دانلود مقاله نفوذ ناپذیری بتن با پوشش های صنعتی

دانلود مقاله نفوذ ناپذیری بتن با پوشش های صنعتی

DOC

doc

31 f 2017

دانلود مقاله نفوذ ناپذیری بتن با پوشش های صنعتی

دانلود مقاله نفوذ ناپذیری بتن با پوشش های صنعتی

توضیحات : دانلود مقاله نفوذ ناپذیری بتن با پوشش های صنعتی

مقدمه :

بتن در محيطهای خورنده حاوی يون کلر و سولفات به مرور زمان خورده شده و خلل وفرج در آن زياد می گردد و تصور عمومی بر اين است که به دليل مقاومت بالای آن نيازی به پوشش محافظ ندارد ولی بايستی اذعان داشت که بتن با خواط قليايي ذاتی در محيط اسيدی به شدت آسيب می بيند و بتن به دليل شکننده بودن تحت تنشها و صربات مکانيکی در طی مدت زمان ترک خورده و خرد می شود و زنگ زدگی و خوردگی آرماتورهای بتن در شرايط خورنده محيط به سطوح بتن گسترش می يابدو در ميان روشهای فوق الذکر, استفاده  از پوششهای صنعتی کار آمد می باشد همواره در ذهن يک مهندس سازه سوالاتی چون 1- پوشش صنعتی مناسب بايستی چه مشخصاتی داشته باشد ؟ 2- چه نکاتی را در هنگام انتخاب يک پوشش بايد مد نظر داشت ؟ 3- چه بايد کرد نا پوشش انتخاب شده خواص عالی خود را در طول ساليان حفظ کند ؟  مطرح است.

1- عوامل مؤثر درآسيب بتن مسلح درمحيط های خورنده :

1- استفاده نادرست ازسازه ( بارگذاری بيش ازحد، ضربه، خستگی )

2- سايش و فرسايش ( کف ها، زيرسازی ها، موج گيری ها )

3- اثرات محيطی ( حرارت، رطوبت، کربناسيون )

4- مواد اوليه ناسازگار ( مصالح سنگی قابل انقباض، ساختار مرکب )

5- شسته شدن ( حل شدن با جاری خنثی يا قليايی )

6- حمله مواد شيميايی ( سولفات ها، اسيدها، اسيدهای آلی،… )

7- واکنش قليايی سنگدانه

8- خوردگی فولاد

2- آشنايي با خرابي های شيميايی ناشی از عوامل محيطی :

2-1- خرابی  سولفاتی

سولفاتهای محلول چون سديم، پتاسيم، کلسيم و منيزيم در اغلب نقاط دنيا به طور طبيعی در آب و خاک وجود دارند. معمولاً خاکها يا آبهايي که دارای چنين سولفات هايی هستند، قليايی ناميده می شوند. کليه اين سولفاتها برای بتن مضرند.

2-1-1 مکانيزم حمله سولفات ها

سولفات ها ترکيبات مختلف سيمان هيدراته شده را مورد حمله قرار می دهند. سولفات های سديم و پتاسيم با هــــيدروکسيد کلسيم و هــيدروآلومينات کلسيم ترکيب مــی شونـد.

فــعل و انــفعال ســولفات ســــديم با هيدروکسيد کلسيم را می توان به صورت زير خلاصه کرد

وفعل و انفعال سولفات سديم با هيدروآلومنيات کلسيم به صورت زير است:

محصولا ت واکنشهای فوق عبارتند از:

1- گچ که موجب سستی سطح بتن و مقاومت آن شده، به ميزان 125 درصد حجم مواد جامد را افزايش می دهد

2- سولفوآلومينات کلسيم که بنام اترينگايت خوانده می شود وباعث افزايش قابل ملاحظه در حجم بتن و در نتيجه ترک و ريزش آن می گردد. ميزان افزايش  حجم مواد بر اثراين ترکيب به 225 درصد می رسد.

سولفات کلسيم فقط با هيدروآلومينات کلسيم واکنش انجام می دهد که در اثر اين واکنش دو شکل مختلف هيدروسولفوآلومينات کلسيم تشکيل می شود

