بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق به بررسی پوزوالن دولومیت و تاثیر مستقیم آن روی ترک خوردگی بتن و به تاثیر بهینه ی آن نیز روی مقاومت فشاری پرداخته شده است بدین صورت که با یک درصد بهینه بین رابطه ی ترک خوردگی بتن با استفاده از پوزوالن دولومیت و مقاومت فشاری الزم پرداخته شده است و همچنین باید یادآور شد که در بحث مقاومت فشاری نیز بر روی میزان بهینه کردن آب مصرفی نیز تمهیدات الزم انجام شده است.
در خصوص واکنش های انبساطی - واکنش های سیلیسی- قلیایی یا - ASR ابتدا طرح اختالط را روی نمونه ی صفر درصد انجام داده و بنابر کم حجم بودن مقاله از طرح اختالط های درصد های %12-%9-%6-%3 صرف نظر گردیده و فقط نتایج حاصل را ارائه و سپس به بررسی فرایند ترک خردگی توسط الگوریتم شبکه عصبی ماشین بردار پشتیبان متلب پرداخته شده است و با استفاده از هوش مصنوعی متلب به بررسی آنالیز داده های خود پرداخته و در ادامه بحث مقاومت فشاری کار را بر روی طرح اختالط نمونه های %0 انجام گرفته است و به علت کم حجم بودن مقاله از طرح اختالط دیگر درصد ها - %15-%10-%5 - صرف نظر شده است و در اخر به بررسی نتایج حاصله پرداخته شده است.
.1 مقدمه
با توجه به گسترش و پیشرفت علم و پیدایش تکنولوژیهای فراوان در قرن اخیر، شناخت بتن و خواص آن نیز توسعه قابل مالحظهای داشته است، به نحوه ی که هریک خواص وکاربری مخصوص به خودرادارد. در زمینه ی مقاومت فشاری و انبساطی بحث و نظریه های مختلفی ارائه شده است که این خود نشان دهنده ی اهمیت بتن را نشان داده است. به عنوان نمونه می توان از مقاله ی واکنش های پوزوالنی با خاکستر پوسته ی برنج جایگزین سیمان که توسط اقای دیپا ج نیر و اقای جاگادیش و همکارانشان انجام گرفته است نام برد و موارد دیگری مثل اثرات واکنش های سیلیسی و قلیایی ترکیبات ژلی این نوع واکنش، بر روی ویژگی های هیدراته ی ژل ها و میزان متورم شدن ژل ها در مجاورت آب نام بردکه توسط اقای اصغرقلی زاده وفرشادرجبی پور انجام شده است و همچنین اثرات انبساطی و پایداری از سیمان استفاده شده با پوزوالن دولومیت در نزدیکی شهرکاراال لهستان که توسط اقای دومنیکا دبسکا انجام گرفته است نام برد در خصوص مقاومت فشاری هم می توان به عنوان یک کار موفق انجام شده که برروی اثرات پودری دولومیت بر روی مقاومت فشاری بتن که توسط اولیسیا میخایلو وگریجوری یاکوولو و همکارانشان نام برد.
در خصوص کارهای انجام شده که بسیار موفق بودند می توان گفت که در اکثر مقاالت به صورت جداگانه در خصوص واکنش های سیلیسی- قلیایی پرداخته شده یا دسته ای دیگر به صورت متمرکز به بحث مقاومت فشاری پرداخته شده است اما در تحقیق حاضر با قرار دادن هم واکنش های سیلیسی- قلیایی و هم مقاومت فشاری و به دست آوردن درصد بهینه ای که بین آنها حاکم بوده است انجام گرفته است که در ادامه به بررسی آن پرداخته شده است.10[،9،8،. ]7
.2کانی های سیلیسی –قلیایی در بتن
کانی های فعال در این نوع واکنش ها کانی های سیلیسی حاوی کریستال های ضعیف وکانی های سیلیسی با پایداری ضعیف وشیشه های آتشفشانی یا مصنوعی است. که اگر سنگدانه ها حاوی مواد فعال قلیایی- سیلیسی به مقدار %1 وزنی سنگدانه باشند ممکن است باعث خرابی بتن شود. ترک خوردگی در سازه های بتنی حاوی این سنگدانه ها و حاوی قلیای باال، عموال پس از گذشت ده سال مشاهده شده است، البته بسته به میزان فعالیت سنگدانه هاوشرایط انجام واکنش، زمان بروز واکنش دچار تغییرخواهد شد.3]،2،[1
.3دولومیت مورد استفاده
کانی های مورد استفاده دراین تحقیق، از نوع کانی بومی استان کرمان بوده و معدن مورد نظر برای کانی دولومیت واقع در جاده سیرجان- شیراز واقع در 20 کیلومتری معدن گلگهر سیرجان دراستان کرمان بوده است. طریقه استفاده از این کانی در مخلوط بتن به این صورت است که ابتدا کانی 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 درصدهای مختلف آن را به طرح اختالط بتن - جایگزین سیمان - اضافه و در انتها بین نتایج نمونه های شاهد با نمونه های حاصله از این کانی مقایسه انجام شده است.
.4سنگدانه های مورد استفاده برای واکنش های ASR
سنگدانه های موردا ستفاده ما در این نوع آزمایش از نوع سنگدانه 0-6میلی متر بوده ا ست به طوری که حداکثر واکنش پذیری را دارا بوده ا ست و همچنین خوبی این سنگدانه ن سبت به سنگدانه های دیگر این ا ست که این سنگدانه به علت ریز بودن فعل و انفعاالت میکروسکوپی خوبی را از خود نشان داده است.
