عنوان به زبان ديگر :
Evaluation of the resistance of concrete containing silica fume, glass powder and steel slag against magnesium sulfate attackEvaluation of the resistance of concrete containing silica fume, glass powder and steel slag against magnesium sulfate attack
پديد آورندگان :
بامري، مهدي دانشگاه آزاداسلامي واحدكرج - گروه مهندسي عمران، كرج، ايران , رشيدي، سروش دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرمان - گروه مهندسي عمران، كرمان، ايران , مقصودي، محمد دانشگاه جيرفت - گروه مهندسي عمران، جيرفت، ايران , منوچهري، ميترا شركت مهندسي ترددراهنماكرمان، كرمان، ايران
كليدواژه :
دوام بتن , حمله سولفات منيزيم , نفوذپذيري , مقاومت فشاري
چكيده فارسي :
امروزه بتن به عنوان ماده‌اي پركاربرد در صنايع مختلف مورد استفاده قرار مي‌گيرد. استفاده‌هاي فراوان در صنايعي از قبيل پل سازي، سد سازي، محوطه سازي، سازه‌هاي ساختماني، ايجاد بندرها، اسكله‌ها و سازه‌هاي خاص موجب گرديده اين ماده ارزشمند، كانون توجه بسياري از محققين قرار گيرد. بسته به نوع كاربرد و محل استفاده از بتن، اين ماده داراي محدوديت‌ها و مشكلاتي مي‌باشد. يكي از عوامل ايجاد خسارت‌هاي جبران ناپذير به چرخه صنعت و اقتصاد كشورها، خرابي‌هاي بتن در طولاني مدت است. بتن‌هاي با دوام و پايايي زياد، علاوه بر افزايش عمر مفيد سازه، موجب كاهش خسارت‌هاي جبران ناپذير به محيط زيست مي‌گردند. از عوامل موثر بر ميزان عمر سرويس دهي سازه‌هاي بتني، شرايط محيطي و كيفيت بتن مي‌باشد. حمله سولفات‌ها به بتن يكي از مهمترين عوامل تاثيرگذار در كاهش عمر سازه و دوام بتن است. در مطالعه حاضر آزمايش‌هاي تغيير وزن و تغيير مقاومت فشاري پس از قرارگيري در محلول سولفات منيزيم براي شش طرح مخلوط بتن حاوي دوده‌سيليسي، پودر شيشه و سرباره فولاد ارزيابي شد. علاوه بر آن بمنظور ارزيابي نفوذپذيري بتن، آزمايش‌هاي عمق نفوذ آب تحت فشار و جذب آب حجمي انجام شد. نتايج بيانگر عملكرد مناسب، پودر شيشه و سرباره فولاد در برابر حمله سولفات منيزيم و كاهش عمق نفوذ آب مي‌باشد. ميزان تغييرات وزن و مقاومت فشاري بتن در برابر حمله سولفات منيزيم به خواص مواد مكمل سيماني، ميزان جايگزيني آن‌ها و تخلخل بتن بستگي دارد
چكيده لاتين :
Nowadays, concrete is used as a widely used material in different industries. Depending on the usage of
concrete, different properties can be expected from it. Plentiful usage of concrete in other industries such as
bridge construction, landscaping, construction, harbors, docks, and special structures has made this valuable
material the center of attention of many researchers. Depending on the type and place of using concrete, this
material has limitations and problems. Destruction of concrete in the long term is one of the factors causing
damage to the industrial cycle and economy of countries. The high durability and reliability of concrete reduce
damage to the environment and increase the service life of structures. Important factors are the useful life of
concrete structures, environmental conditions, and concrete quality. The attack of sulfates on concrete is one
of the critical factors in reducing the life of the structure and the durability of concrete. Sodium, magnesium,
and calcium sulfates are salts usually found in soils and groundwater and react with different phases of
hydrated cement paste, such as hydrated alumina, hydrated monosulfate, and calcium hydroxide, to produce
needle-shaped crystals of ettringite and calcium sulfate (gypsum). The volume of these crystals is greater than
the volume of cement hydration products, so they cause internal stress and cracking in hardened concrete.
Magnesium sulfate is more damaging than other sulfates because it destroys calcium silicate hydrate (C-S-H).
In the attack of magnesium sulfate and the conversion of Ca(OH)2 to gypsum, it is accompanied by the
simultaneous formation of Mg(OH)2 (brucite), which is insoluble and reduces the alkalinity of the system. In
the absence of hydroxyl ions in the pore solution, the stability of C-S-H in the system is reduced and attacked
by the sulfate solution. The ultimate product of this substitution reaction is the magnesium silicate hydrate, the
formation of which is associated with the loss of the cementitious characteristic. Permeability and porosity are
the most critical factors in increasing the resistance of concrete against sulfate attack. This study evaluated
weight and compressive strength changes after placing in magnesium sulfate solution for six designs of
concrete mixes containing silica fume, glass powder, and steel slag. In addition, the depth of water penetration
under pressure and water absorption tests were performed to evaluate the permeability of concrete. The results
showed the proper performance of glass powder and steel slag against magnesium sulfate attack and reduced
the depth of water penetration. Changes in the weight and compressive strength of concrete against magnesium
sulfate attack depend on the properties of supplementary cementitious materials, their replacement amount,
and concrete porosity.
