18727

۱۸۷۲۷

بررسي تاثير كربن فعال آبگريز و ديسپرسيون آن در اپوكسي بر محافظت سطحي بتن

كارشناسي ارشد

سازه

اسفند۱۳۹۶

دكتر اصغر حبيب نژاد كورايم

دكتر امير رزمجو

عمران

بتن جزو پركاربرد ترين مصالح در صنعت ساخت و ساز محسوب مي شود. در كنار خصوصيات مكانيكي بتن مسلح توجه به دوام آن به خصوص در شرايط محيطي مرطوب و خورنده مساله اي مهم مي باشد. از آنجا كه عمده خرابي هاي سازه هاي بتن مسلح موجود در شرايط آبي ناشي ازخوردگي ميلگرد است، محافظت سطحي بتن راهي براي كاهش نفوذ مواد خورنده نظير رطوبت، كلريد ها و غيره به داخل بتن شده و بنابراين روند خوردگي و زوال سازه را بسيار كند مي كند. در اين تحقيق براي نخستين بار تاثير استفاده از پودر كربن آمورف در اپوكسي و ماريسيل بر خصوصيات دوام ملات و بتن بررسي شده است. در آزمايش زاويه تماس براي اپوكسي مشاهده شد كه اضافه كردن 15 % وزني كربن به ماتريس اپوكسي زاويه تماس را حدود 60 درجه ( از 30 به 90 ) بالا مي برد. اما براي يك ماده فوق آبگريز مانند ماريسيل استفاده از 20 % وزني كربن زاويه تماس را از حدود 150 درجه به 120 درجه رساند. آزمايش هاي جذب آب حجمي، نرخ جذب آب سطحي و همچنين دفع آب بر روي ملات هاي ماسه سيمان با نسبت آب به سيمان 0,3 و 0,45 و همچنين بتن با نسبت آب به سيمان 0,4 انجام شد. با افزودن 15 % وزني پودر كربن به ماده حفاظت سطحي اپوكسي جذب حجمي آب در ملات هاي با آب به سيمان 0,3 ، حدود 3 برابر و براي ملات هاي با آب به سيمان 0,45 تا 2 برابر كاهش داشت و اين موضوع توانايي كربن را در كاهش نفوذپذيري آب و احتمالا كاهش نرخ خوردگي نشان مي دهد. نتايج در نرخ جذب آب نيز رضايت بخش بود و افزودن كربن موجب كاهش آن مي شود. در آزمايش دفع آب پودر كربن اگرچه نرخ تنفس بتن را پائين مي آورد، اما اين روند آنقدر ناچيز بوده كه مي توان از آن چشم پوشي نمود. در نهايت مي توان گفت، استفاده از پودر كربن آمورف در مواد حفاظت سطحي اپوكسي با توجه به خاصيت آبگريزي اش و در نتيجه كاهش نفوذپذيري بتن از يك سو و مصرف يك محصول فرعي حاصل از بازيافت پساب كارخانه هاي توليد مواد شيميايي و كمك به حفظ محيط زيست از سوي ديگر توجيه بسيار مناسبي دارد. واژه هاي كليدي: پودر كربن آمورف، مواد حفاظت سطحي، زاويه تماس، نفوذپذيري، دوام

1397/02/04

4/24/2018 12:00:00 AM

Concrete is one of the most used materials in the construction industry. Along with the mechanical properties of concrete, considering its durability is an important issue, especially in humid and corrosive environments. Because of the major breakdowns caused by reinforced concrete structures in abrasion conditions, the surface protection of concrete is a way to reduce the penetration of corrosive materials such as moisture, chlorides, etc. into concrete, and therefore, makes the process of corrosion and deterioration of the structure too slow. In this research, the effect of the use of amorphous carbon powder in epoxy and mariseal on the properties of mortar and concrete durability was investigated. In the contact angle test for epoxy, it was observed that adding 15% carbon to the epoxy matrix would increase the contact angle by about 60 degrees (from 30 to 90). However, for a hydrophobic material such as mariseal, the use of 20% carbon brings the contact angle from about 150 degrees to 120 degrees. Volumetric adsorption experiments, surface water absorption rates, as well as water discharges on cement sand mortars with water to cement ratio of 0.3 and 0.45, as well as concrete with a water to cement ratio of 0.4 were conducted. By adding 15% by weight of the carbon powder to epoxy surface protection material, volumetric adsorption of water content in mortars with cement to water ratio of 0.3, about 3 times, and for cements with water to cement ratio of 0.45 about 2 times reduced, which reduces the ability of carbon to reduce water permeability and possibly reduced corrosion rate. The results were also satisfactory at the water absorption rate, and adding carbon would reduce it. In water disposal experiment, carbon powder, lowers the breathing rate of concrete, but the process is so small that it can be ignored. Finally, it can be said that the use of amorphous carbon powder in surface protection materials because of its hydrophobicity and, consequently, the increased durability of concrete on the one hand, and the consumption of a by-product of chemical plants and contributing to the preservation of the environment on the other hand has a very good justification. Key words: carbon powder, surface protection, contact angle, permeability, durability