.5تاثیر دما برروی واکنش های ASR
دما بحثی بسیار مهم در خصوص واکنش های ASR می باشد. شاید اغراق نباشد که اساس درصد انبساط به خودی خود هنگامی که درحوضچه های آرامش قرارگرفته است عالوه بر سودکه محیطی خورنده دارد بیشتر به دما بستگی داشته، بدین گونه که دما بسیار تا بسیار نقش پررنگی بازی کرده و به علت باال بودن دما در واکنش های ASR کالسیک باعث افزایش-جنب وجوش آبی که در آن سود حل شده است شده که این خود به مراتب باعث واکنش پذیری بیشتر نمونه ها در بتن شده و عوامل به وجود آمدن کرنش طولی خواهد شد و بیش از بیش بتن این را در خود مشاهده کرده است و نتایج هم درآزمایش این را به اثبات رسانده است.4]،[3
.6مشخصات کانی شناسی دولومیت
دولومیت به انواعی از سنگ های آهکی گفته شده است که حاوی بیش از50 درصد کربنات بوده و بیش از نیمی از آن از دولومیت تشکیل شده است. به دلیل اینکه واژه دولومیت به عنوان نام کانی نیز مورد استفاده قرار گرفته است، پیشنهاد شده است که از این واژه برای نام سنگ استفاده نگردد و به جای آن از واژه دولوستون استفاده شود . در واقع دولومیت به سنگ رسوبی گفته شده که حاوی بیشتر از 50 درصد کانی کلسیت و دولومیت باشد وکانی دولومیت آن بیشتر از کلسیت باشد وتقسیم بندی های فرعی با درصدهای مختلف بین این دو وجود دارد سنگهایی که از نظر ترکیب، حد واسط بین آهک و دولومیت باشند به اشکال مختلفی نامگذاری شده اند به طورکلی، سنگهایی که در آنها مقدار کلسیت بیشتر از دولومیت است، سنگ آهک دولومیتی، و سنگهایی که در آنها دولومیت بیشتر از کلسیت است، دولومیت های آهکی، دولومیت های کلسیم دار یا کالک دولومیت نامیده شده است.7]،[6
.7زمین شناسی و کانی سازی ذخایردولومیت ایران
دولومیت یکی از سنگ های کربناتی است. سنگ های کربناتی از رسوبات عادی دریایی است. زمانی که نیازبه دولومیت باشد در مرحله نخست، چنین به نظر رسده است که دستیابی به ذخایر دولومیتی آن چنان است که در هرزمان وهرمکان که کربنات ها تشکیل شده باشند، دولومیت نیز امکان تشکیل دارد .چون چنین تصور شده است که دولومیتی شدن هم یک پدیده عادی مانندکربنات است، اما هنگامی که در صنعت نیاز به ذخایر دولومیت باشد، دیده شده است که تهیه آن در هرکجاکه کربنات باشد، ممکن نیست و یا اینکه هنگام بررسی دولومیتی شدن سنگ های کربناتی در زمان های زمین شناسی، دیده شده است که سنگ های دولومیتی، مانند دیگر ذخایر معدنی جهان تابع نظم و قانون است ودرزمان و مکان های خاص نمود بارزی داشته اند، به طوری که در زمان و مکان های دیگر اثری از آنها نیست. برای مثال در بیشتر نقاط جهان، در اشکوب وندین تریاس سنگ های کربناتی نمود بارزی داشته اند .
اولین خدمت و قدم اول زمین شناسی این بوده است که با استفاده از اطالعات موجود درباره سنگ ها در نوشته ها و اطالعات شخصی حاصل از تحقیق صحرائی و عملی خود تعیین نماید که آیا سنگ آهک و دولومیت مورد نظر در منطقه خواسته شده وجود دارد یا خیر؟ در صورتی که جواب مثبت باشد باید با کمک مهندسین دیگر یک برنامه برداشت زمین شناسیMapping سطحی، حفر ترانشه، حفاری کرگیری را تکمیل نموده وتجزیه ی شیمیایی و درصورت امکان انجام آزمایش مقدماتی را پیاده نماید. این مطالعات زمین شناسی ضخامت، نوع باطله روی سنگ اصلی - کانه - ، خلوص سنگ، ساختمان زمین شناسی وسعت سنگ آهک یا دولومیت و دیگر خصوصیات سنگ را به دست خواهد داد.7]،[6
.8آزمایشات و ارائه نتایج
نمونه ها در طی 8 مرحله ریخته شده است و سپس بعد از اندازه گیری و مشاهده درصد انبساط، این نتیجه مشاهده شد که مقدار درصد اضافه بیشتر دولومیت به طرح اختالط جواب بهتری را نسبت به نمونه شاهد نشان داده است. لذا با مشاهده این نتایج، درصد دولومیت را افزایش داده تا زمانی که مقدار بهینه درصد دولومیت استخراج شد. درصدهای مختلفی را که در این آزمایش مورد بررسی قرارداده شده است.
بدین گونه است که ابتدا با %0 دولومیت آزمایش انجام گرفته است و سپس %3 دولومیت و %6 دولومیت و%9 دولومیت و %12 دولومیت را مورد بررسی قرار گرفته است که کار به این صورت است که ابتدا نمونه مبنا راریخته شده است و بعد از 24 ساعت ازقالب استخراج گردیده است سپس با کولیس دیجیتال نمونه ی اولیه را قرائت و در محلول سود با دمای 80 درجه سانتی گراد قرار داده شده است و بعد از 4 روز و 7روز و10 روز و 16 روز اندازه نمونه ها را ازسود برداشته و قرائت انجام گرفته است. همین طور برای درصد های بیشتری این کار را انجام داده شده است تا %12 ودر ادامه کار را به همین جا ختم نشده است و به بررسی مقاومت فشاری نیز پرداخته شده است بدین گونه که با حاصل شدن درصد بهینه کرنش میزان مقاومت انجام گردیده است.
