بررسی دوام مخلوط های بتن خودتراکم دو و چند جزئی درشرایط شبیه سازی دریایی (خلیج فارس)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشگاه علم و صنعت ایران،تهران، ایران

2 دانشگاه علم و صنعت ایران/دانشکده عمران/مدیریت ساخت

چکیده

در این تحقیق عملکرد نمونه های بتن خودتراکم شامل مقاومت فشاری، مقاومت ویژه الکتریکی، جذب آب حجمی، تخلخل کل و پدیده نفوذ یون کلرید در شرایط شبیه سازی شده ی مستغرق در خلیج فارس در دانشگاه علم و صنعت ایران انجام شده است. در طرح مخلوط بتن خودتراکم از جایگزین کردن ۸، ۲۰ و ۵۰% سیمان با مواد افزودنی به ترتیب میکروسیلیس، متاکائولن و سرباره و همچنین برای مخلوط های چند جزیی، میکروسیلیس و متاکائولن و نیز میکروسیلیس و سرباره با درصدهای جایگزینی مذکور استفاده شده است. در این تحقیق از نسبت های آب به سیمان ثابت 45/0، استفاده شده است. نتایج نشان دهنده عملکرد مثبت آزمونه های حاوی مواد افزودنی در مقایسه با بتن های بدون مواد افزودنی است. بتن خود تراکم حاوی مواد افزودنی در برابر نفوذ یون کلرید مقاومت بیشتری را در شرایط غوطه وری در دریا از خود نشان می دهند. بتن های خود تراکم بدون مواد جایگزین کمترین مقاومت را در برابر نفوذ یون کلرید داشتند و مخلوط های بتنی چند جزئی حاوی میکروسیلیس و متاکائولن در تمامی سنین عملکرد بهتری در برابر نفوذ یون کلرید داشته اند. مخلوط های بتن چند جزئی حاوی سرباره و میکروسیلیس و همچنین مخلوط های بتنی حاوی سرباره دارای مقاومت فشاری کمتری در مقایسه با بتن شاهد در تمامی سنین بودند که می توان دلیل این امر را، تخلخل بالای ایجاد شده در دوران آماده سازی و استفاده از سرباره نامرغوب دانست.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating Durability Properties of Binary and Ternary Self-Consolidating Concrete Mixtures in Simulated Marine Environement (Persian Gulf)

نویسندگان [English]

  • Sajjad Mirvalad 1
  • Ali Akbar Shirzadi Javid 1
  • Sadegh Manouchehric 2
1 Professor, School of Civil Engineering, Iran University of Science & Technology
2 Assistant Professor, School of Civil Engineering, Iran University of Science & Technology
چکیده [English]

The performance of binary and ternary self-consolidating concrete (SCC) samples immersed in Persian Gulf simulated water including compressive strength, electrical resistance, bulk water absorption, total voids and chloride ions penetration were investigated. Portland cement was partially replaced with 8, 20, and 50% (by mass) of silica fume, metakaolin and slag, respectively. In addition, ternary blends containing the mentioned percentages of metakaolin and silica fume as well as slag and metakaolin were cast. The water to binder ratio was considered 0.45. The results indicated the improvement in the performance of immersed binary and ternary SCC samples compared with control samples. SCC containing the studied supplementary cementing materials showed better performance compared to the plain SCC when immersed in sea water from the view point of resistance against chloride ions attack. The best performance was arrived to the ternary SCC containing metakaolin and silica fume. The samples containing slag did not perform well in the Persian Gulf exposure which can be related to the poor quality of the studied slag.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Self-consolidating concrete
  • Chloride Ions Penetration
  • Electrical resistivity
  • Silica fume
  • Metakaolin
  • Slag
  • Simulated Marine Environment
 

[1].          Okamura, H. and M. Ouchi, Self-compacting concrete. Journal of advanced concrete technology, 2003. 1(1): p. 5-15.

[2].          Assié, S., Durabilité des bétons auto-plaçants. 2004, Toulouse, INSA.

[3].          Bonakdar, A., M. Bakhshi, and M. Ghalibafian. Properties of High-performance Concrete ContainingHigh Reactivity Metakaolin. in 7th International Symposium on Utilization of High-Strength/High-Performance Concrete, Washington DC. USA. 2005.

[4].          Vivek, S. and G. Dhinakaran, Durability characteristics of binary blend high strength SCC. Construction and Building Materials, 2017. 146: p. 1-8.

[5].          Ozyildirim, C., Laboratory investigation of low-permeability concretes containing slag and silica fume. Materials Journal, 1994. 91(2): p. 197-202.

[6].          Mostofinejad, D., K. Mirtalee, and M. Sadeghi, Investigation of compressive strength of concrete with slag and silica fu. International Journal of Engineering Science (Tehran), 2002. 13(2): p. 117-132.

[7].          Lane, D.S. and C. Ozyildirim, Combinations of pozzolans and ground, granulated blast-furnace slag for durable hydraulic cement concrete. 1999, United States. Federal Highway Administration.

[8].          Thomas, M., et al., Ternary cement in Canada. Concrete international, 2007. 29(7): p. 59-64.

[9].          Tikalsky, P., et al., Development of Performance Properties of Ternary Mixtures: Phase I Final Report. 2007, United States. Federal Highway Administration.

[10].        Concrete, S.-C., The European Guidelines for Self-Compacting Concrete. BIBM, et al, 2005. 22.

[11].        Standard, B., Part-116 (1983) Method for Determination of Compressive Strength of Concrete Cubes, London. British Standard Institution, 1881.

[12].        ASTM, Standard test method for density of hydraulic cement. 2009.

[13].        ASTM, C., Standard test methods for chemical analysis of hydraulic cement. American Society for Testing of Materials: Philadelphia, PA, USA, 2004.

[14].        AASHTO., Standard method of test for sampling and testing for chloride ion in concrete and concrete raw materials. 1997, AASHTO Washington, DC.

[15].        Crank, J., The mathematics of diffusion. 1979: Oxford university press.

[16].        Takada, K., G. Pelova, and J. Walraven, Influence of mixing efficiency on the mixture proportion of general purpose self-compacting concrete. 1998: Univ.

[17].        Basheer, L., J. Kropp, and D.J. Cleland, Assessment of the durability of concrete from its permeation properties: a review. Construction and building materials, 2001. 15(2-3): p. 93-103.

[18].        Samimi, K., et al., Influence of Metakaolin and Cements Types on Compressive Strength and Transport Properties of Self-Consolidating Concrete.

[19].        Pargar, F., H. Layssi, and M. Shekarchi. Investigation of chloride threshold value in an old concrete structure. in Proc., 5th Int. Conf. on Concrete under Severe Conditions: Environment and Loading (CONSEC’07) Tours. 2007.

[20].        Shekarchi, M., F. Moradi-Marani, and F. Pargar, Corrosion damage of a reinforced concrete jetty structure in the Persian Gulf: A case study. Structure and Infrastructure Engineering, 2011. 7(9): p. 701-713.