بررسی پوسته شدگی بتن خودتراکم حاوی ترکیب های پوزولانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران

3 دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران،تهران،ایران

10.22124/jcr.2022.20957.1528

چکیده

پوزولان‌ها، مواد آلومینو-سیلیکاتی هستند که جایگزینی بخشی از سیمان با آن‌ها، به بهبود خواص دوامی بتن کمک می‌کند. همچنین، با تولید کمتر سیمان و کاهش تولید کربن‌دی‌اکسید ناشی از آن، به محیط زیست و توسعه پایدار کمک می‌کنند. یکی از کاربردهای پوزولان‌ها در بتن خودتراکم است، بتنی که به دلیل ویژگی‌هایش مورد اقبال واقع شده است. از طرفی یکی از موضوعات دوامی، میزان مقاومت بتن در چرخه‌های ذوب و انجماد در مجاورت نمک یا همان پوسته‌شدگی است که با تخریب سطح، دوام بتن را تحت الشعاع قرار می‌دهد. در برخی تحقیقات پیشین، استفاده از ترکیبات دوگانه (یک نوع پوزولان در کنار سیمان) و سه‌گانه (دو نوع پوزولان در کنار سیمان)، علی‌رغم بهبود عملکرد دوامی بتن، مقاومت در برابر پوسته‌شدگی را کاهش داده است. از طرفی تحقیقات درباره پوسته‌شدگی ترکیبات سه‌گانه و چهارگانه (سه نوع پوزولان در کنار سیمان) بسیار محدود بوده است. بدین سبب هدف از این تحقیق، مطالعه و مقایسه تاثیر ترکیبات دوگانه، سه‌گانه و چهارگانه بر پوسته‌شدگی بتن خودتراکم، بوده است. بدین منظور از درصدهای 0، 10 و 20 از دو پوزولان تراس و پومیس در کنار 10% میکروسیلیس در 9 طرح‌ هوازایی نشده و 2 طرح 3% هوازایی شده استفاده شد. نتایج نشان داد که یک ترکیب سه‌گانه، بهترین مقاومت پوسته‌شدگی را در بین ترکیبات بدون هوازایی کسب کرد. همچنین بین ترکیبات هوازایی نشده، طرح‌های حاوی ترکیبات دوگانه و سه‌گانه بر خلاف ترکیبات چهارگانه، مقاومت مناسبی در برابر پوسته‌شدگی داشتند. ضمنا هوازایی مقدار پوسته‌شدگی ترکیبات پوزولانی را کاهش محسوسی داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation on scaling of SCC containing pozzolanic blends

نویسندگان [English]

  • Ali Maleki 1
  • Amir Mohammad Ramezanianpour 2
  • Iradj Mahmoudzadeh Kani 3
1 Faculty of Civil Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Faculty of Civil Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Faculty of Civil Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Pozzolans are alumina-silicate materials, partially replacing cement to improve many durability features of concrete. They can also help the environment and contribute to sustainable development through reducing the production of cement, culminating in the decrease of carbon-dioxide. One of the important applications of pozzolans is in the production of self-consolidating concrete (SCC), a concrete that has been receiving extensive attention nowadays due to its properties. On the other hand, one of the durability features is the resistance of concrete against scaling due to freezing and thawing in the presence of salt that generally causes distress in the surface of concrete. In some previous studies, it was observed that binary (one pozzolan along with cement) and ternary (two pozzolans along with cement) blends decreased resistance against salt scaling despite providing considerable improvements in durability characteristics of concrete. There has been limited studies on scaling resistance of ternary and quaternary blends (three pozzolans along with cement) done to date. Hence, the purpose of this study was to investigate the effect of binary, ternary and quaternary blends on SCC scaling. For this purpose, 0, 10 and 20 percent of trass and pumice, beside 10% of silica fume was used in 9 mixtures in addition to two mixtures with 3% air-entrainment. The results illustrated that a ternary mix had the best performance among non-air-entrained mixtures. Overall, binaries and ternaries illustrated good scaling resistance compared to quaternaries. In addition, air-entrainment significantly increased resistance against salt scaling.

کلیدواژه‌ها [English]

