نفوذپذیری بتن ها تحت اعمال توام کربناسیون و نفوذ یون کلراید WORD

فهرست مطالب

عنوان صفحه

 فصل اول1

1-مقدمه1

1-1-مقدمه و اهمیت موضوع1

1-2-ضرورت انجام تحقیق1

1-3-اهداف پایان نامه3

1-4-چارچوب پایان نامه3

فصل دوم5

2-مروری بر ادبیات فنی5

2-1-مقدمه5

2-1-1-....................................................................... ساختار بتن7

2-1-2-................................................. ساختار فاز سنگدانه7

2-1-3-.............................. ساختار سیمان خمیر هیدراته7

2-1-4-................... مواد جامد در خمیر هیدراته شده8

2-1-5-فضاهای خالی در خمیر سیمان هیدراته شده9

2-1-6-.............................. فضاهای بین لایه ای در C–S–H9

2-1-7-............................................................... فضاهای مویینه10

2-1-8-................................................................. حباب های هوا10

2-1-9-............................................................... آب بین لایه ای11

2-1-10-............................................................................... مقاومت11

2-2-نفوذ یون کلراید13

2-2-1-مکانیزمهای انتقال یون کلرید و عوامل مؤثر بر آن14

2-3-کربناسیون17

2-3-1-..... فرآیند شیمیایی- فیزیکی کربناتاسیون18

2-3-2-.. عوامل موثربر فرآیند کربناتاسیون بتن18

2-3-3-تاثیر عوامل خارجی (شرایط محیطی) بر کربناتاسیون بتن26

2-3-4-تاثیرشرایط اجرایی بر کربناتاسیون بتن29

2-3-5-................... تاثیر کربناتاسیون بر خواص بتن31

2-4-تاثیر کربناتاسیون بر یون کلرید33

2-4-1-تاثیر کربناتاسیون بر مقیدسازی یون کلرید33

2-4-2-پدیده توام کربناسیون و نفوذ یون کلراید34

2-4-3-................................................................... بررسی پدیده34

2-4-4-انواع مدل های تاثیر توامان کربناسیون و نفوذ یون کلراید38

2-4-4-4-.............................................. مدل song و همکاران40

2-4-5-رفتار کربناسیون و نفوذ کلراید به طور همزمان41

فصل سوم43

3-مصالح، روش های ساخت و آزمایش ها43

3-1-مقدمه43

3-2-دوده سیلیس43

3-2-1-......................................... مواردمصرف دوده سیلیس44

3-2-2-................... اثر واکنش پوزولانی دوده سیلیس44

3-2-3-...................... میزان حرارت زایی دوده سیلیس44

3-3-مشخصات مصالح مصرفی45

3-3-1-.................................................................................. سیمان45

3-3-2-............................................................................. سنگدانه45

3-3-3-........................................................................................... آب46

3-3-4-.......................................................... فوق روان کننده46

3-4-ساخت و عملآوری آزمونههای بتنی47

3-4-1-......................... طرح اختلاط نمونه آزمایشگاهی47

3-4-2-.......................................................................... ساخت بتن51

3-5-آزمایش های فیزیکی55

3-5-1-...................... آزمایشهای تعیین نفوذ کلراید55

3-5-2-آزمایشهای خواص مکانیکی و نفوذ‌پذیری بتن56

3-6-آزمایشهای صورت گرفته در آزمایشگاه56

3-6-1-آزمایش تسریعشده نفوذ یون کلرید در بتن(RCPT)56

3-6-2-آزمایش مقاومت الکتریکی سطحی به روش ونر59

3-6-3-............................................................... مقاومت فشاری61

