تاثير نسبت آب به سيمان در مقاومت سايشي، تخلخل و نفوذپذيري بتن‌هاي ميكرو‌سيليسي

Effect of Water-Cement Ratio on Abrasive Strength, Porosity and Permeability of Silica Fume Concretes

امروزه با گسترش ساخت سازه هاي آبي همانند سدها، مسيله دوام بتن بكار رفته در اين نوع سازه ها اهميت زيادي يافته است. يكي از موارد مهم دوام بتن در اين گونه سازه ها، مقاومت آن در برابر سايش ناشي از برخورد ذرات حمل شده توسط آب مي باشد. براي بالابردن مقاومت سايشي بتن، روش هاي مختلفي توسط محققان پيشنهاد و مورد بررسي قرار گرفته كه از جمله آن ها مي‌توان به موارد زير اشاره نمود: استفاده از سنگدانه‌هاي مقاوم در برابر سايش، كاهش نسبت آب به سيمان، استفاده از ميكروسيليس و نانوسيليكا در بتن، عمل‌آوري مناسب و بموقع. در اين تحقيق آزمايشهاي زير بر روي نمونه هاي بتني انجام گرفته است: - مقاومت سايشي نمونه هاي مكعبي 15×15×15 سانتي متر در سن 28 روزه به روش ماسه پاشي آبي. - ضريب هدايت هيدروليكي نمونه هاي استوانه اي به ارتفاع 10 سانتي متر و قطر 10 سانتي متر در سن 28 روزه به روش عمق نفوذ. نتايج آزمايشات سايش نشان دادند كه با كاهش نسبت آب به سيمان از 50/0 به 33/0 مقاومت سايشي به‌ ميزان 94/30 درصد بهبود مي‌يابد. نتايج آزمايشات نفوذپذيري، نشان دادند كه با كاهش نسبت آب به سيمان از 50/0 به 33/0 ضريب هدايت هيدروليكي بتن از 15-10 ×88/39 متر بر ثانيه به 15-10×49/2 متر بر ثانيه كاهش مي‌يابد و تخلخل بتن از 90/13 درصد به 10/13 درصد كاهش پيدا مي‌كند. از مجموع نتايج فوق مي‌توان پي برد كه كاهش نسبت آب به سيمان باعث افزايش مقاومت سايشي و همچنين كاهش ضريب هدايت هيدروليكي و تخلخل بتن ميكروسيليسي خواهد شد.

Today following the development of construction of hydraulic structures like dams, the matter of concrete durability used in these kinds of structures has gained paramount importance. One of the important factors of concrete durability in these structures is its resistance against abrasion due to the crash of particles carried by water. To enhance the abrasion resistance of concrete, different methods have been offered and investigated by researchers and one can refer to the following to name a few. Using aggregates resistant to abrasion, reducing the water-cement ratio, using nanocilica microcylis in concrete, suitable and on time seasoning. In the present research the following experiments have been done on concrete samples. -The abrasive strength of block samples of 15×15×15 cm for 28 past days using Sand Blast Method. -The hydraulic conductivity coefficient of cylinder samples with the height of 10cm., and 10cm., in diameter, 28 past days using Penetration Method. The results of abrasion experiments showed that by reducing water-cement ratio from 0.50 to 0.33, the abrasive strength of concrete improves as far as 30.94 %. The permeability experiments showed that; By reduction of water-cement ratio from 0.50 to 0.33, the hydraulic conductivity coefficient of the concrete is reduced from 39.88 × 10 m/sec to 2.49 × 10 m/sec., and the porosity of concrete is reduced from 13.90 % to 13.10 %. The above results show that reducing water-cement ratio results in increasing abrasive strength and increasing the hydraulic conductivity coefficient and reducing porosity of silica fume concrete.