بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق به بررسی پوزولان هاي طبیعی زئولیت و دولومیت بومی کرمان و تاثیر آن بررويکاهش واکنش هاي َASR و تاثیر بهینه ي آن نیز روي مقاومت فشاري پرداخته شده است. بدین صورت که با یک درصد بهینه بین رابطه ي ترك خوردگی بتن با استفاده از پوزولان هاي زئولیت _ دولومیت و مقاومت فشاري لازم پرداخته شده و همچنین باید یادآور شد که در بحث مقاومت فشاري نیز بر روي میزان بهینه کردن آب مصرفی نیز تمهیدات لازم انجام شده است.در خصوص واکنش هاي سیلیسی- قلیایی یا ASR ابتدا طرح اختلاط را روي نمونه ي صفر درصد انجام داده و سپس با استفاده از طرح اختلاط هاي مشخص با درصد هاي مختلف از هردو پوزولان انجام شده است، بنابر کم حجم بودن مقاله از طرح اختلاط هاي درصد هاي مختلف صرف نظر گردیده و فقط نتایج حاصل را ارائه و سپس به بررسی فرآیند ترك خوردگی توسط الگوریتم شبکه عصبی ماشین بردار پشتیبان متلب پرداخته شده است و با استفاده از هوش مصنوعی متلب به بررسی آنالیز داده هاي خود پرداخته و در ادامه بحث مقاومت فشاري را بر روي طرح اختلاط نمونه هاي %0 انجام گرفته است و به علت کم حجم بودن مقاله از طرح اختلاط دیگر درصد ها - 15%-10%-5% - صرف نظر شده است و در اخر به بررسی نتایج حاصله پرداخته شده است.
کلمات کلیدي: پوزولان هاي زئولیت و دولومیت، واکنش هاي سیلیسی- قلیایی بتن، مقاومت فشاري بتن، شبکه ي عصبی ماشین بردار پشتیبان
.1 مقدمه
با توجه به گسترش و پیشرفت علم و پیدایش تکنولوژيهاي فراوان در قرن اخیر، شناخت بتن و خواص آن نیز توسعه قابل ملاحظهاي داشته است، به نحوه ي که هریک خواص وکاربري مخصوص به خودرادارد.در زمینه ي مقاومت فشاري و انبساطی بحث و نظریه هاي مختلفی ارائه شده است که این خود نشان دهنده ي اهمیت بتن را نشان داده است. به عنوان نمونه می توان از مقاله ي واکنش هاي پوزولانی با کائولینیت ، جایگزین سیمان که توسط اقاي اسکریپ کیوناس و همکارانشان انجام گرفته است نام برد و موارد دیگري مثل اثرات واکنش هاي سیلیسی _ قلیایی ترکیبات ژلی این نوع واکنش، بر روي ویژگی هاي هیدراته ي ژل ها و میزان متورم شدن ژل ها در مجاورت آب نام بردکه توسط اقاي علی اکبر رمضان پور و رحیم موسوي انجام شده است و در خصوص مقاومت فشاري هم می توان به عنوان یک کار موفق انجام شده که برروي اثرات پودري زئولیت و دولومیت بر روي مقاومت فشاري بتن که توسط اقاي رمضانپور و همکارانشان نام برد.در خصوص کارهاي انجام شده که بسیار موفق بودند می توان گفت که در اکثر مقالات به صورت جداگانه در خصوص واکنش هاي سیلیسی- قلیایی پرداخته شده یا دسته اي دیگر به صورت متمرکز به بحث مقاومت فشاري پرداخته شده است اما در تحقیق حاضر با قرار دادن هم واکنش هاي سیلیسی- قلیایی و هم مقاومت فشاري و به دست آوردن درصد بهینه اي که بین آنها حاکم بوده است انجام گرفته که در ادامه به بررسی آن پرداخته شده است.4]،3،. [1
.2کانی هاي سیلیسی –قلیایی در بتن
واکنش قلیایی – سیلیسی در بتن - - ASR براثر واکنش بین هیدروکسید قلیا در سیمان و مواد معدنی سیلیسی موجود در سنگدانه ها رخ می دهد که در نتیجه ژل سیلیکاتی قلیایی حاصل می گردد، واکنش قلیایی – سیلیسی اغلب بعد از 5 الی 15 سال ظاهر شده؛ این واکنش یکی از عوامل مخرب بتن می باشد که از داخل بتن شروع شده و بدین لحاظ کنترل و یا جلوگیري از وقوع آن مشکل و حتی در بسیاري از موارد غیر ممکن بوده است .در اکثر موارد ، این پدیده پس از شروع تا تخریب کامل سازه به طور مستمر ادامه پیدا می کند .بررسی خسارات ناشی از واکنش قلیایی– سیلیسی بر روي سازه هاي بتنی ، دلیل اطلاق واژه» سرطان بتن« به این پدیده را داده است.2]،5،[
.3 زئولیت و دولومیت مورد استفاده
کانی هاي مورد استفاده دراین تحقیق، از نوع کانی بومی استان کرمان بوده و معدن مورد نظر براي کانی دولومیت واقع در جاده سیرجان- حاجی آباد و کانی زئولیت شهرستان شهر بابک دراستان کرمان بوده است.طریقه استفاده از این کانی در مخلوط بتن به این صورت است که ابتدا کانی ها را درکوبیت قرارداده است و آن را تبدیل به پودرسنگ کرده وسپس پودر سنگ ها را توسط دستگاه شیکرکه ابتدا از الک با مش 200 تا الک شماره مش 2 عبورداده و با درصدهاي مختلف آن را به طرح اختلاط بتن - جایگزین سیمان - اضافه و در انتها بین نتایج نمونه هاي شاهد با نمونه هاي حاصله از این کانی مقایسه انجام شده است.
