The analysis presented in the thesis considers reinforced concrete elements subjected to corrosion and external loading. In particular the dissertation considers chloride corrosion of the reinforcement. The corrosion products accumulate around the rebar increasing its volume, which generates internal pressure. As a result concrete cracks. The corrosion phenomenon is described by Tuutti model, consisting of the initiation and propagation phases. The theoretical foundations of the phenomenon are presented in chapter 2. Chapter 3 presents numerical models used for simulation of both phases. In the initiation model the transport of chlorides is assumed to be driven by diffusion and migration. The two-dimensional models have been built on the basis of Cellular Automata, while one-dimensional model is based on FEM. For the propagation phase models have been built using Abaqus software. Concrete and steel are represented by continuum models, while rust is introduced as cohesive interface with its parameters depending on corrosion level. There have been built 2D models to simulate RC cross-section subjected to corrosion and 3D models to simulate pullout test and beam response to corrosion and 3-point bending. The results of the analyses are presented in chapters 4 and 5. All results are in good agreement with experiments.
Analiza zaprezentowana w pracy dotyczy elementów żelbetowych poddanych korozji i obciążeniu zewnętrznemu oraz zależnościom między nimi. W szczególności praca dotyczy korozji chlorkowej zbrojenia. Produkty korozji osadzają się wokół zbrojenia, zwiększając swoją objętość, co powoduje powstanie rozsadzającego ciśnienia. W wyniku tego w betonie pojawia się rysa wzdłuż zbrojenia. Przyjęto opisywać zjawisko korozji modelem Tuuttiego zakładającym fazy inicjacji i propagacji. Teoretyczne podstawy zjawiska zostały opisane w pracy w rozdziale 2. W rozdziale 3 opisany został model numeryczny zaproponowany do opisu obu faz. W modelu inicjacji założono, że transport chlorków odbywa się w wyniku dyfuzji i migracji. Zbudowano dwuwymiarowe modele numeryczne bazujące na Automatach Komórkowych oraz jednowymiarowy model w oparciu o MES. Dla fazy propagacji zbudowano modele z użyciem MES przy użyciu pakietu Abaqus. Beton i stal zostały opisane modelami kontynualnymi. Rdzę przyjęto jako interfejs między betonem a stalą, którego parametry zależą od poziomu korozji. Zbudowano modele 2D przekroju żelbetowego poddanego działaniu korozji oraz modele 3D, analizujące wpływ rdzy na wyciąganie pręta z bloku betonowego oraz zachowanie belki żelbetowej poddanej trójpunktowemu zginaniu i korozji. Wyniki symulacji przedstawiono w rozdziałach 4 i 5. Wszystkie wyniki wykazały zbieżność z eksperymentami.
