16132

16132

آب‌بندي و متراكم‌سازي ملات سخت شده با استفاده از مواد معدني

كارشناسي ارشد

صنايع شيميايي معدني

اسفند‌ماه 1394

اسفند‌ماه 1394

دكتر علي اله‌وردي

شيمي

چكيده مابين عواملي كه نقش اساسي در افزايش ميزان ورود گازهاي گلخانهاي به اتمسفر را دارند، فرآيند توليد سيمان سهم قابل توجهي را به خود اختصاص داده است بنابراين براي نائل شدن به توسعه‌ي پايدار و كاهش انتشار گاز‌هاي گلخانه‌اي لازم است كه از ميزان مصرف اين ماده كاسته شود. اين مهم با افزايش دوام و عمر عملكردي سازه‌هاي بتني تا حدي قابل دستيابي است كه در نتيجه آن نياز به ساخت و در نتيجه مصرف سيمان كاهش مييابد. با توجه به آنكه بتن، تركيبي غير يكنواخت از سيمان، آب، ماسه و شن ريز و درشت مي‌باشد، تشكيل خلل و فرج در آن اجتناب ناپذير است. دي‌اكسيدكربن و يون‌هاي مهاجم محلول در آب از طريق تخلخل‌هاي موئينه‌ي موجود در بتن به دورن آن نفوذ مي‌كنند كه به تدريج فرآيند آسيب به بتن و كاهش عمر آن آغاز مي‌شود. لذا به منظور افزايش عمر و دوام سازه‌هاي بتني مي‌بايست نفوذ عوامل مخرب به درون آن را كاهش داد. يكي از روش‌هايي كه اخيراً براي كاهش نفوذپذيري بتن مطرح گرديده است آب‌بندي سطحي به وسيله‌ي مواد آلي يا معدني مي‌باشد. در اين مطالعه از دو ماده معدني سديم سيليكات محلول (آب – شيشه) و نانوسيليس كلوئيدي و براي مقايسه از ماده تترااتيل‌اورتوسيليكات جهت آب‌بندي سطوح آزمونه‌هاي بتني استفاده شد تا تاثير آن‌ها بر روي ميزان جذب آب، حجم تخلخل باز و مقاومت فشاري آزمونه‌ها بررسي گردد. اين تركيبات همگي حجم تخلخل باز و درصد جذب آب آزمونه‌ها را كاهش دادند، اما بهترين عملكرد از تترااتيل‌اورتوسيليكات پس از چهار بار پوشش‌دهي حاصل گرديد به‌طوري كه درصد حجم تخلخل باز و درصد جذب آب به ترتيب 9% و 10% كاهش را تجربه كردند. مابين مواد معدني كه مورد بررسي قرار گرفت محلول كلوئيدي نانوسيليس با غلظت 30% عملكرد مناسبي را از خود نشان داد به طوريكه درصد جذب آب را 9% و حجم تخلخل باز را 7% كاهش داد. درصد جذب آب و حجم حفرات باز براي محلول سديم سيليكات مايع در حالتي كه نسبت آب – شيشه به آب 4 به 1 بود، به ترتيب 5% و 6% كاهش داشت. چنين مشاهده شد كه مقاومت فشاري تغيير محسوسي نداشت. واژه‌هاي كليدي: تخلخل باز، جذب آب، مقاومت فشاري، سديم سيليكات، نانوسيليس، تترااتيل‌اورتوسيليكات

1395/09/24

Abstract: Due to the fact that by producing cement, a main constituent of concrete, huge amounts of CO2 enter the atmosphere, it is necessary to increase the service life of concrete structures, an​d consequently reduce the rate of cement production, to reach sustainable development. Concrete is a heterogeneous mixture of cement, water an​d fine an​d coarse aggregates, which are completely inconsistent, therefore pore formation is inevitable. By entering CO2 an​d aggressive dissolved ions into concrete through these pores, the degradation process starts. Thus, hindering the harmful factors from diffusion to the concrete should be done to increase service life of concrete. Surface sealing is a method which is utilized to decline the concrete diffusivity. In this survey, two kinds of inorganic sealers namely sodium silicate solution (waterglass) an​d colloidal Nano silica an​d to make comparison with organic sealers tetraethyl orthosilicate (TEOS) were applied on the surface of concrete specimens to eva​luate the efficiency of each substance on compressive strength, permeable void percentage an​d water absorption. All tested compounds reduce the concrete diffusivity, an​d hence permeable void percentage an​d water absorption. Among different sealers, applying TEOS for four times on the concrete surface exhibited the best performance due to 10% an​d 9% reduction in the water absorption an​d permeable void percentage, respectively. Colloidal Nano Silica with concentration of 30% by 9% reduction in water absorption an​d 7% decrease in the percentage of permeable void was ranked in the second place among different sealers. In case of applying water-glass, water absorption an​d permeable void percentage have been declied by 5% an​d 6%, respectively. It should be noted that the compressive strength has not changed noticeably. Keywords: Permeable Void, Water Absorption, Compressive Strength, Sodium Silicate, Nano-Silica, Tetraethyl orthoSilicate