بررسي عملكرد ستون¬هاي تزريق پرفشار و تأثير استفاده از مواد جايگزين سيماني بر آن تحت حمله سولفاتي

كارشناسي ارشد

مصالح داراي پايه سيماني در صورت قرارگيري در محيط سولفاتي، ممكن است تحت حمله سولفاتي قرار گيرند. اين پديده سال¬هاست كه در سازه¬ها و نمونه¬هاي بتني مشاهده و مطالعه شده است. ليكن جاي خالي پژوهش¬هاي بيشتر در زمينه حمله سولفاتي به مصالح خاك - سيماني حاصل از روش¬هاي بهسازي خاك، همچون تزريق پرفشار، به چشم مي¬خورد. به علت بالاتر بودن نسبت آب به سيمان در اين مصالح نسبت به بتن معمول و روش اختلاط و اجراي خاص، ساختار حفرات متفاوت از ساختار حفرات در بتن معمول است. همچنين، در ستون¬هاي تزريق پرفشار، ممكن است به علت سولفاتي بودن خاك يا آب محل، مصالح حاصله تحت حمله سولفاتي دوگانه داخلي و خارجي قرار گيرد. از جمله تمهيداتي كه براي بهبود عملكرد بتن در برابر حمله سولفاتي لحاظ مي‌شود، استفاده از مواد جايگزين سيماني است. در اين پژوهش، نمونه¬هاي تا حد امكان معرف از ستون تزريق پرفشار، با استفاده از ماسه 161 فيروزكوه، نسبت آب به سيمان 1.2، آب داراي 2 درصد وزني سديم سولفات و سيمان (پرتلند تيپ 2، پرتلند تيپ 5)، ساخته شده و در دو شرايط دائماً مستغرق و تحت چرخه‌هاي تر و خشك‌شدن، در محلول 10 درصد سديم سولفات، عمل‌آوري شده و اثر استفاده از پوزولان (با درصدهاي جايگزيني 10، 20 و 30) و سرباره (با درصدهاي جايگزيني 40، 50 و 60) به‌عنوان جايگزين درصدي از سيمان پرتلند تيپ 2، بررسي شده است. نتايج حاصله نشان مي‌دهد كه در كوتاه‌مدت (90 روز)، تحت شرايط دائماً مستغرق (كه حمله شيميايي مي‌تواند رخ دهد)، واكنش‌هاي سولفاتي تأثير قابل توجهي بر نمونه¬ها ندارند. همچنين، در محيط داراي سديم سولفات، تخريب فيزيكي غالب بوده و آثار آن زودتر از حمله شيميايي نمايان مي‌شود. بعلاوه، استفاده از مواد جايگزين سيماني مي‌تواند به بهبود عملكرد مصالح تحت هر دو حمله فيزيكي (با كاهش عمق نفوذ محلول سولفاتي) و شيميايي (بسته به نوع ماده مورد استفاده و تركيبات شيميايي موجود در آن) كمك كند. درصورتي‌كه طبق پژوهش¬هاي مشابه در بتن، استفاده از اين مواد منجر به كاهش دوام تحت حمله فيزيكي مي‌شود. نسبت مناسب استفاده از مواد جايگزين مي¬بايست با دقت انتخاب شود، زيرا در برخي درصدهاي جايگزيني (همچون 30 درصد پوزولان در اين مطالعه)، نفوذپذيري به ميزان قابل‌توجهي كاهش نيافته است، ليكن مويينگي افزايش يافته و مصالح، تخريب پيش¬رونده را تجربه مي-كند.

210582

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيد سجاد ميرولد

مهندسي عمران - ژئوتكنيك

دكتر محسن صابرماهاني