσίες και γενικότερα ξένα στοιχεία, ο δε καθαρισμός τους έγινε με τέτοιο τρόπο ώστε να μην προσβληθεί χημικά το μέταλλο, οι βαφές, οι μεμβράνες και τα πλακίδια. Ο καθαρισμός των δοκιμίων έγινε αρχικά με σαπούνισμα και στην συνέχεια ξεπλύθηκαν με άφθονο νερό βρύσης, ακολούθησε νέο ξέπλυμα μόνο με απιονισμένο νερό και εν συνεχεία, μόνο τα δοκίμια με γαλβανισμό, εμβαπτίστηκαν και καθαρίστηκαν σε ακετόνη. Παχυμετρήσεις Χωρίς τα δοκίμια να αγγίζονται και τοποθετημένα σε καθαρό χαρτί ακολούθησαν παχυμετρήσεις για τον προσδιορισμό του πάχους γαλβανισμού (βλ. Παράρτημα Γ, Πίνακας Γ1). Οι παχυμετρήσεις έγιναν με την βοήθεια οργάνου QuaNix 1500 μέσω μαγνητικών ροών (Hall Effect). Σε κάθε δοκίμιο το όργανο 13

14 μηδενιζόταν με την βοήθεια σχετικού block reference και στην συνεχεία γινόταν δέκα δειγματοληψίες στη κάθε επιφάνεια του δοκιμίου για να προκύψει τα στατιστικά πάχη γαλβανισμού και βαφής. Ζύγιση Η ζύγιση των δοκιμίων πραγματοποιείται για τον προσδιορισμό της απώλεια υλικού από το δοκίμιο πριν και μετά την έκθεση του στην αλατονέφωση. Η ζύγιση πραγματοποιήθηκε με ζυγό ακριβείας τύπου ADAM PGW 3502i τα δε βάρη παρουσιάζονται στο Παράρτημα Γ, Πίνακας Γ Εκτέλεση δοκιμών Η δοκιμασία έγινε με τις διαδικασίες που προτείνει το πρότυπο ISO 9227:2006, χρησιμοποιώντας θάλαμο αλατονέφωσης τύπου HENGZHUN HZ-2001A χωρητικότητας 480 lit (Σχ. 14). Στο θάλαμο της συσκευής γίνεται εκνέφωση σταγονιδίων υδατικού διαλύματος 5% κ.β. NaCl (50g/l 5g/l) σε απιονισμένο νερό, διατηρώντας μια σταθερή θερμοκρασία θαλάμου στους 35 ο C 2 ο C. Μετρήσεις τόσο της πυκνότητα του διαλύματος, όσο και της οξύτητας, γινόντουσαν ανά 24h έτσι ώστε, για μεν την πυκνότητα του διαλύματος κυμαινόταν από g/l, η δε οξύτητα ήταν από 6,5 έως 7,2 PH. Στο θάλαμο τοποθετήθηκαν αρχικός τα δοκίμια για χρόνους παραμονή 96, 720 και 1000 ωρών, κάθε ομάδα που συμπλήρωνε τον χρόνο παραμονής στον θάλαμο απομακρυνόταν και την θέση της καταλάμβανε η επόμενη. Τα δοκίμια τοποθετήθηκαν με μία γωνία 20 ο ±5 ο και σε αποστάσεις τέτοιες ώστε να μην παρεμποδίζεται η διέλευση του νέφους ανάμεσα τους. Επίσης κάθε 96 ώρες άλλαζε ή θέση προσβολής του δοκιμίου. 14

15 Σχήμα 14 Διάταξη δοκιμίων στον θάλαμο αλατονέφωσης πριν την εκκίνηση της δοκιμής και κατά τη δοκιμασία 15