  • SCC
  • binary
  • ternary and quaternary blends
  • scaling

مراجع

[1] ASTM C618, “Standard Specification for Coal Fly... - Google Scholar . Available from: https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C5&q=ASTM+C618%2C+“Standard+Specification+for+Coal+Fly+Ash+and+Raw+or+Calcined+Natural+Pozzolan+for+Use+as+a+Mineral+Admixture+in+Concrete”%2C+ASTM+Publication%2C+United+States%2C+1999&btnG=.
[2] Ma A, Abba SI, Nuruddeen MM. Self-Compacting Concrete – A Review. 2017;[May 2018].
[3] Okumara H, Ouchi M. Self-compacting concrete development, present use and future. 1st Int RILEM Symp Self-Compacting Concr. 1999;3–14. Available from: https://books.google.com/books?hl=fa&lr=&id=D4Vn96zmWuwC&oi=fnd&pg=PA3&ots=dtMWyFnCmX&sig=fl4FKxWkKQCv4qx3zgkd93VCUKs.
[4] ACI Committee 237. 237R-07 Self-Consolidating Concrete. Mi, Usa. 2007. 30 p.
[5] رمضانیانپور, علی اکبر، ذوالفقارنسب.آرش، بهمنزاده.فرناز، پورابراهیمی.محمدرضا. بررسی عملکرد پوزولان تراس بر خواص مکانیکی و دوام بتن خود تراکم تبریز: دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران; 1394. p. 8.
[6] Benli A, Karataş M, Sastim MV. Influence of ground pumice powder on the bond behavior of reinforcement and mechanical properties of self-compacting mortars. Comput Concr 2017 20[3]:283–90. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061817311273?casa_token=KTQBP_RkrmgAAAAA:I4_HGj9krQUewoK6IowrL-QPfDPCA9Sevil0bimTnrS6gxxF4V3FC0FnoDlt0ZhjE6dMbe75_cI.
[7] Askarian M, Fakhretaha Aval S, Joshaghani A. A comprehensive experimental study on the performance of pumice powder in self-compacting concrete [SCC]. J Sustain Cem Mater. 2018 Nov 2;7[6]:340–56.
[8] Bani Ardalan R, Joshaghani A, Hooton RD. Workability retention and compressive strength of self-compacting concrete incorporating pumice powder and silica fume. Constr Build Mater. 2017;134:116–22.
[9] طریقت،امیر،کوشکی جهرمی،امیر, امیرکبیر, 2021‎  . تأثیر پودر پومیس طبیعی تفتان و میکروسیلیس بر خواص مکانیکی و دوام بتن‎. iranjournals.nlai.ir  https://iranjournals.nlai.ir/handle/123456789/803238.
[10] Janusz A. Investigation of deicing chemicals and their interactions with concrete materials ‏ 2010‏; Available from: https://docs.lib.purdue.edu/dissertations/AAI1489623/.
[11] Zhang X, Wang L, Zhang J. Mechanical behavior and chloride penetration of high strength concrete under freeze-thaw attack. Cold Reg Sci Technol. 2017 Oct 1;142:17–24.
[12] Liu Z, Hansen W. Pore damage in cementitious binders caused by deicer salt frost exposure. Constr Build Mater. 2015 Nov 15;98:204–16.
[13] Beckett D. Influence of carbonation and chlorides on concrete durability. Concrete. 1983;17[2].
[14] Hime WG. Corrosion of Steel--Random Thoughts and Wishful Thinking. Concr Int. 1993;15[10]:54–7.
[15] Alonso C, Andrade C, Castellote M, Castro P. Chloride threshold values to depassivate reinforcing bars embedded in a standardized OPC mortar. Cem Concr Res. 2000;30[7]:1047–55.
[16] Nili M, Zaheri M. Deicer salt-scaling resistance of non-air-entrained roller-compacted concrete pavements. Elsevier. 2011; Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095006181000499X.
[17] MAILLARD JL, ROUGEAU P, MARY-DIPPE C. Comparative study on properties of SCC and HPC concrete used in precast construction. In: Self-compacting concrete. France: RILEM Publications, Cachan; 1999.
[18] رمضانیانپور، علی اکبر ، جعفری، محسن، پورجوادی، علی. اثر انواع سیمان ها و حباب هوای وارد شده بر مقاومت بتن در برابر پوسته شدگی در مجاورت نمک. 1391.
[19] Ramezanianpour AA, Mohammadi A, Dehkordi ER, Chenar QB. Mechanical properties and durability of roller compacted concrete pavements in cold regions. Constr Build Mater. 2017 Aug 15;146:260–6.
[20] ASTM Committee C09.47. ASTM C1611-09 Standard Test Method for Slump Flow of Self-Consolidating Concrete. Annu B ASTM Stand Vol 0402. 2009;i:1–6.
[21] ASTM C1621. C 1621M-09b “Standard Test Method for Passing Ability of Self-Consolidating Concrete by J-Ring.” Annu B ASTM Stand. 2014;i:5.
[22] ASTM C 311-04. Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash or Natural Pozzolans for Use in Portland-Cement Concrete. Annu B ASTM Stand. 2005;04.02:204–12.
[23] BS 1881-116. Testing concrete - Part 116 : Method for determination of compressive strength of concrete cubes. Br Stand. 2010;2[2]:1–14.
[24] MTO LS-412-R17. Method of Test for Scaling Resistance of Concrete Surfaces Exposed to Deicing Chemicals. Minist Transp Ontario Lab Test Man. 1997;[17]:1–5.
[25] EFNARC The European Guidelines for Self-Compacting Concrete: Specification P and U. The European Guidelines for Self-Compacting Concrete: Specification, Production and Use. Eur Guidel Self Compact Concr. 2005.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار