تعیین ضریب نفوذ یون کلراید در بتنهای کربناته شده حاوی میکروسیلیس

هدف از تحقیق حاضرتعیین مدلی است که بتواند در پیش بینی فرآیند خوردگی منجر به خرابی بتن به کار رود. این مدل به طورخاص بر روی مدل نفوذ هم‌زمان یون کلراید و پدیده کربناسیون بتن تحت شرایط محیطی مشخص متمرکز می‌شود. در این مقاله اثر نفوذ هم‌زمان یون کلراید و پدیده کربناتاسیون از طریق آزمایش بر روی نمونه‌های آزمایشگاهی در دو حالت بررسی می‌شود: 1- نمونه ابتدا تحت اثر گاز د یاکسید کربن و سپس تحت نفوذ یون کلرید قرار می‌گیرد. 2- نمونه تحت اثر نفوذ کلراید به تنهایی قرار می‌گیرد. نمونه‌های مورد آزمایش شامل 9 طرح اختلاط با سه نسبت آب به مواد سیمانی 35 / 0، 4/ 0 و 5/ 0 و سه درصد دوده سیلیس 0%، 7% و %10 می‌باشند. آزمایش‌های انجام شده در تحقیق شامل آزمایش‌های نفوذ یون کلراید تسریع یافته ( rcpt) ، جذب موئینه، نفوذ آب تحت فشار و مقاومت فشاری بتن می‌باشد. آزمایش‌های بلند مدت نیز شامل نفوذ یون کلرید و تعیین پروفیل یون کلرید و تعیین ضریب نفوذ یون کلرید در نمونه‌های شاهد و کربناته می‌باشد. نتایج آزمایش‌ها حاکی از تاثیر مستقیم کربناسیون بر کاهش میزان شار عبوری در آزمایش نفوذ یون کلراید تسریع یافته و هم‌چنین کاهش ضریب جذب موئینه در آزمایش جذب موئینه آب می‌باشد. هم‌چنین نتایج نشان می‌دهند که با افزایش نسبت آب به مواد سیمانی اثر کربناسیون بر کاهش شار عبوری و هم‌چنین ضریب جذب موئینه آب افزایش می‌یابد ولی با افزایش درصد دوده سیلیس این اثر کاهش میابد. در نهایت بر اساس نتایج آزمایش‌های بلند مدت با استفاده از مدل‌های برازش خطی میزان تغییرات ضریب نفوذ یون کلرید در اثر کربناسیون بتن و تعیین غلظت یون کلرید در بتن‌های کربناته ارائه شده است.

DETERMINATION OF CHLORIDE DIFFUSION COEFFICIENT IN CARBONATED CONCRETE CONTAINING SILICA-FUME

The deterioration of concrete structures is a non-linear and complex phenomenon which is caused by different phenomena. Carbonation is known as one of the major reasons of concrete deterioration. Carbonation has two different effects on concrete structures. Carbonation may have a positive effect against corrosive materials because of its effect in reducing the concrete porosity by changing calcium hydroxide to calcium carbonate. On the other hand, carbonation may have a major role in improving corrosion by reducing the pH of concrete and omitting of passive layer. Although literatures on carbonation have been vast, there are so few studies in carbonation of concrete containing silica fume. In this research the effect of carbonation in reducing of the porosity of concretes containing silica fume was studied. For this reason, concrete specimens with different water to binder ratios (w/c = 0, 0.35 and 0.5) and silica fume percentage (S.F = 0%, 5% and 10%) were made and carbonated in different ages (28 and 90 days). The porosity of carbonated concretes compared with control specimens by different experiments. Finally, a mathematical model for concrete porosity reduction under carbonation phenomena was developed based on experimental results.