بخشی از مقاله
بررسی خواص مهندسی بتن خودتراکم حاوی بازدارندههای خوردگی کلسیم نیتریت و مهاجر عملآوری شده در محیط شهرستان زاهدان
خلاصه
همزمان با روند رو به رشد استفاده از سازههای بتنآرمه، لزوم کاهش مشکلات این نوع سازهها حس میشود. همواره یکی از مهمترین پارامترهای دوام بتن، خوردگی میلگرد در سازههای بتنی است از اینرو یکی از راههای پیشنهادی توسط محققین برای رفع مشکل خوردگی، بازدارندههای خوردگی هستند. دو مورد از رایجترین بازدارندهها در دنیا که اولی جزء اولین بازدارندههای مورد تایید دانشمندان و دومی بازدارندهای جدید، تجاری و محصول شرکت Cortec است به ترتیب کلسیم نیتریت (CNI) و بازدارندهی خوردگی مهاجر با نام تجاری MCI (در این مطالعه از MCI2005 به دلیل نحوهی استفاده و کارا بودن استفاده شده است) است. از سوی دیگر کاربرد بتن خود متراکم به دلیل خصوصیات جذاب آن در حالت بتن تازه و همچنین بعد از گیرش به صورت جهانی در حال گسترش می باشد.استفاده از این بازدارندهها در بتن در صورتی مقرون به صرفه خواهد بود که سایر خواص مهندسی بتن را بهبود بخشد و یا تاثیر منفی بر روی آن نگذارد.
جهت تحقیق خواص مهندسی بتن خودتراکم، تاثیر استفاده از CNI با مقادیر 2 و 4 درصد وزنی سیمان و MCI2005 در نسبتهای 0/3، 0/6 و 0/9 لیتر در متر مکعب بتن و در نسبت آب به پودر 0/35، بر ویژگیهای این نوع بتن موردبررسی قرار گرفته است.
کلمات کلیدی: خواص مهندسی، بتن خودتراکم، بازدارندهی خوردگی، کلسیم نیتریت، MCI
1. مقدمه
با توجه به روند صعودی استفاده از سازههای بتنی در سالهای اخیر و توسعهی استفاده از این نوع مصالح و سازهها در کشورهای مختلف دنیا ضرورت بهبود عملکرد سازههای بتنی احساس میشود. همزمان با افزایش دامنهی استفاده از سازههای بتنی، محققان و دانشمندان استفاده از مواد و طرحهای مختلف در بتن جهت بهبود خواص مکانیکی و دوام آن را مورد برسی قرار دادند تا شاید باعث بهبود این خواص در کنار توجه به مسائل اقتصادی و زیست محیطی شوند.
به دلیل ضعف بتن در مقاومت کششی استفاده از مقاطع فولادی در داخل بتن اجتناب ناپذیر بود به این سازهها، سازههای بتنآرمه میگویند. مهمترین مشکل استفاده از فولاد در داخل بتن خوردگی فولاد است از اینرو محققین همواره به دنبال راهی بودهاند که باعث جلوگیری و یا کاهش خوردگی فولاد در داخل بتن گردد. این راه حل بایستی علاوه بر کاهش خوردگی فولاد بر دیگر خواص بتن تاثیر منفی نمیگذاشت و یا تاثیر آن قابل چشم پوشی میبود.
با توجه به اجرای سازههای بتنآرمه در مناطق با شرایط محیطی مختلف و جهت تطبیق شرایط آزمایشگاهی با وضعیت طبیعی لازم است که در کنار استفاده از راهکارها و مواد مختلف در ساخت بتن، خواص بتن مورد آزمایش در محیطهای مختلف مورد ارزیابی قرار گیرد. از سوی دیگر وجود شرایط محیطی گوناگون در داخل ایران ضرورت این امر را دوچندان میکند. جهت بررسی خواص مهندسی بتن آزمایشات مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذ آب تحت فشار انجام شده است.