16 4.4 Αποτελέσματα Μετά την έξοδο από τον θάλαμο και αφού στεγνώσουν για 30min, τα δοκίμια με βαφή (Co, Cs, Ti, Me) ξεπλένονται με τρεχούμενο νερό και στεγνώνουν με ρεύμα αέρα χαμηλής ταχύτητας. Τα δοκίμια χωρίς βαφή (Zn & ZnF) εμβαπτίζονται σε διάλυμα 250g/l γλυκίνης (NH2CH2COOH) σε απιονισμένο νερό για χρονικό διάστημα 6min και στη συνέχεια ξεπλένονται με τρεχούμενο νερό σύμφωνα με το πρότυπο ISO 8407:2009 για να απομακρυνθούν τα οξείδια του γαλβανισμού Για τα δοκίμια γαλβανισμού Zn με χρόνους έκθεσης 720 και 1000 ωρών ο καθαρισμός έγινε με αδρανοποιημένο υδροχλωρικό οξύ σύμφωνα με το παραπάνω πρότυπο διότι ο επιφανειακός γαλβανισμός είχε εξαφανιστεί Τέλος ακολουθεί πάλι ζύγιση σε ζυγό ακριβείας και προσδιορίζεται η απώλεια μάζας. Ο τρόπος εξέτασης των διαφόρων τύπων δοκιμίων μετά τη δοκιμή δίνεται στον Πίνακα 2. Στοιχεία των ζυγίσεων, φωτογραφίες των δοκιμίων, ημερομηνίες δοκιμής, μετά τη δοκιμή δίνονται στο Παράρτημα Γ. Τα αποτελέσματα των δοκιμών και των μετρήσεων συνοψίζονται ως ακολούθως: 1. Τα δοκίμια Zn με γαλβανισμό μέσου πάχους 7,7μm, πέραν των 480 ωρών έκθεσης σε αλατονέφωση, εξαντλείται ο επιφανειακός γαλβανισμός και ξεκινά η διάβρωση του χάλυβα. (βλ. Πίνακα Δ2 Παραρτήματος Δ). 2. Τα δοκίμια ZnF με γαλβανισμό μέσου πάχους 30,06μm παρουσιάζουν μικρότερο ρυθμό διάβρωσης.από αυτά της ομάδος Zn. 3. Όλα τα βαμμένα δοκίμια Co, Cs, παρουσιάζουν μεγάλη διακύμανση στα πάχη της βαφής τους (βλ. Πίνακα Δ3, στήλη 2). 4. Τα δοκίμια Co με βαφή δεν παρουσίασαν σκουριά (rusting), ρωγμές στην βαφή (cracking) ή ξεφλούδισμα της βαφής (flaking). Από τις 720 ώρες έκθεσης σε περιβάλλον αλατονέφωσης και μετά, η βαφή παρουσίασε αστοχία με φυσαλίδες (blistering), σχετικά μικρής πυκνότητας αλλά μεγάλου μεγέθους (βλ. Πίνακα Δ3, στήλες 3-6) 5. Τα δοκίμια Cs με βαφή και χαραγή συμπεριφέρθηκαν όπως τα δοκίμια Co (βλ. Πίνακα Δ3) ενώ παράλληλα από τις 720 ώρες έκθεσης και μετά, άρχισε η αποκόλληση του χρώματος περιφερειακά της χαραγής, που σύμφωνα με το ISO :200 αξιολογείται ως Κατηγορία (Grade) 2. Επίσης πρέπει να αναφερθεί ότι με την προσβολή των δοκιμίων με πεπιεσμένο αέρα στα 16

17 όρια της χαραγής, η πρόσφυση μεταξύ χρωματικού υμένα και μετάλλου δεν ήταν ικανοποιητική. 6. Η ομάδα δοκιμίων με επικολλημένη μεμβράνη Me, κάνοντας χρήση πεπιεσμένου αέρα μετά από έκθεση 720 ωρών και 1000ωρών, παρουσίασε αποκόλληση του υμένα βαφής, μαζί με την μεμβράνη. 7. Η ομάδα των δοκιμίων με επικολλημένα πλακίδια Ti, κάνοντας χρήση πεπιεσμένου αέρα μετά από έκθεση έως και 1000ωρών, δεν παρουσίασαν καμία αποκόλληση. Ως τελικό συμπέρασμα διαπιστώνεται ότι τα δοκίμια της ομάδας Co μπορούν με κριτήριο την αλατονέφωση να καταταχθούν στην κατηγορία C5 σύμφωνα με το πρότυπο ISO : Πρότυπη στατική μελέτη πισίνας διαστάσεων 4,0x8,0x1,2 m 6 Πρότυπη στατική μελέτη πισίνας διαστάσεων 4,0x10,0x1,2 m 7 Συμπεράσματα Οι συντάξαντες I.Βάγιας Ξ. Λιγνός M.E. Δασίου Καθηγητής ΕΜΠ Δρ. Μηχανικός Διπλ. Πολιτικός Μηχανικός 17