منوسولفات با مقدارکم

سولفوآلومينات کلسيم يا اترينگايت به مقدار زياد

2-2- خرابي کلروري

علاوه بر تأثيرکربناسيون، مهمترين عامل زنگ زدگي و خوردگي آرماتور در بتن، وجود يون کلريد در آن است که ممکن است از مصالح آلوده يا مواد افزوني آغشته به کلر يا در اثر نفوذ منابع خارجي مثل  محيط دريا وارد بتن گردد. يونهاي کلريد تنها درآب وجود دارند از اين رو نفوذ کلريد مشروط به حضور آب در سيستم منفذي بتن مي باشد. مکانيسم ورود يون کلريد به داخل بتن يا از طريق سيستم مکنده موئينگي است که آب آلـوده به کلـر وارد بتـن ميشود، يـا ازطريق نفوذ ساده يونها ( انتشار) در آب راکد ، وارد منافذ بتن مي گردد. حالت اول مختص بتن هاي خشک مي باشد وآب وسيله اي است که يون ها را در داخل بـتن حمل مي کند. درحالت دوم ( انتشار) مختص بتن اشباع شده يا نزديک به اشباع است ( بتن مغروق) دربتني که درچرخه متناوب تر وخشک قرار مي گيرد هر دو مکانيسم اجرا مي شود وبنابراين تحت چنين شرايطي سرعت افزا يش يافته نفوذ يون کلريد وجود دارد.

2-2-1 مکانيزم خرابي کلروري

معمولاً خاصيت قليايي بالاي سيمان پرتلند (PH در حدود 13) منجر به ايجاد لايه محافظ نازک از اکسيد فريک Fe2O3 بر روي سطح فولاد مي گردد و آن را روئين و درمقابل خوردگي بيشتر محافظت مي نمايد. اگرچه خوردگي کلاً متوقف نمي گردد، ولـي آهنگ آن بسيار نـاچيز بوده و درحـد قـابل قبول مي باشد، تا زمانيکه اين لايه روئين کننده فولاد بر روي سطح آن باقي بماند، بتن محيطي ايده آل براي حفاظت فولاد در مقابل خوردگي مي باشد. ترکيباتي چون دي اکسيدکربن و يون کلر مي توانند باعث تخريب و از بين رقتن اين قشر محافظ گردند و ميلگردها را در مقابل عوامل تخريبي بدون محافظ بگذارند.

تمام کلريدها در بتن بصورت آزاد نيستند و بخشي از يونها با محصولات هيدراتاسيون سيمان پيوند فيزيکي و شيميايي برقرار مي کنند. بنابراين يونهاي کلـــــريد در بـــتن به سه حالت پيوند فيزيکي، شيميايي و آزاد يافت مي شوند محصول هيدرتاسيون و پيوند شيميايي يون کلر, تمک فريدل می باشد.

2-3 مکانيزم خوردگي فولاد

خوردگي فولاد (ميلگردها) در بتن يک فرآيند الکتروشيميايي است.

واکنش آنديک                     

واکنش کاتديک                

در صورتي که  Fe(OH)₃ محصول اصلي زنگ زدگي ميلگرد باشد حجم آن 4 برابر آهن خورده نشده است و در نتيجه انبساط آن فشار زيادي به اطراف بتن  وارد مي کند که باعث ترک خوردگي پوشش بتني اطراف آرماتور مي شود و آرماتور بدون محافظ در معرض عوامل محيطي قرار مي گيرد. ادامه خوردگي باعث کاهش تدريجي سطح ميلگرد مي گردد و در صورتي که تعميرات انجام نشود تخريب و شکستگي ممکن است بطور کامل روي دهد که در اين حالت عمر مفيد نمونه به اتمام رسيده است.

انجام فرايند خوردگي مشروط به حضور آب واکسيژن مي باشد. از اين رو انتظار مي رود بتني که کاملا در آب مغروق است به دليل کمبود اکسيژن و يا بتني که در فضاي کاملا خشک (احتمالا دررطوبت زير 40 درصد) قرار دارد، خوردگي وجود نداشته باشد.

شکل 1- نسبت افزايش حجم محصولات خوردگی

2-2-2 عوامل موثر در سرعت نفوذ يون کلر

1- تخلخل پوشش بتني (ساختار منافذ)

2- نوع سيمان و مقدار سيمان (اثر شيميايي بتن)

3- شرايط محيطي

4- ضخامت پوشش روي آرماتور

5- کربناتي شدن بتن

6- وجود ترک در بتن به علت انقباض و يا مقاومت کم در مقابل يخ زدگي

7- استفاده از تسريع کننده هاي کلروري با درصد بالا در بتن، غلظت يون کلر در اطراف

آرماتور را افزايش مي دهد.

2-4 کربناسيون

هواي معمولي داراي03/0  درصد گاز دي اکسيد کربن co₂ است که در صورت نفوذ co₂ به داخل بتن ، بين هيدروکسيد موجود در بتن وco₂ واکنش شيميايي انجام مي گردد و کربناتها تشکيل مي شوند
2-4-1 عوامل موثر در ميزان کربناسيون

1- شرايط محيطي

2- تخلخل پوشش بتن

3- مقدار سيمان و تاثير سيمانهاي پوزولاني

3- عوامل داخلی مؤثر  بر خرابيهاي بتن

و دیگر توضیحات …………

دانلود مقاله نفوذ ناپذیری بتن با پوشش های صنعتی

فرمت : word

تعداد صفحات : 20

لینک دانلود downlod