بررسی تاثیر استئارات ها بر مشخصات مکانیکی و دوام بتن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدرس حق التدریس

2 استادیار مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی

3 مدیر واحد تحقیق و توسعه شرکت دانش بنیان نانو بتن امین

4 مدیر شرکت دانش بنیان نانو بتن امین

چکیده

ورود آب و یون‌های مخرب همراه با آن به داخل بتن ازجمله مهم‌ترین عوامل تهدیدکننده پایایی سازه‌های بتنی می‌باشند. استئارات‌های کلسیم و روی به‌عنوان در دست رس‌ترین مواد به‌دست‌آمده از اسیدهای چرب، قادرند با ایجاد یک‌لایه آب‌گریز در منافذ مویینه و تغییر در کشش سطحی دیواره این منافذ، سرعت انتقال رطوبت را به داخل منافذ مویینه بتن در شرایط عدم وجود فشار هیدرو استاتیک کاهش دهند. ازاین‌رو در مطالعه حاضر، اثر استئارات‌های کلسیم و روی به‌عنوان مواد افزودنی نم بند روی مشخصات مکانیکی و دوام بتن‌های رایج (با نسبت آب به سیمان 47/0) بررسی شده است. به همین منظور، استئارات کلسیم و استئارات روی به مخلوط‌های بتنی عادی و خمیرهای سیمان، اضافه شده و تأثیر آن‌ها روی ویژگی‌های بتن و خمیر تازه شامل کارایی و درصد حباب هوای بتن، زمان‌گیرش خمیر سیمان، مشخصه‌های بتن سخت‌شده شامل مقاومت فشاری، مقاومت الکتریکی، جذب آب مویینه، جذب آب حجمی و مهاجرت تسریع شده یون‌های کلراید موردبررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که این مواد در غلظت نرمال و زمان‌گیرش خمیر سیمان استاندارد و همچنین درصد حباب هوای بتن تازه تأثیر محسوسی نداشته‌اند؛ اما نتایج آزمایش‌های بتن سخت‌شده نشان داد که با افزایش مقدار استئارات‌ها، جذب آب حجمی و مویینه بتن کاهش می‌یابد، به‌طوری‌که استئارات‌های کلسیم و روی در مقداری معادل 2 کیلوگرم در یک مترمکعب (5/0 درصد وزن سیمان)، جذب آب نیم‌ساعته و عمق نفوذ مویینه را به‌طور میانگین ۵۴% و ۲۵% نسبت به بتن کنترل کاهش داده‌اند؛ اما این مواد به دلیل عدم‌تغییر در ساختار منافذ مویینه بتن، باعث تغییر قابل‌توجه در مقاومت الکتریکی و ضریب مهاجرت تسریع شده یون‌های کلراید نشده‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of stearates on mechanical and durability of concrete

نویسندگان [English]

  • ramin naseroleslami 1
  • نعمتی چاری Nemati Chari 2
  • Mojtaba Hajmahdi 3
  • MohammadAli Yaghoobi 4
1 College teacher
2 assistant professor
3 Director of Research and Development Unit of Knowledge Foundation of Amino Nanotechnology
4 Manager at Nano beton Amin factory
چکیده [English]

water transfer to concrete can be considered as the main threat to the durability of concrete structures. calcium stearate and zink stearate as the most available materials deriving from fatty acids provide a water repellent layer among capillary pores and consequently increase the surface tension between water and capillary pores. as a result water transfer in non-hydrostatic condition in concrete will be restricted. Accordingly effect of calcium and zink stearate as damp-proofing admixtures on mechanical and durability aspects of ordinary concretes have been studied. To this end, these materials were added to concretes and cement pastes and properties of fresh paste and concrete in addition to mechanical and durability aspects of the hardened concrete have been investigated. Results show that mentioned materials do not change normal consistency, setting time of the paste and percentage of entrapped air. In hardened concrete, chloride difusivity and electrical resistivity were not affected by the use of damp-proof admixtures. in contrast, damp-proof admixtures remarkably decreased the rate and percentage of water absorption

کلیدواژه‌ها [English]

  • calcium stearate
  • zink stearate
  • Durability
  • damp-proofing admixtures

1[رمضانیانپور، ا، قدوسی، پ، گنجیان، ا (1395) "ریزساختار، خواص و اجزای بتن" دانشگاه صنعتی امیرکبیر

[2] ACI 212.3R-10- Report on chemical admixtures for concrete

[3] Zhichao,L. Will,H. (2016) “Effect of hydrophobic surface treatment on freeze-thaw durability of concrete. Journal of cement and concrete composite

[4]Maryoto.A (2015). “Improving microstructure of concrete using Ca(C18H35O2)2. The 5th international conference of Euro Asia civil engineering forum.

       [5] Cong,M. Bing,C(2016). “Properties of foamed concrete containing water repellents” Journal of construction and building materials. Vol123-pp106-114

[6] Eva,V. Dana,K. Monica,C. Martin,K. Roberr,C. (2012) “ Effect of hydrophobization on properties of lime-metakaolin plasters. Journal of construction and building materials Vol36-pp 556-561

[7] Damin,B. Zbigniew, M (2011). “Influence of selected hydrophobic agents on some properties of autoclaving cellular concrete. Journal of constructional and building materials. Vol 25- pp 282-287.

[8] Hong,W. Robert,B. Abdulla, A (2015). “Hydrophobic concrete using waste

paper sludge ash”. Journal of cement and concrete composite. Vol 70- pp 9-20

[9] Ya,G. Shi,C. Chi,S (2013). “ Influence of silaine based water repellent on durability properties of recycled aggregate concrete”. Journal of cement and concrete composite. Vol 30- pp32-38.

[10] Tittareli.F, Carsana,M (2014). “ Effects of hydrophobic admixtures and recycled aggregate on physical-mechanical properties and durability aspects of no fine concrete. Jouranl of construction and building materials. Vol 66- pp 30-37

[11] Tittareli,F, Moriconi,G. (2008). “ The effect of silane based hydrophobic admixture on corrosion of steel reinforcement in concrete”. Journal of cement and concrete composite. Vol 38- pp 1354-1357.

[12] Tittareli,F, Moriconi,G (2011). “comparison between bulk and surface hydrophobic treatment against corrosion of galvanized reinforcing steel in concrete. Journal of cement and concrete composite. Vol41- pp 609-614

[13] Marcos, L. Encarnacion, M (2017). “ Use of zinc stearate to produce highly hydrophobic adobe material with extended durability to water and acid rain”. Journal of construction and building materials. Vol 139- pp 114-122

[14] Marcos,l. Garsia,R (2009). “ Evaluation of capillary water absorption in rendering mortars made with powdered waterproofing additive”. Journal of constroction and building materials. Vol 23. Pp3287-3291.

[15] Lagazzo,A. Vicini,S (2016). “Effect of fatty acid soup on microstructure of lime-cement mortat”. Journal of construction and building materials. Vol 116- pp 384-390

[16] Laura,F. Urs,M(2013). “Influence and effectiveness of water repellent admixtures on pozzolana-lime mortars for restoration application”. Journal of construction and building materials. Vol49- pp

[17] Maryoto.A (2017). “Resistance of concrete with calcium stearate duo to chloride attack, tested by accelerated corrosion”. Journal of Procedia engineering. Vol 171- pp 511-516.