3-4-6-......................................... آزمایش جذب آب موئینه62

3-6-5-...................................... تعیین عمق کربناتاسیون62

3-6-6-...................... تعیین میزان نفوذ یون کلراید63

فصل چهارم65

4-توسعه دستگاه65

4-1-مقدمه65

4-2-لوازم استفاده شده در ساخت دستگاه66

4-3-هدف ساخت دستگاه66

4-4-اجزاء دستگاه68

4-4-1-شمای کلی دستگاه68

4-4-2-طراحی مدار فرمان76

4-4-3-رگولاتور و فشار شکن77

4-4-4-پیچ های کنترل کننده سطح آب توسط فلوتر78

4-4-5-صافی – پمپ آب – یکطرفه79

4-4-6-غلظت سنج، رطوبت سنج و دما سنج81

4-4-7-دستگاه رطوبت گیر83

4-5-نحوه کار با دستگاه83

فصل پنجم95

5-نتایج آزمایشها و تجزیه و تحلیل آن ها95

5-1-مقدمه95

5-2-مقاومت فشاری نمونهها95

5-3-آزمایش تسریعشده نفوذ یون کلرید در بتن (RCPT)96

5-4-آزمایش مقاومت الکتریکی سطحی به روش ونر97

5-5-آزمایش جذب آب موئینه98

5-5-1-...................................... تعیین عمق کربناتاسیون99

5-6-تعیین میزان نفوذ یون کلراید100

5-7-مقایسه نتایج آزمایشها101

5-7-1-بررسی اثر کربناسیون و نفوذ یون کلراید در مقاومت فشاری بتن101

5-7-2-.................................................... بررسی جذب موئینه106

5-7-3-...................................... بررسی مقاومت الکتریکی108

5-7-4-بررسی آزمایش تسریع شده نفوذ یون کلراید110

5-7-5-............................................ بررسی عمق کربناسیون111

5-7-6-...................................... بررسی نفوذ یون کلراید113

5-7-7-............................... بررسی در اندازه نانو TEM114

5-7-8-بررسی روابط بین مشخصات مکانیکی و فیزیکی بتن ها117

فصل ششم119

6-نتیجه گیری و پیشنهادات119

6-1-نتایج119

6-2-پیشنهادات122

7-فهرست مراجع123

پیوست128

8-دستآورد ها و تقدیر و تشکر128

8-1-دستاوردهای پایان نامه128

8-2-تقدیر و تشکر130

 فهرست اشکال

عنوان صفحه

 شکل ‏2‑1 محدوده های ابعاد قسمت های جامد و فضاهای خالی در خمیر سیمان هیدراته شده9

شکل ‏2‑2 انواع آب های موجود در ساختار سیلیکات کلسیم هیدراته شده [5].11

شکل ‏2‑3 ترتیب مقاومت در برابر کربناتاسیون برای انواع سیمانها ]43[20

شکل ‏2‑4 اثر چگالی بتن بر عمق کربناتاسیون ]43[.22

شکل ‏2‑5 سهولت در تشخیص جبهه کربناتاسیون با افزایش نسبت آب به مواد سیمانی23

شکل ‏2‑6 تاثیر میزان ماسه در بتن بر کربناتاسیون ]43[24

شکل ‏2‑7 تاثیر غلظت ماسه در ملات بر ضریب نفوذپذیری دیاکسید کربن در بتن ]23[.25

شکل ‏2‑8 تاثیر جایگزینی 5و10و15 درصد دوده سیلیس بجای سنگدانه (SFA) و10درصد دوده سیلیس بجای سیمان (SFC) بر میزان CH ]24[26

شکل ‏2‑9 روند روبه رشد غلظت دیاکسیدکربن در جو ]49[27

شکل ‏2‑10 تاثیر فاصله نمونههای بتنی از ساحل بر کربناتاسیون ]51[29

شکل ‏2‑11 تاثیر میزان تراکم بتن بر عمق کربناتاسیون بتن ]19[.31

شکل ‏2‑12 الگوریتم کلی نرم‌افزار CONDOUR39

شکل ‏2‑13 شمای کلی بررسی دوام بتن تحت اثر نفوذ گاز و گرما به بتن41

شکل ‏2‑14رفتار توامان کربناسیون و نفوذ یون کلراید42

شکل ‏3‑1نمودار دانه بندی سنگدانه46

شکل ‏3‑2 دستگاه میکسر – مخلوط کننده سنگدانه و سیمان52

شکل ‏3‑3 ساخت لجن دوده سیلیس53

شکل ‏3‑4 مخلوط کردن آب و هم زدن لجن53

شکل ‏3‑5 مخلوط کردن تدریجی لجن دوده سیلیس53

شکل ‏3‑6 اندازهگیری اسلامپ54

شکل ‏3‑7 مخزن آب – جهت نگهداری بتن تا 90 روز55

شکل ‏3‑8 دسیکاتور و نحوه آمادهسازی نمونهها جهت آزمایش RCPT57

شکل ‏3‑9 تصویر شماتیک دستگاه RCPT58

شکل ‏3‑10 دستگاه و محفظههای آزمایش RCPT58

شکل ‏3‑11 نمایی از شکل شماتیک دستگاه و مراحل انجام آزمایش دستگاه سنجش مقاومت الکتریکی60

