بررسی تاثیرات سولفات ها بر مقاومت فشاری انواع بتن های پوزولانی و اندازه گیری میزان نفوذ با آزمون فراصوت در سنین مختلف

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشکده عمران و نقشه برداری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین

2 پژوهشگر مرکز تحقیقات صنعت ساختمان و بتن دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین(CCRC)

چکیده

شاخص های طراحی، ساخت و بهره برداری سازه های بتنی، توجه ویژه به توسعه پایدار و مباحث زیست محیطی می باشد به طوری که سعی می شود با افزایش عمر مفید این سازه ها و صرفه جویی های اقتصادی از ایجاد خسارت به طبیعت نیز جلوگیری گردد. بر همین اساس محققین در سال های اخیر، دیدگاه بتن پایدار داومی را در کنار بتن مقاومتی مطرح می کنند و با جایگزینی انواع افزودنی طبیعی به جای سیمان، علاوه بر کاهش در مصرف سیمان،کاهش هزینه و آلایندگی تولیدآن، میزان مقاومت و دوام بتن را بهبود می دهند. برهمین راستا و نیاز به تحقیقات بیشتر جهت بررسی دوام بتن های حاوی مواد افزودنی و پوزولانی در برابر حملات سولفاتی سبب شد تا در این مطالعه از انواع مختلف مواد افزودنی شامل میکروسیلیس، زئولیت، خاکستر بادی، متاکائولن و نانوسیلیس به عنوان جایگزین بخشی از سیمان مورد استفاده قرار گیرد. همچنین به منظور بررسی میزان تاثیر و قدرت تخریب انواع مهاجم های سولفاتی، بتن های پوزولانی ساخته شده درون چهار محیط اشباع حاوی سولفات های آهن، منیزیم، سدیم و کلسیم با pH ثابت قرار داده شدند و جهت مقایسه و بررسی برای تمامی طرح ها نمونه ی شاهد اشباع در آب آهک ساخته شد. سپس نمونه ها با آزمایش مقاومت فشاری و آزمون غیر مخرب عبور امواج فراصوتی در سنین 7، 14، 28، 60، 180 و 360 روز مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد بتن های حاوی میکرو  و نانوسیلیس به ترتیب بیشترین مقاومت را در برابر حملات سولفاتی دارند. همچنین نتایج توانایی و تاثیر مخرب بالای سولفات منیزیم سپس سدیم و کلسیم را به ترتیب نشان داد و  مشاهده شد که سولفات آهن در مقایسه با دیگر سولفات ها تاثیر تخریبی کمتری دارد. بررسی های سرعت امواج فراصوتی نیز نشان داد که با افزایش سن از 180 به 360 روز سرعت امواج  افزایش محسوسی دارد. همچنین با افزایش تشکیل ماده مخرب اترینگایت در بتن سرعت موج نیز افزایش می یابد. بیشترین تاثیر افزایش سرعت با افزایش اترینگایت در نمونه های سولفات کلسیم مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating Effects of Sulfates on Compressive Strength of Different Types of Pozzolan Concrete and Measuring Penetration Rate by Ultrasound Tests at Different Ages

نویسندگان [English]

  • Reza Farokhzad 1
  • Sajad Yaseri 2
  • Mohammad Hosein Entezarian 2
  • Amir Yavari 2
چکیده [English]

Today, one of the most important indices in the design, construction, and operation of concrete structures is paying particular attention to sustainable development and environmental issues so that the useful life of structures is increased in order for economic savings and environmental protection. Accordingly, researchers have proposed permanent concrete durability idea along with strength concrete and improved the strength and durability of concrete and also reduced cement consumption by replacing natural additives. In this regard, to assess the durability of pozzolan-containing concrete against sulfate attacks, in this paper, a variety of additives including zeolite, fly ash, metakaolin, as well as micro and nano silica was used as an alternative for a part of cement. In order to investigate the effect of different types of sulfates, concrete was placed within four saturation environments containing iron, magnesium, sodium, and calcium sulfates and the control saturation sample was made in limewater to compare all the designs. The samples were evaluated using compressive strength test and ultrasonic test at the ages of 7, 14, 28, 60, 180, and 360 days. The results showed the concrete containing micro and nano silica had maximum strength against sulfate attacks and the devastating effects of magnesium, sodium, and calcium sulfates and low effect of iron sulfate were respectively demonstrated. Investigating the velocity of ultrasonic waves also showed that wave velocity increased by increasing the age from 180 to 360 days and increasing the formation of Ettringite, a destructive substance, in concrete. The highest effect of increased velocity was observed by increasing Ettringite in the calcium sulfate samples.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pozzolan Concrete
  • Ettringite
  • Concrete durability
  • Sulfate
  • Ultrason