18 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΥΛΙΚΟΥ 18

19 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ 39

20 ΔΟΚΙΜΙΟ COM1 ΦΟΡΜΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΟΚΙΜΙΟΥ COM1 Α/Α ΟΚΙΜΙΟΥ 1 ΤΥΠΟΣ ΦΟΡΤΙΟΥ Θλιπτικό ΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΟΚΙΜΙΟΥ Π/Υ [mm] 2000/1200 ΑΡΙΘΜΟΣ ΠΑΝΕΛ 2 ΜΕΓΙΣΤΟ ΦΟΡΤΙΟ [kn] ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΙΕΞΑΓΩΓΗΣ ΟΚΙΜΗΣ 10/07/2018 ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ 40

21 41

22 ΙΑΓΡΑΜΜΑ ΟΚΙΜΗΣ _K105 Total force (kn) Vertical displacement (mm) Analytical Experimental Loading tables L/90 Loading tables L/150 42

23 ΔΟΚΙΜΙΟ ΤΕΝ1 ΦΟΡΜΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΟΚΙΜΙΟΥ ΤΕΝ1 Α/Α ΟΚΙΜΙΟΥ 2 ΤΥΠΟΣ ΦΟΡΤΙΟΥ Εφελκυστικό ΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΟΚΙΜΙΟΥ Π/Υ [mm] 2000/1200 ΑΡΙΘΜΟΣ ΠΑΝΕΛ 2 ΜΕΓΙΣΤΟ ΦΟΡΤΙΟ [kn] ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΙΕΞΑΓΩΓΗΣ ΟΚΙΜΗΣ 20/07/2018 ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ 43

24 44

25 ΙΑΓΡΑΜΜΑ ΟΚΙΜΗΣ Total force (kn) Analytical Experimental Loading tables L/90 Loading tables L/ Vertical displacement (mm) 2_K083 45

26 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ Σύστημα βαφής 46

27 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Δ ΔΟΚΙΜΕΣ ΑΛΑΤΟΝΕΦΩΣΗΣ 47

28 Πίνακας Δ1 Ημερομηνίες εισαγωγής - εξαγωγής δοκιμίων από θάλαμο αλατονέφωσης Κωδικοί Χρόνοι παραμονής δοκιμίων Zn Εισαγωγή 16/6/ /6/ /6/2018 7/7/ /6/ /6/2018 Εξαγωγή 20/6/ /6/2018 7/7/ /7/ /7/ /7/2018 Co Εισαγωγή 16/6/ /6/ /6/2018 7/7/ /6/ /6/2018 Εξαγωγή 20/6/ /6/2018 7/7/ /7/ /7/ /7/2018 Cs Εισαγωγή 16/6/ /6/2018-7/7/ /6/ /6/2018 Εξαγωγή 20/6/ /6/ /7/ /7/ /7/2018 Ti Εισαγωγή 16/6/ /6/ /6/2018 7/7/ /6/ /6/2018 Εξαγωγή 20/6/ /6/2018 7/7/ /7/ /7/ /7/2018 Mi Εισαγωγή 16/6/ /6/ /6/2018 7/7/ /6/ /6/2018 Εξαγωγή 20/6/ /6/2018 7/7/ /7/ /7/ /7/2018 ZnF Εισαγωγή 3/7/ /7/2018 3/7/2018 7/7/ Εξαγωγή 7/7/ /7/ /7/ /7/ Πίνακας Δ2 Αποτελέσματα πειραματικής δοκιμασίας για τα δοκίμια ομάδων Zn & ZnF Specimen Code Galvanized thickness [μm] Galvanized weight per square meter [gr/m 2 ] Weight of specimen before test [gr] Weight of specimen after test [gr] Reduced loss galvanized thickness After test [μm] Reduced loss of steel thickness After test [μm] Average percentage of group total weight loss [%] Zn , ,76 162,46 4,0 0,0 0,19 Zn , ,80 164,57 3,0 0,0 Zn , ,48 164,09 5,2 0,0 Zn , ,16 160,83 4,4 0,0 0,26 Zn , ,98 162,35 8,3 0,0 Zn , ,41 158,10 4,1 0,0 Zn , ,27 163,82 6,1 0,0 0,39 Zn , ,55 160,62 8,2 4,1 Zn , ,78 162,24 7,2 0,0 Zn , ,24 162,13 6,9 8,0 0,69 Zn , ,90 161,87 9,4 4,5 Zn , ,17 161,93 8,8 7,7 Zn , ,09 165,18 7,1 18,0 1,07 Zn , ,97 162,61 6,6 11,5 Zn , ,65 159,63 8,2 18,5 Zn , ,08 161,37 7,9 28,3 1,45 Zn , ,79 161,93 7,1 17,8 Zn , ,42 160,86 7,4 26,9 ZnF , ,20 155,15 0,7 0,0 0,037 ZnF , ,52 155,45 1,0 0,0 48