شکل ‏3‑12 میزان تاثیر ابعاد نمونه بر مقادیر ضریب صحیح مقاومت الکتریکی ویژه61

شکل ‏3‑13 نمایی از مراحل برش نمونه ها62

شکل ‏3‑14 نمایی از مراحل مختلف آزمایش تعیین عمق کربناتاسیون و تعیین PH اعماق بتن63

شکل ‏3‑15 محلول نیترات نقره63

شکل ‏3‑16 نمایی از مراحل مختلف آزمایش تعیین میزان نفوذ کلراید64

شکل ‏4‑1 دستگاه ساخته شده نگهداری بتن در چرخه همزمان کربناسیون و انتشار یون کلرید69

شکل ‏4‑2 شیر برقی مربوط به آب70

شکل ‏4‑3 شیر برقی مربوط به گاز70

شکل ‏4‑4 لوله ارتباطی آب به قطر یک اینچ71

شکل ‏4‑5 لوله ارتباطی گاز به قطر دو اینچ71

شکل ‏4‑6 اتصال لوله های دستگاه با استفاده از دستگاه اتو72

شکل ‏4‑7 مراحل تکمیل لوله کشی دستگاه72

شکل ‏4‑8 آب بندی لوله های ارتباطی از داخل مخازن72

شکل ‏4‑9 شیر تخلیه هوای مخازن73

شکل ‏4‑12 تابلو برق و فرمان73

شکل ‏4‑11 لوازم داخلی تابلو برق75

شکل ‏4‑12 برنامه نویسی PLC77

شکل ‏4‑13 قطعه PLC استفاده شده در این دستگاه – شرکت FATEK کره ای77

شکل ‏4‑14 فشار شکن و کپسول گاز دی اکسید کربن78

شکل ‏4‑17 پیچ های فلوتر78

شکل ‏4‑16 پمپ آب و صافی ها79

شکل ‏4‑17 صافی و یکطرفه79

شکل ‏4‑18 پمپ آب با قدرت بالاتر80

شکل ‏4‑19 ترانسمیتر کمیت های محیطی با پورت سریالMod Bus TM-1280 تولید داخلی – شرکت تیکا81

