بررسي تاثير ماده افزودني زانتان گام بر خواص مكانيكي و دوام بتن

Effect of Xanthan gum Additive on Mechanical, durability properties of concrete

امروزه استفاده از مواد پودري و افزودني هاي شيميايي، جهت ارتقاء خواص مكانيكي، دوامي و رئولوژيكي انواع بتن ها به شدت در حال گسترش است. استفاده از مواد روان‌ساز و قوام‌دهنده برپايه هاي مختلف( نفتالين، پلي‌كربوكسيلات و ملامين) يكي از راهكارهاي موثر، جهت كنترل ميزان ناپايداري بتن است. يكي از پايه هاي روان ساز و قوام بخش جدبد، بيوپليمر زانتان گام مي‌باشد. اين ماده سنتز شده از صمغ گياهي، داراي لزجت بالا بوده كه در صنايع مختلف داراي كاربردهاي فراواني مي باشد. پس از مشاهده نوع رواني، قوام بالا و قيمت مناسب اين ماده برآن شديم تاثير آن را در بتن نيز مشاهده نماييم. در اين تحقيق 16 طرح اختلاط حاوي پوزولان ميكروسيليس با 10 درصد وزني سيمان و عيارهاي مختلف سيمان مورد بررسي قرار گرفت. به نمونه هاي مكعبي بتني، روان كننده به ميزان 0/25 درصد وزني و ماده افزودني زانتان گام اضافه گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه افزودني زانتان گام به دليل افزايش لزجت باعث افت اسلامپ، كاهش جداشدگي و افزايش مقاومت فشاري مي گردد. ايجاد پيوستگي بين مصالح بتن و كاهش خلل و فرج و تخلخل، موجب كاهش ضريب موئينگي و افزايش مقاومت الكتريكي بتن مي گردد. بررسي هاي ريزساختاري بتن، شامل آزمايش ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) نشان داد، در اثر استفاده از زانتان گام، ميزان نفوذپذيري كاهش و پيوندهاي ساختاري چسب بتن تقويت گرديده و در نتيجه نمونه هاي حاوي زانتان گام، داراي تخلخل كمتري نسبت به نمونه‌هاي فاقد آن مي‌باشد.

Today, the use of powdered materials and chemical additives to improve the mechanical, durability, and rheological properties of a variety of concretes is rapidly expanding. The use of naphthalene, polycarboxylate and melamine-based lubricating and thickening agents is one of the effective strategies to control the instability of concrete. One of the foundations of the new lubricant is the xanthan gum biopolymer. The substance synthesized from the vegetable gum has a high viscosity that is widely used in various industries. After observing the lubricating type, high consistency, and appropriate price of this material, we decided to observe its effect on concrete. In this research, 16 mixing schemes containing Pozzolan Microsilica with 10 wt% cement and different grades were investigated. A 0.25 wt% lubricant and xanthan gum additive were added to the concrete cube samples. The results show that the xanthan gum additive reduces slump and separation and increases compressive strength, due to the increased viscosity. A bonding between concrete materials and decreased pores and porosity would reduce the capillary coefficient and increase electrical resistance of the concrete. Microstructural studies of concrete, including scanning electron microscopy (SEM) experiments, showed that the permeability is reduced and structural bonds of concrete adhesive are strengthened, due to the use of xanthan gum, and as a result, the samples containing xanthan gum have less porosity than samples lacking xanthan gum.