29 ZnF , ,96 155,91 0,7 0,0 ZnF , ,30 156,23 1,0 0,0 0,058 ZnF , ,64 155,54 1,4 0,0 ZnF , ,23 158,14 1,3 0,0 ZnF , ,11 158,02 1,1 0,0 0,064 ZnF , ,87 158,76 1,5 0,0 ZnF , ,16 155,06 1,4 0,0 ZnF , ,55 155,38 2,2 0,0 0,12 ZnF , ,94 155,77 2,2 0,0 ZnF , ,48 156,23 3,3 0,0 Πίνακας Δ3 Αξιολόγηση βαμμένων δοκιμίων ομάδων Co & Cs Specimen Code Co-96-1 Co-96-2 Co-96-3 Co Co Co Co Co Co Co Co Co Co Co Co Co Co Co Cs-96-1 Cs Cs-96-3 Cs Cs Cs Cs Cs Coating thickness [μm] ISO blistering ISO rusting ISO cracking ISO flaking ISO Delimitation & corrosion around the scribe 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 2 (S4) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 2 (S4) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 2 (S4) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 2 (S5) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 2 (S5) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 2 (S5) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 1 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 1 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 1 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 1 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 1 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 1 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 1 0 (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 1 49

30 Cs Cs Cs Cs Cs Cs Cs (S0) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 1 2 (S4) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 2 2 (S4) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 2 2 (S4) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 2 2 (S5) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 2 2 (S5) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 3 2 (S5) Ri0 (S0) 0 (S0) 0 (S0) Grade 2 Σχήμα Δ1. Φωτογραφίες δοκιμίων ομάδας Zn για χρόνους έκθεσης 96, 168, 240, 480, 720, 1000 ωρών σε θάλαμο αλατονέφωσης Σχήμα Δ2. Φωτογραφίες δοκιμίων ομάδας ZnF για χρόνους έκθεσης 96, 168, 240, 480 ωρών σε θάλαμο αλατονέφωσης 50

31 Σχήμα Δ3 Φωτογραφίες δοκιμίων ομάδας Co για χρόνους έκθεσης 96, 168, 240, 480, 720, 1000 ωρών σε θάλαμο αλατονέφωσης Σχήμα Δ4 Φωτογραφίες δοκιμίων ομάδας Cs για χρόνους έκθεσης 96, 168, 240, 480, 720, 1000 ωρών σε θάλαμο αλατονέφωσης 51

32 Σχήμα Δ5 Φωτογραφίες δοκιμίων ομάδας Mi για χρόνους έκθεσης 96, 168, 240, 480, 720, 1000 ωρών σε θάλαμο αλατονέφωσης Σχήμα Δ6 Φωτογραφίες δοκιμίων ομάδας Ti για χρόνους έκθεσης 96, 168, 240, 480, 720, 1000 ωρών σε θάλαμο αλατονέφωσης 52