شکل ‏4‑20 سنسور TM-1280 تولید داخلی – شرکت تیکا81

شکل ‏4‑21 شمای داخلی سنسور81

شکل ‏4‑22 مشخصات فنی سنسور82

شکل ‏4‑23 اتصالات و ترمینال های سنسور82

شکل ‏4‑24 دستگاه رطوبت گیر83

شکل ‏4‑25 کپسول گاز و نکات ایمنی84

شکل ‏4‑26 نکات ایمنی محیطی84

شکل ‏4‑27 مرحله اول کار با دستگاه84

شکل ‏4‑28 مرحله دوم کار با دستگاه – ورود رمز84

شکل ‏4‑29 مرحله سوم کار با دستگاه – ورود به تنظیمات85

شکل ‏4‑30 مرحله چهارم کار با دستگاه – تنظیمات جزر و مد و شیر برقی مربوط به آب85

شکل ‏4‑31 مرحله پنجم کار با دستگاه – تنظیمات دستگاه رطوبت گیر85

شکل ‏4‑32 روشن بودن رطوبت گیر86

شکل ‏4‑33 مرحله ششم کار با دستگاه – تنظیمات شیر برقی مربوط به گاز86

شکل ‏4‑34 مرحله هفتم کار با دستگاه – شروع به کار دستگاه87

شکل ‏4‑35 علامت نشانگر روشن بودن شیر برقی مربوط به گاز87

شکل ‏4‑36 باز کردن شیر کپسول گاز88

شکل ‏4‑37 تنظیم فشار گاز دی اکسید کربن88

شکل ‏4‑38 هواگیری مخازن89

شکل ‏4‑39 صفحه اصلی HMI89

شکل ‏4‑40 نمودار افزایش یا کاهش گاز دی اکسید کربن90

شکل ‏4‑41 میزان افزایش یا کاهش دما90

شکل ‏4‑42 نمودار افزایش یا کاهش رطوبت91

شکل ‏4‑43 میزان رطوبت قبل از شروع به کار کردن دستگاه رطوبت گیر91

شکل ‏4‑44 میزان رطوبت پس از شروع به کار کردن دستگاه رطوبت گیر91

شکل ‏4‑45 روش ذخیره اطلاعات صفحه نمایش در حافظه جانبی92

شکل ‏4‑46 ذخیره سازی اطلاعات92

شکل ‏4‑47 نمونه صفحه نمایش ذخیره شده.92

شکل ‏4‑48 تنظیمات برنامه93

شکل ‏4‑49 شمای کلی دستگاه94

شکل ‏5‑1 نتایج آزمایش مقاومت فشاری در سن 28 روز103

شکل ‏5‑2 نتایج آزمایش مقاومت فشاری در سن 90 روز103

شکل ‏5‑3 S3510105

شکل ‏5‑4 S350105

شکل ‏5‑5 S4510106

شکل ‏5‑6 S450106

شکل ‏5‑7 نتایج جذب موئینه 28 روزه107

شکل ‏5‑8 نتایج جذب موئینه 90 روزه108

شکل ‏5‑9 نتایج آزمایش 28 روزه مقاومت الکتریکی (kHz)109

شکل ‏5‑10 نتایج آزمایش 90 روزه مقاومت الکتریکی (kHz)110

شکل ‏5‑11 نتایج آزمایش RCPT 28 و 90 روزه111

شکل ‏5‑12 نتایج عمق کربناسیون 28 و 90 روزه112

شکل ‏5‑13 S3510112

شکل ‏5‑14 S350113

شکل ‏5‑15 S3510کربناته شده113

شکل ‏5‑16 نتایج نفوذ یون کلراید 28 و 90 روزه114

شکل ‏5‑17 ریز ساختار بتن با 10 درصد دوده سیلیس S3510 شاهد115

شکل ‏5‑18 ساختار غیر کریستالی S3510شاهد115

شکل ‏5‑19 ریز ساختار بتن با 10 درصد دوده سیلیس S3510 کربناته116

شکل ‏5‑20 ساختار غیر کریستالی S3510کربناته116

شکل ‏5‑21 رابطه شار عبوری 28 و 90 روزه با مقاومت الکتریکی بتن کربناته117

شکل ‏5‑22 رابطه شار عبوری 28 و 90 روزه با مقاومت الکتریکی بتن شاهد118

شکل ‏8‑1 برگه ثبت اختراع128

شکل ‏8‑2 پوستر جشنواره خوارزمی129

شکل ‏8‑3 تائیدیه دانشگاه علم و صنعت ایران130

شکل ‏8‑4 تائیدیه دانشگاه صنعتی امیرکبیر130

 فهرست جداول

عنوان صفحه

 جدول ‏2‑1 پارامترهای موثر در نفوذ یون کلرید به بتن17

جدول ‏2‑2 اثر نرمی بلین بر عمق کربناتاسیون بتن[38]21

جدول ‏2‑3 طرحهای اختلاط بتن36

جدول ‏2‑4 ترکیبات محلول37

جدول ‏2‑5 عمق نفوذ کلراید37

جدول ‏3‑1 ترکیبات شیمیایی دوده سیلیس و سیمان45

جدول ‏3‑2 مشخصات سنگدانه ها در اندازه گیری های اولیه برای بدست آوردن طرح اختلاط48