.4سنگدانه هاي مورد استفاده براي واکنش هاي ASR
سنگدانه هاي مورداستفاده ما در این نوع آزمایش از نوع سنگدانه 0-6میلی متر بوده است به طوري که حداکثر واکنش پذیري را دارا بوده است و همچنین خوبی این سنگدانه نسبت به سنگدانه هاي دیگر این است که این سنگدانه به علت ریز بودن فعل و انفعالات میکروسکوپی خوبی را از خود نشان داده است.
.5تاثیر دما برروي واکنش هاي ASR
دما بحثی بسیار مهم در خصوص واکنش هاي ASR می باشد. شاید اغراق نباشد که اساس درصد انبساط به خودي خود هنگامی که درحوضچه هاي آرامش قرارگرفته است علاوه بر سودکه محیطی خورنده دارد بیشتر به دما بستگی داشته، بدین گونه که دما بسیار تا بسیار نقش پررنگی بازي کرده و به علت بالا بودن دما در واکنش هاي ASR کلاسیک باعث افزایش-جنب وجوش آبی که در آن سود حل شده است شده که این خود به مراتب باعث واکنش پذیري بیشتر نمونه ها در بتن شده و عوامل به وجود آمدن کرنش طولی خواهد شد و بیش از پیش بتن این را در خود مشاهده کرده است و نتایج هم درآزمایش این را به اثبات رسانده است.4]،2،[1
.6اثرات مخرب ASR بر روي بتن و سازه هاي مسلح بتنی
واکنش ASR موجب ایجاد تنش هاي انبساطی در حین ژل که به دلیل جذب آب بسیار زیاد شده، انبساط سریع را باعث شده است ASR . در بتن در مکان ها و شرایط مختلف رخ می دهد که موجب انبساط مضاعف و غیر مجاز در بتن شده و این تنش ها می توانند موجب ایجاد ترك در بتن، کاهش مقاومت آن و نفوذ شیمیایی مخرب به داخل آن شده است. .تحقیقات گذشته نشان داده که ترك هاي ناشی از ASR می تواند تا عمق50 میلی متري در داخل بتن پیشروي نماید که در شکل3 نشان داده شده است6]،[5در نتیجه دوام بتن بسیار مورد تاثیر قرار گرفته است و بخش اعظم آن از دست خواهد رفت. همچنین ترك هاي ناشی از ASR تاثیرات مخربی بر روي پیوستگی بتن فولاد و بتن دارد - شکل. - 3 که این امر موجب کاهش مقاومت بتن خواهد شد به دلایل زیر:
•کاهش در فشار برشی ناشی از دندانه هاي فولاد
•کاهش اصطکاك در طول میله فولادي
.1 .6 روش هاي جلوگیري از ایجاد انبساط مضاعف در بتن به وسیله واکنش سیلیسی_قلیایی در صورت تامین موارد زیر، انبساط غیر مجاز رخ داده نخواهد شد: -1 مصالح سنگ دانه پتانسیل کافی نداشته باشند.
-2 سیمان مورد استفاده از نوع کم قلیا یا با خاصیت قلیایی پایین باشد . از این جهت می توان انتظار داشت که PH محیط بتن بالا نبوده باشد .
-3 از پودر روباره و یا پوزولان هاي مناسب جهت کم نمودن واکنش زایی در بتن استفاده شده باشد.
