17951

17951

بررسي تاثير پودر كربن فعال آب‌گريز بر خصوصيات مكانيكي و دوام بتن

كارشناسي ارشد

سازه

شهريور 1396

دكتر اصغر حبيب‌نژاد كورايم

عمران

بتن يكي از مصالحي است كه به‌طور گسترده‌اي به‌عنوان مصالح ساختماني استفاده مي‌شود. براي كاهش اثرات زيست‌محيطي صنعت بتن و افزايش پايايي زيست‌محيطي، استفاده از هرگونه ضايعات صنعتي در بتن جهت بهبود خصوصيات مكانيكي و دوام مي‌تواند منجر به ‌صرفه‌جويي در ا‌نرژي و منابع و كاهش اثرات مخرب ناشي از رهاسازي آن‌ها در طبيعت شود. در اين تحقيق امكان استفاده از پودر كربن آب‌گريز توليدشده از ضايعات صنعتي توليد محصولات شيميايي مانند پارافين، به‌عنوان يك افزودني آب‌گريز در بتن بررسي شد. پخش‌شدگي مناسب پودر كربن در محيط سيماني پيش‌نيازي براي استفاده كارآمد آن است، كه به دليل آب‌گريزي بالاي آن بسيار دشوار است. لذا در ابتدا اثر محيط سيماني و افزودني‌هاي مختلف بتن بر پايداري پخش‌شدگي پودر كربن بررسي شد. باوجود اثر منفي محيط سيماني، استفاده از فوق روان كننده‌ها خصوصاً فوق روان كننده پلي‌كربوكسيلات پخش‌شدگي پودر كربن در اين محيط را به شكل قابل‌توجهي بهبود مي‌بخشد. تأثير پودر كربن آب‌گريز بر روي كارايي، مقاومت، تخلخل، جذب آب مويينه و دفع آب، مقاومت الكتريكي و آب‌گريزي بتن و خمير سيمان 3 و 28 روز عمل‌آوري شده، بررسي شد. با افزودن پودر كربن تا 15 درصد وزني سيمان به خمير سيمان، جذب حجمي آب، نرخ جذب آب مويينه و هدايت الكتريكي به ترتيب تا 23، 86 و65 درصد كاهش داشت. در مورد بتن نيز با افزودن پودر كربن تا 20 درصد وزني سيمان، نرخ جذب آب مويينه و هدايت الكتريكي به تا ترتيب 60 و 30 درصد كاهش داشت. با بررسي زاويه تماس قطره آب روي نمونه‌هاي خمير مشاهده شد كه افزايش مقدار پودر كربن منجر به افزايش خاصيت آب‌گريزي در نمونه‌ها شده است. در خمير سيمان افزودن پودر كربن باعث افزايش مقاومت فشاري از طريق تراكم نمونه‌ها شد، اما در بتن تغيير قابل‌توجهي مشاهده نگرديد. استفاده از اين ماده در بتن علاوه بر ايجاد خاصيت آب‌گريزي و بالطبع كاهش نفوذپذيري و افزايش دوام آن، از آن جهت اهميت دارد كه مي‌توان با مصرف اين محصول فرعي كارخانه‌هاي توليد مواد شيميايي به حفظ محيط‌زيست كمك كرد.

1396/08/02

9/20/2017 12:00:00 AM

Concrete is widely used as a construction material. For reducing the environmental effects of concrete industry and improving the environmental sustainability, use of any Industrial waste in concrete to improve its mechanical and durability characteristics can lead to saving of energy and resources. In this reaserch the possibility of using a hydrophobic carbon powder produced from waste materials of chemical industries, as an admixture in concrete was investigated. Good dispersion of carbon powder in cementitious environment is a precondition for its efficient use, which is not easy due to its high hydrophobicity. So effect of cementitious environment and several different concrete admixtures was assesd on dispersion of carbon powder. However cementitious environment had negative effects on dispersion, use of superplastisizers specially poly carboxylate greatly improved dispersion in this environment. Effect of hydrophobic carbon powder on workability, compressive strentgh, porosity, water sorptivity and absorption, water desorption, electrical conductivity and hydrophobicity of cement paste and concrete cured for up to 28 days is investigated. Adding carbon powder,up to 15 percent by weight of cement to cement paste decreased the absorption, sorptivity and electrical conductivity by 23, 86 and 65 percent recpectively. In the case of concrete, adding up to 20 percent by weight of cement, carbon powder to the mix, decreased the sorptivity and electrical conductivity by 60 and 30 percent respectively. By assesing the water droplet contact angle on paste samples, it was seen that increasing carbon powder content lead to more hydrophobicity. In cement paste, adding carbon powder increased compressive strentgh due to deacrising its porosity, but in concrete it had no major effect. Using carbon powder in concrete leads to its hydrophobicity and therefor to deacrising water permeability and its durability. And in addition its importance is in that by using this subsidiary production of chemical material factories, we can help the environmental sustainability.