جدول ‏3‑3 طرح اختلاط نمونه های بتنی50

جدول ‏3‑4 دسته‌بندی بتن براساس استاندارد ASTM C120258

جدول ‏3‑5 تبدیل نتایج آزمایش ونر به میزان نفوذ یون کلرید61

جدول ‏5‑1 نتایج آزمایش مقاومت فشاری 7 روزه برای نمونه های شاهد (kg/cm²)95

جدول ‏5‑2 نتایح آزمایش مقاومت فشاری نمونهها (kg/cm²)96

جدول ‏5‑3 نتایح آزمایش RCPT (کولومب)97

جدول ‏5‑4 نتایح آزمایش مقاومت الکتریکی (kHz)98

جدول ‏5‑5 نتایح آزمایش جذب موئینه (درصد تغییر وزن نمونهها)99

جدول ‏5‑6 نتایج عمق کربناسیون (میلیمتر)100

جدول ‏5‑7 نتایج نفوذ یون کلراید101

فصل اول

1- مقدمه

1-1- مقدمه و اهمیت موضوع

بتن، به عنوان پرمصرفترین و مهمترین مصالح ساختمانی قرن بیستم معرفی شده است. مصرف سرانۀ بتن در دنیا در حدود یک تن است. لذا، بتن پس از آب، بیشترین ماده­ای است که بشر مصرف می کند. این، در حالی است که فقط حدود دو قرن از ابداع سیمان و بتن گذشته است و این مصرف به سرعت در حال فزونی می­باشد [1و2].

دوام بتن از جمله مسائلی است که امروزه در مباحث توسعه پایدار از اهمیت بالایی برخوردار بوده و عمر سازه های شهری را تحت الشعاع خود قرار می دهد و در آینده ای نزدیک از مهمترین شرایط پذیرش بتن های در حال ساخت، طول عمر آن خواهد بود که باید قبل از ساخت، آزمایش های لازم بر روی آن صورت گیرد.

با توجه به شرایط واقعی شهری همانند تهران، بتن دائما در معرض کربناسیون و گاه نفوذ یون کلرید به طور همزمان است. از یک سو آلاینده ها با ورود گازهای سمی و مخرب و از سوی دیگر فعالیت های مربوط به جلوگیری از یخ زدگی معبر شهری با ورود مواد مضر دارای کلرید و نمک، به سلامت بتن آسیب جدی وارد می کند.

تاکنون آزمایش های مختلفی برای بررسی دوام بتن در برابر کربناسیون(نفوذ و تاثیر گازهای موجود در هوا) و در برابر نفوذ یون کلراید (نفوذ و تاثیر گازهای موجود در نمک و آب) انجام شده است اما در هیچیک از آزمایش ها در هیچ نقطه ای از دنیا تا، به حال تاثیر این دو عامل بسیار مخرب به طور همزمان بررسی نشده است و از این حیث نیز این پروژه دارای ارزشی مضاعف است.

1-2- ضرورت انجام تحقیق

هم اکنون در تمامی پروژه های عمرانی بزرگ دنیا، تمامی آزمایش های دوام برای بتن انجام می گیرد که می تواند عمر پروژه را افزایش دوچندانی دهد. در راستای موارد فوق الذکر، بررسی دوام بتن آن پروژه مهم شهری و کشوری، از لحاظ حملات کلریدی و کربناسیون، بسیار حیاتی خواهد بود و می تواند عمر پروژه را افزایش چشمگیری دهد. با انجام چنین پروژه ای عمر پروژه های شهری و کشوری افزایش چشمگیری پیدا خواهد کرد زیرا می توان قبل از انجام بتن ریزی به بهینه عمر بتن دست پیدا نمود و آن را پیش بینی کرد. با توجه به این تخمین و پیش بینی، چرخه های تعمیر و نگهداری نیز به تعویق افتاده و عمر سازه های شهری افزایش چشمگیری خواهد یافت و این امر صرفه جویی ارزی بسیار بالایی را به ارمغان خواهد داشت.

برای سنجش چنین مواردی، ساخت دستگاهی که بتواند علاوه بر شبیه سازی حملات کلریدی، کربناسیون را نیز توامان اعمال کند، ضروری می نماید. تا کنون در بررسی های آزمایشگاهی عوامل مخرب کربناسیون و نفوذ یون کلرید ، به طور جداگانه انجام می شده است و نتایج واقعی بدست نمی آمده است و متعاقب آن، نتایج حاصل از بررسی دوام نمونه های بتنی از واقعیت به دور بوده است زیرا در حالت طبیعی و در محیط هایی که بتن ریزی انجام می شود، گاز CO₂ ناشی از دود کارخانه ها و اتومبیل ها و نیز یون های مضر کلرید ناشی از آب باران و نمک پاشی سطح معابر شهری وجود دارد.

