خانهبتن‌های توانمندبتن مقاوم در برابر حمله سولفاتی

بتن مقاوم در برابر حمله سولفاتی چیست؟

در سازه های زیرزمینی، قسمت بتنی سازه در معرض تأثیرات زیرسطحی نظیر تنش های مکانیکی دائم و آب های تهاجمی قرار می گیرند. با این وجود بتن با دوام فوق العاده ای که دارد شناخته می‌شود. محلولهای حاوی سولفات، مانند آبهای زیرزمینی طبیعی یا آلوده ، تأثیر قابل توجهی روی بتن نشان می دهند. این امر می تواند در نهایت منجر به از دست دادن قدرت، انبساط، پاشیدن لایه های سطحی و در نهایت جدایش شود.
با یک طرح اختلاط مناسب و درخور شرایط شیمیایی محیطی و آسیب های احتمالی، می‌توان چرخه عمر سازه بتنی را طولانی کرد. سولفات موجود در آب با هیدراتهای تری کلسیم آلومینات (عمدتا AFm ) در سیمان واکنش می دهد و باعث ایجاد اترنگیت ( همچنین در شرایط خاص تومازیت ) می شود که منجر به افزایش حجم می شوند. این افزایش حجم منجر به ایجاد فشار داخلی بالا در سازه بتنی می شود که باعث ترک خوردگی و ورقه شدن می شود. چنین حمله‌ی سولفاتی در بین انواع حملات شیمیایی طبقه بندی می شود که تحت آن بتن استاندارد طراحی شده بدون تدابیر خاص، می تواند خسارات قابل توجهی را متحمل شود. تجربیات میدانی نشان می‌دهد که از دست دادن چسبندگی و استحکام معمولاً شدیدتر از آسیب بتن ناشی از انبساط و ترک خوردگی هستند.
مقاومت سولفاتی بتن، ناشی از مقاومت سولفاتی ماتریس سیمان و همچنین توانایی آن در مقابله با انتشار یون‌های سولفات تعیین می‌باشد. بنابراین بتنی که باید در برابر سولفات مقاوم باشد باید نفوذ پذیری کم و همچنین مقاومت فشاری بیشتری داشته باشد. علاوه بر این باید از سیمان با مقدار C3A و Al2O3 پایین استفاده کرد، این کار احتمال هرگونه واکنش آسیب‌زا را کاهش می دهد. علاوه بر این، افزودن دوده سیلیس مطلوب است، زیرا این امر باعث شده چگالی ماتریس سیمان در ترکیب افزایش یابد و پیوند بین سیمان و سنگدانه ها قویتر شود و در نتیجه منجر به مقاومت فشاری بیشتر می شود.
طبق استاندارد EN 206، حمله سولفاتی در رده های مختلفی با توجه به میزان حمله شیمیایی، طبقه بندی می‌شود. بنابراین میزان سولفات موجود در آب در تماس با بتن، رده شرایط مورد نظر را در این طبقه بندی تعیین میکند. بسته به رده، یک مقدار حداقل سیمان مصرفی، و همزمان نسبت آب به سیمان حداکثر، باید استفاده شود، و همچنین الزاما از سیمانی استفاده شود که در برابر حمله سولفاتی مقاومت بالایی از خود نشان دهد.
در تونل سازی، دوام از اهمیت تعیین کننده‌ای برخوردار است و حمله سولفات یک پدیده دائما در حال وقوع و چالش برانگیز است. این امر به ویژه در مورد تولید قطعات پیش ساخته پوشش تونلی برای ماشین حفاری تونل (TBM) و نگهدارنده دیواره سنگی که توسط بتن پاشیده اعمال می شود صادق است. در حفاری‌هایی که در آن حمله سولفات بالا پیش بینی می شود، برآورده ساختن تمام الزامات فنی دشوار است مگر اینکه اقدامات مناسب در زمینه طرح اختلاط بتن نیز انجام شود.
در مورد بتن پاششی استفاده از شتاب دهنده‌های بدون قلیا برای دستیابی به مقاومت کافی سولفاتی الزامی است. تولید صنعتی و سریع قسمت پوشش تونل نیاز به چرخه های تولید تنها چند ساعته و حداکثر دمای 60 درجه سانتیگراد در بتن دارد. این امر با سیمان های معمولی مقاوم در برابر سولفات بسیار دشوار است ، زیرا این سیمان ها از مقاومت کمی برخوردار هستند. مخلوط بتن حاوی دوده سیلیس و یک فوق روان کننده, هردو معیار بهره وری و مقاومت سولفات را برآورده می کند ، اما بدلیل شکل گرفتن ترک‌ها، این سیستم در مرحله عمل آوری بتن بسیار حساس است. با استفاده از امولسیون اپوکسی با مصالح پایه آبی, بلافاصله پس از آزادسازی قالب قطعات، می توان بتن بدون ترکهای ریز را تولید کرد.

ویژگی ها


  • نسبت آب به سیمان بالا
  • مقاومت بالا در برابر حمله سولفاتی
  • مقاومت بالا در برابر یون های کلرایدی
  • کارایی و روانی بالای مخلوط بتن
  • در دوره‌های طولانی مقاومت های بالایی از خود نشان داده
  • دمای هیدراسیون پایین

کاربردها


  • ماشین های حفاری تونل ها
  • فونداسیون ها
  • شمع گذاری
  • برج های خنک کننده
  • صنایع شیمیایی، مخازن آب، چاه انبار، سیستم های زهکشی
  • سازه‌های ساحلی

مبانی طرح اختلاط


مواد تشکیل دهنده توضیحات نسبت های اختلاط
سنگدانه هراندازه سنگدانه قابل استفاده است هراندازه سنگدانه قابل استفاده است
سیمان دارای مقاومت متوسط تا بالا دربرابر حمله سولفاتی داشته باشد، طبق آیین نامه EN 206
استفاده از سیمان
های مقاوم در برابر حمله سولفاتی، طبق آیین نامه ASTM C150
با توجه به روش بتن‌ریزی، حجم خمیر سیمان را تا حد ممکن کاهش دهید
افزودنی معدنی خاکستر بادی، سرباره آتشگدازی دانه‌ای، دوده سیلیس، پوزولان‌های طبیعی (محصول ™DSP) بین 4%-8%
آب مصرفی بسته به رده حمله شیمیایی، طبق آیین نامه EN206
بسته به رده حمله شیمیایی، طبق آیین نامه ASTM
 

w/c
<0.55
<0.5
<0.45
<0.5
<0.45
<0.4
رده
XA 1
XA 2
XA 3
متوسط تیپ 2
شدید تیپ 5
بسیار شدید تیپ 5
افزودنی شیمیایی فوق روان کننده بسته به روش بتن‌ریزی و نیاز های مقاومتی اولیه  – مقدار مصرف ابر روان کننده بین 1.5 تا 0.6 درصد باشد.

(محصول ™HWR)

(محصول ™MWR)

 

سیستم مورد نیاز سیستم های آب بندی سیستم ™Hydraguardسیستم نوین آب بندی بتن ™Membrana
الزامات بتن ریزی و عمل آوری – عمل آوری و مراقبتی که به موقع شروع شود و تا زمان نیاز ادامه یابد، و تاثیر به سزایی روی جمع شدگی پلاستیک و خشک شدگی دارد افزودنی عمل آوری بتن پس از تراکم بتن استفاده گردد

(محصول ™CUC)

آیین‌نامه‌ها و مراجع

گالری تصاویر