اثر ناحیه جزرومدی، مکمل‌های سیمانی و مصالح دریایی بر برخی از پارامترهای دوام بتن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازه‌های دریایی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه هرمزگان - ایران

2 دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی آیندهوون، هلند

3 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، بندرعباس، ایران

4 گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

10.22067/jfcei.2023.83067.1239

چکیده

استفاده از ماسه لایروبیشده و آب دریا در تولید بتن با توجه به منابع اولیه این مواد، عملاً درمحیطهای دریایی، جزایر و بنادر توجیه پذیرتر است. از طرفی، بررسی پارامترهای دوام سازه های بتنی در محیطهای دریایی خصوصا در شرایط جزرومدی بسیار حساس میباشد. بدلیل آنکه در این مناطق چرخه‌های متوالی خشک/مرطوب، گرادیان دما و رطوبت در طول زمان، روند کربناسیون و انتشار یون‌های رسانا را تشدید، و نهایتا زوال فیزیکی و شیمیایی بتن را تسریع می‌کند. هدف این تحقیق بررسی تاثیر پوزولانهای متاکائولن، دوده سیلیس و سرباره کوره ذوب آهن بر خواص مکانیکی و ریزساختار بتن ساخته شده از ماسه و آب دریا در شرایط جزرومدی می باشد. نتایج نشان داد که استفاده از آب و ماسه دریا در بتن، به دلیل حضور نمک های کلرید و همچنین پرشدن خلل وفرج توسط اترینگایت ناشی از حمله ی سولفاتها، بهبود 8%/6 خواص مکانیکی در سنین اولیه را به دنبال داشت، ولی پس از آن افت چشمگیری را تجربه کرد. دوده سیلیس به دلیل منبع بالای SiO2 و همینطور واکنش پذیری بالا، با تسریع روند مصرف کلسیم هیدروکسید، ضمن جلوگیری از پیشروی کربناسیون، باعث تشکیل ژل کلسیم-سیلیکات-هیدرات متراکم با سطح مخصوص بالا در ریزساختار ناحیه ی انتقال بتن ساخته شده از آب و ماسه دریا شد. همچنین در حضور سولفات منیزیم، دوده سیلیس بهتر از سرباره و متاکائولن، از تشکیل اترینگایت و نهایتا گسترش حفرات و ریزترک ها جلوگیری کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Tidal conditions, Supplementary Cementitious Materials and Marine's Materials on Some of Concrete Durability Parameters

نویسندگان [English]

  • Mohammad Jahani 1
  • Shore Shahnoori 2
  • Saeed Moradi 3
  • Mohammad Yazdani 1
  • Cyrus Ershadi 4
1 Marine Structures, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran.
2 Built Environment, Smart Architectural Technologies, Eindhoven University of Technology, Netherlands
3 Urban Development Research Center (BHRC), Persian Gulf Branch,, Bandar Abbas, IRAN.
4 Department of Civil Engineering, Faculty of Technical Engineering, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
چکیده [English]

The use of dredged-marine-sand and seawater for concrete production is practically more justified in marine environments due to the primary sources of these materials. Also, it is very crucial to examine the durability parameters of concrete structures in marine environments, especially in tidal conditions, because in these area, consecutive dry/wet cycles, temperature and humidity gradients over time, intensify carbonation and diffusion of conductive ions, therefore physical and chemical deterioration accelerated accordingly. The aim of this research is to investigate the effect of metakaolin, silica fume, and slag on the mechanical properties and microstructure Seawater-seasand concrete in tidal conditions. The results showed that the use of seawater and sand in concrete, due to the presence of chloride ions as well as the filling of voids by ettringite caused by the sulfates attacks, led to the improvement of mechanical properties in the early ages, but after that, a significant drop was occurred. Due to the high source of SiO2 and its high reactivity, silica fume accelerated the consumption of calcium hydroxide, prevented carbonation progress, and formed a dense calcium-silicate-hydrate gel in the microstructure of Seawater-seasand-concrete, and in the presence of magnesium sulfate, better than slag and metakaolin, prevented the formation of ettringite and therefore, propagation of pores and microcracks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Durability of concrete
  • Mechanical properties
  • Concrete microstructure
  • Dredged marine sand
  • Tidal conditions
[17] D. L. Pillay, O. B. Olalusi, M. W. Kiliswa, P. O. Awoyera, J. T. Kolawole, and A. J. Babafemi, “Engineering performance of metakaolin based concrete,” Cleaner Engineering and Technology, vol. 6, p. 100383, 2022. https://doi.org/10.1016/j.clet.2021.100383
CAPTCHA Image