هدف استفاده از این دستگاه آن است که با بکارگیری آن در محیط های آزمایشگاهی، نگهداری نمونه های بتنی در شرایطی انجام گیرد که بتواند تحت کربناسیون(نفوذ و تاثیر گازهای موجود در هوا)و نیز نفوذ یون کلرید(نفوذ و تاثیر گازهای موجود در نمک و آب) به طور همزمان قرار گرفته و بتواند جوابگوی شرایط واقعی محیطی که بتن در آن قرار می گیرد، باشد و نتایج آزمایش های صورت گرفته بر روی بتن به واقعیت نزدیک تر شود. ضمنا در کارخانه ها و کارگاه های بتن سازی که بحث کنترل دوام بتن بسیار مهم است، و نیز در پروژه های پل سازی، اعم از پل های اتومبیل رو و پل های راه آهن و نیز در بندرسازی، می توان از این دستگاه که قابل حمل است استفاده نمود تا از نتایج آزمایشات کاملا اطمینان حاصل کرد. در صورت دانستن نتایج دقیق، شاهدکاهش هزینه های تعمیر و نگهداری خواهیم بود زیرا با تغییر در طرح اختلاط بتن، عمر بتن افزایش پیدا خواهد کرد. بهتر است از این دستگاه برای بررسی دوام بتن هایی که در پروژه های مناطق جنوبی کشورمان تولید می شود، که خرابی ناشی از کربناسیون و حمله یون های کلریدی، بالاست استفاده گردد تا بتوان به نتایج دقیق تری در آزمایشات نمونه های بتنی دست پیدا کرد و بدین وسیله طرح اختلاط بتن بهبود چشمگیری پیدا کرده و عمر سازه های بتنی افزایش قابل ملاحظه ای یابد زیرا بتن جدید حاصل از آزمایشاتی که به شرایط واقعی نزدیک تر باشد، عمر بیشتری خواهد داشت.

 1-3- اهداف پایان­ نامه

در این پایان نامه بررسی کربناسیون و نفوذ یون کلرید به طور همزمان بر روی بتن های با نسبت آب به سیمان مختلف و همچنین بتن با دوده سیلیس و بتن خودتراکم صورت خواهد گرفت و سپس به مدلسازی و ارائه مدلی که بتواند جوابگوی شرایط واقعی محیطی که بتن در آن قرار می گیرد، پرداخته خواهد شد. ضمنا برای انجام آزمایش ها، دستگاهی که بتواند شبیه سازی دقیق و کاملی از شرایط کربناسیون و حمله یون کلریدی را انجام دهد، ساخته خواهد شد تا بتوان تاثیر همزمان این دو عامل مخرب بتن را سنجید.

1-4- چارچوب پایان نامه

پایان­نامه حاضر مشتمل بر شش فصل می­باشد، که سعی شده مطالب مورد نیاز پایان­نامه به صورت موجز با رعایت حفظ مفهوم به ترتیب اهمیت آورده شود.

فصل اول "مقدمه"

در این فصل مقدمه­ای در مورد کلیات و اهداف پایان­نامه آورده شده و لزوم انجام پایان­نامه ذکر شده است.

فصل دوم "مروری بر ادبیات فنی"

در این فصل به اختصار در مورد شناخت پدیده کربناسیون، نفوذ یون کلراید و اعمال توامان این دو پدیده بررسی شده است.

فصل سوم "مواد و مصالح و روش های آزمایش"

در این فصل در مورد مصالح استفاده شده در تحقیق حاضر بحث شده است و روش های آزمایشی که بتن ها با آن آزمایش شده اند به طور کامل بررسی شده است.

فصل چهارم "دستگاه نگهداری در بتن در چرخه همزمان نفوذ یون کلراید و کربناسیون"

در این بخش به طور کامل نحوه ساخت دستگاه ، ایده اولیه و تمام جوانب آن توضیح داده شده است. ضمنا تمام مراحل استفاده از دستگاه به تفصیل شرح داده شده است.

فصل پنجم "نتایج آزمایش ها و تجزیه و تحلیل آن ها "

در این فصل پس از ارائه نتایج تمام آزمایش های صورت گرفته بر بتن های نگهداری شده در محیط استاندارد، آب نمک، چرخه همزمان نفوذ یون کلراید و کربناسیون و تحت اعمال کربناسیون به تنهایی، تمامی نتایج تحلیل و بررسی شده است.

