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Durability and Service Life of TBM Tunnel Linings

Bakhshi Mehdi Nasri Verya
Articolo Immagine
ISSN:
0393-1641
Rivista:
Gallerie e grandi opere sotterranee
Anno:
2023
Numero:
145
Fascicolo:
Gallerie e grandi opere sotterranee N. 145/2023

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Durabilità e Vita utile del rivestimento definitivo di gallerie realizzate in meccanizzato

La vita nominale delle gallerie realizzate in meccanizzato è direttamente correlata alla durabilità dei conci prefabbricati in calcestruzzo. Le principali cause di degrado dei conci sono: la corrosione delle armature, l’attacco dei solfati, l’attacco di acidi aggressivi, la reazione alcali-aggregati, l’attacco del gelo e la corrosione dalle correnti vaganti. Si prendono in esame le due principali normative tecniche: quella europea EN 1992-1 e quella americana ACI 318 che specificano, in relazione a definite classi di esposizione ambientale, le caratteristiche del mix-design dell’impasto tale da produrre una matrice compatta che riduce la penetrazione degli agenti aggressivi e lo spessore minimo del copriferro in modo tale che l’inizio del degrado avvenga oltre la vita di servizio assunta. Si illustra il metodo prestazionale per la corrosione prodotta dallo ione cloro o dalla carbonatazione e con riferimento allo ione cloro il tempo di inizio del processo di corrosione si valuta per via teorica tramite la seconda legge di Flick.

Parole chiavi: Corrosione, durabilità, rivestimento prefabbricato, gallerie.

The service life of TBM tunnels is directly related to the durability of the precast concrete segments. Concrete segments are mainly degraded by reinforcement corrosion, sulfate attack, acid attack, alkali-aggregate reaction, frost attack, and stray current corrosion. The types and susceptible locations of tunnels to each degradation mechanism and mitigation methods are presented. Service life design (SLD) based on prescriptive approaches of the American Concrete Institute and European Standards are introduced. These codes specify mix design characteristics – leading to a dense concrete matrix – and minimum reinforcement covers so that the degradation initiation time can be extended beyond the service life of tunnels. Performance-based SLD for steel corrosion based on Fick’s second law of diffusion for modeling chloride penetration in concrete is presented with reference to DuraCrete, fib Bulletin 34, Life-365 and Torrent methods.

Keywords: Corrosion, Durability, Lining, Service Life, Tunnel.