2. برنامه آزمایشگاهی
-1-2 مصالح مصرفی
سنگدانه
سنگدانهی استفاده شده در این مطالعه از کارگاه واقع در شهرستان ایرانشهر تهیه شده است. ماسه مصرفی، ماسه طبیعی شسته و شن مصرفی، شن شکسته با حداکثر قطر 19 میلیمتر میباشد. منحنی دانهبندی سنگدانههای مورد استفاده که در نمودار (1) و (2) دیده میشود در ناحیه مورد قبول استاندارد ایران برای دانهبندی با حداکثر قطر سنگدانه 19 میلیمتر قرار دارد. مشخصات فیزیکی سنگدانه مصرفی در جدول (1) دیده میشود.
سیمان و پودر سنگ
سیمان مورد استفاده، سیمان II کارخانه سیمان خاش است که خواص آن در جدول (2) آمده است. پودرسنگ استفاده شده، پودرسنگ سمنان بوده و خواص شیمیایی آن مطابق جدول (3) است.
آب و فوق روان کننده
در ساخت مخلوطهای بتنی از آب آشامیدنی شهرستان زاهدان استفده شده است. فوق روان کنندهی مورد استفاده محصول شرکت وندشیمی است و خواص آن در جدول (4) آمده است.
بازدارندهها
بازدارندهی کلسیم نیتریت به صورت سفارشی و از طریق شرکت وندشیمی تهیه شده است، همچنین بازدارندهی مهاجر با نام تجاری MCI2005 که تولید شرکت Cortec است از طریق نمایندگی این شرکت در دبی خریداری شده است. فرمول شیمیایی و خواص این بازدارندهها در جدول (5) و (6) آمده است.
-2-2 طرح اختلاط
در این برنامه آزمایشگاهی جهت بررسی خواص مهندسی بتن حاوی بازدارنده، 6 طرح اختلاط برای هر نوع بتن و در مجموع 12 طرح اختلاط (جداول (7) و (8) ) با مقادیر و درصدهای مختلف بازدارنده از روش [1] EFNARC تهیه گردیده است. بدین منظور کلسیم نیتریت با جایگزینی 2 و %4 با سیمان و MCI2005 با مقادیر 0/3، 0/6 و 0/9 لیتر در مترمکعب بتن مورد استفاده قرار گرفته است. شایان ذکر است که نسبت آب به پودر در بتن خودتراکم 0/35 و عیار سیمان 480 Kg/m3 میباشد. 2] و[3
-3-2 روش آزمایش و عمل آوری
به منظور انجام آزمایشات کلیهی نمونههای بتنی پس از عملآوری به مدت 28 روز در آب معمولی (آب آشامیدنی زاهدان) به محیطهای آب معمولی، دریا و جزرومدی منتقل شدند.
آزمایش مقاومت فشاری [4] (ISIRI 3206)
آزمایش مقاومت فشاری بر طبق استاندارد بر روی نمونههای مکعبی 10×10×10 در سنین 28 و90 روزه انجام شده است. آزمایش مقاومت فشاری در سن 90 روزه در محیطهای شاهد (آب آشامیدنی)، دریا و جزرومدی انجام شده است.
آزمایش نفوذپذیری [5] (DIN1048)
در این روش بر اساس DIN 1048 نمونه های مکعبی 15×15×15 سانتیمتری بتن تحت فشار ثابت 5اتمسفر قرار می گیرند. طبق استاندارد باید سطحی از نمونه که آب با فشار بر آن اثر می کند با برس سیمی کمی زبر می شود. پس از گذشت 3 روز نمونه ها به دو نیم تقسیم شده و مقدار نفوذ آب اندازه گیری می شود. در آزمایش فوق بتن معمولی در سه شرایط نگهداری تر و خشک، مستغرق و شاهد در سن 90 روزه تحت آزمایش قرار گرفته است.