فصل ششم "نتیجه گیری و پیشنهاد"

در این فصل سعی شده نتایج حاصل از بررسی­ها و ارزیابی­های صورت گرفته به صورت خلاصه آورده شده و به سؤالات مطرح شده در قسمت اهداف پایان­نامه پاسخ داده شود و در نهایت پیشنهاد­هایی برای ادامه تحقیق در آینده ارائه گردد.

2- مروری بر ادبیات فنی

2-1- مقدمه

در این فصل به بررسی و مرور تحقیقات انجام شده در زمینه نفوذ یون کلراید، اعمال کربناسیون و اعمال توامان نفوذ یون کلراید و کربناسیون می پردازیم. همانطور که مستحضرید، بتن پر مصرف ترین مصالح ساختمانی است. این ماده معمولا از مخلوط نمودن سیمان پرتلند، ماسه، سنگ شکسته و آب تشکیل می شود. در اغلب کشورهای جهان نسبت مصرف بتن به فولاد، از 10 به 1 نیز فراتر رفته است. میزان مصرف امروز بتن در جهان بالغ بر 5/5 میلیون تن در سال است.

دلایل زیادی برای این پر مصرف ترین مصالح مهندسی ذکر شده است:

بتن مقاومت بالایی در مقابل آب دارد. برخلاف چوب و فولاد معمولی، توانایی بتن برای مقاومت در مقابل آب و عدم ایجاد خرابی در آن، از مصالحی ایده آل برای کنترل و ذخیره کردن و حمل و انتقال آب ساخته است.

سهولت شکل دادن به آن برای ساخت اجزای مختلف سازه که به راحتی به درون قالب ها با شکل های مختلف ریخته می شود. [1].

سیمان پرتلند و سنگدانه به آسانی قابل دسترسی و ارزان می باشند.

بتن مسلح که در آن از فولاد و بتن استفاده می شود، طوری طراحی می شود که دو مصالح بتن و فولاد تواما برای تحمل نیروهای وارد به قطعه مقاومت کنند.

بتن پیش تنیده، که در آن با کشیدن کابل های پیش تنیدگی و آرماتورها در بتن فشاری اولیه ایجاد می کنند، برای تحمل تنش های کششی بیشتر در حین بارگذاری قطعات، طراحی شده اند. [2].

بتن به عنوان یکی از مهمترین مصالح ساختمانی در جهان مطرح می­باشد و با توجه به اینکه کمتر از دو قرن از اختراع آن با ترکیبات امروزی می­گذرد، کماکان رفتار آن در شرایط مختلف در هاله­ای از ابهام قرار دارد. بتن علیرغم سادگی آشکار آن، دارای ساختار بسیار پیچیده­ای است و روابط بین ساختار ماده و مشخصات آن، که معمولاً برای درک و کنترل مواد مختلف سودمند است، را نمی­توان به سادگی به کار برد. بتن شامل یک توزیع غیرهمگن از تعداد زیادی اجزاء جامد است و نیز دارای منافذی است که دارای شکل­ها و اندازه­های گوناگونی می­باشند. تمامی این منافذ و یا بخشی از آنها از محلول­های قلیایی پر شده­اند. روش­های تحلیلی علم مواد و مکانیک جامدات، در مصنوعاتی که نسبتاً همگن هستند و پیچیدگی بسیار کمتری از بتن دارند به خوبی به کار برده می­شود. از جمله این مواد می­توان به فولاد، پلاستیک­ها و سرامیک­ها اشاره نمود. به نظر نمی­رسد که این روش­ها بتوانند در مورد بتن خیلی موثر واقع شوند[1]. در واقع واژه بتن (Concrete) از واژه لاتین (Concretus) به معنای "رشد کردن" اشتقاق یافته است [1] و بنا بر دانش تکنولوژی بتن فرآیند هیدراتاسیون سیمان و محصولات حاصل از آن تا سال­ها پس از ساخت ادامه خواهند داشت. این امر سبب مطرح شدن بتن به عنوان یک موجود زنده می­باشد. نیاز به آب برای ادامه حیات و بارورتر شدن آن، تاثیرپذیری از شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و یون­های مخرب، تغییر خواص با گذشت زمان و بالاخره پیری مصالح تشکیل دهنده آن مؤید زنده بودن این ماده می­باشد [2].

دریافت فایل

---

جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید