ارزیابی مقاومت فشاری و دوام بتن الیافی حاوی ماده الیاف پلی پروپیلن، پلی کربوکسیلات اتر و E207

Abstract

چکیده در سالهای اخیر، مطالعات بسیاری در زمینه خصوصیات مکانیکی و دوام بتن­های الیافی انجام شده است. این نوع بتن­ ها در مقاوم‌سازی و ترمیم سازه ­های بلند مرتبه استفاده می­ شوند. در این پژوهش، تأثیر اختلاط بتن­های الیافی با میزان 1 تا 6 درصد مواد افزودنی شامل ماده E207 و ماده پلی ­کربوکسیلات اتر به طور جداگانه با الیاف پلی ­پروپیلن با استفاده از آزمایش ­های دوام شامل آزمایش ­های جذب آب حجمی، مقاومت ویژه الکتریکی، نفوذ تسریع شده یون کلر(RCPT) و همچنین مقاومت فشاری بتن مورد بررسی قرار گرفته است. بعلاوه، جهت مطالعه ریزساختار خمیر سیمان حاوی الیاف پلی­­ پروپیلن و مواد افزودنی پلی‌کربوکسیلات اتر و افزودنیE207 از آزمایش­های طیف­ سنجی تفرق اشعه ایکس(XRD)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و آزمون ترکیب شیمیایی به روش XRF استفاده شده است. نتایج بدست آمده پژوهش نشان می‌دهد که با اضافه کردن افزودنی پلی‌کربوکسیلات اتر و الیاف پلی­پروپیلن(نمونه A) نفوذ پذبری یون کلر در نمونه ­ها به صورت یکنواخت کاهش یافت بطوری که بیشترین کاهش نفوذ پذیری کلرید در نمونه A، 51% بود ضمن اینکه اضافه کردن افزودنیE207 و الیاف پلی­ پروپیلن(نمونهB) 35% نفوذ پذیری کلرید در بتن را نسبت به نمونه شاهد کاهش داده است. از سویی با اضافه کردن افزودنی ­هایA و B در طرح اختلاط، جذب آب بتن در نمونه­های A به مقدار 27 % و در نمونه­های B، 21% نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت. همچنین اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن به مقدار0.6 کیلوگرم در هر متر مکعب مقاومت ویژه الکتریکی بتن را در نمونه ها به مقدار 5% نسبت به نمونه شاهد کاهش داد. مقاومت ویژه الکتریکی بتن در نمونه ­های A، 213 % و در نمونه­هایB ، 268% نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. مقاومت فشاری در نمونه‌های A نسبت به نمونه شاهد درسن 7 و 28 روزه به ترتیب 134% و 56% افزایش داشته است و بیشترین مقاومت فشاری در نمونه­های B در سن 7 و 28 روزه به ترتیب 38% و 39% نسبت به نمونه شاهد افزایش یافته است. ضمن اینکه با افزودن ماده E207 به نمونه B بیشتر از مقدار 4 % مقاومت فشاری نمونه ها کاهش یافت. همچنین نتایج آزمایش SEM نشان داد که با اضافه کردن افزودنی پلی کربوکسیلات اتر و افزودنی E207 به طرح اختلاط بتن ریزساختار بتن در دو نمونه همگن­تر ومتراکم­تر نسبت به نمونه شاهد شده است که نتایج این آزمایش با آزمون جذب آب حجمی که با افزودن مواد افزودنی مقدار جذب آب کمتر شد همسو می باشد. نتایج آزمایش های XRD و XRF بر روی نمونه ها نشان داد که با افزودن مواد افزودنی پلی کربوکسیلات اتر و افزودنی E207 به نمونه ها، ژل سیلیکات کلسیم بیشتری تشکیل شده و منافذ سنگدانه ‌ها انسجام و پیوستگی بیشتری نسبت به نمونه شاهد داشتند که تایید کننده نتایج آزمون مقاومت فشاری انجام شده بتن می باشد. با توجه به نتایج ذکر شده می­توان نتیجه گرفت با افزودن مواد افزودنی پلی­کربوکسیلات اتر و ماده E207دوام و مقاومت فشاری بتن الیافی مسلح شده با الیاف پلی­ پروپیلن به طور چشمگیری در برابر عوامل تهاجمی افزایش می ­یابد و سازه ­های بتنی که در طرح اختلاط بتن آنها از مواد افزودنی برابر این تحقیق استفاده شود عمر طولانی ­تر و مقاومت بیشتری در برابر عوامل تهاجمی سازه ­های بتنی خصوصا کلرید خواهند داشت که به لحاظ اقتصادی در پروژهای بزرگ مقرون به صرفه خواهد بود.