• سوالات تحقيق:


در اين تحقيق، به بررسی تأثیر مواد افزودنی بر میزان ناتراوایی و مقاومت بتن در محیط های اسیدی با استفاده از روش پیچش پرداخته خواهد شد .


  • روش تحقیق:


در این مقاله جهت بررسی روند خوردگی و کاهش مقاومت بتن ابتدا نسبت به تعیین منحنی کالیبراسیون روش نیمه مخرب ( با خرابی جزئی ) پیچش اقدام گردید . در ادامه 15 نمونه cm15×15×15 بتنی به همراه مواد افزودنی هوازا ، روان کننده و میکرو سیلیس(10 و 20 درصد جایگزین سیمان) تهیه و در سه محیط اسیدی (PH=4-5) ، اسیدی (PH=5-6) و خنثی (PH~7) در محل لوله های انتقال و تصفیه خانه فاضلاب قرار داده شد . نمونه ها به مدت 135 روز در محیط های آزمایش قرار داشتند که در هر 45 روز با بکارگیری روش نیمه مخرب ( با خرابی جزئی ) پیچش و با استفاده از منحنی کالیبراسیون بدست آمده ، مقاومت فشاری نمونه ها محاسبه گردید .
نتیجه گیری:
دراین تحقیق تاثیر مواد افزودنی مورد استفاده در ساخت بتن و PH محیط بر مقاومت و ناتراوایی بتن در محیط اسیدی مشخص گردید و نتایج آن ارائه شده است .
کلمات کلیدی: روش پیچش ، مقاومت بتن ، فاضلاب شهری ، اسید سولفوریک ، PH ، ناتراوایی بتن ، مواد افزودنی



1. مقدمه
با بزرگ شدن شهرها و افزايش تراكم جمعيت آنها در كشور ما ، مسأله آلودگي محيط زيست ، روز به روز اهميت بيشتري پيدا مي كند. بدين لحاظ لازم است فاضلاب ها را كه يكي از عوامل آلودگي محيط زيست هستند جمع آوري و از شهرها خارج ، پالايش و سپس پساب تصفيه شده ، به گردش آب در طبيعت باز گردانيده شود.
سيستم های تصفيه خانه و و لوله هاي جمع آوري فاضلاب ، بيشتر از جنس بتن است. مشكل اين نوع لوله ها، خورده شدن در اثر فرآيند بيولوژيكي توليد اسيد سولفوريك ناشي از فاضلاب درون آنهاست. در واقع ساختار محكم اين لوله هاي بتني تحت اثر خوردگي به طور جدي ، تحليل مي يابد و اين فرسايش سازه هاي زيربنايي توسط مكانيسم خوردگي كه منجر به جايگزيني زودرس لوله هاي خورده شده مي گردد، با صرف هزينه هاي بالايي همراه است.علت اصلي اين خوردگي [3]M.I.C.C. مي باشد. اين فرآيندي است كه در طي آن ، در سيستم هاي فاضلاب اسيد سولفوريك توليد مي شود كه حاصل واكنش بين گاز سولفيد هيدروژن و باكتري تيوباسيليوس است[1].
باكتري گونه تيوباسيليوس عامل اصلي M.I.C.C. در لوله هاي فاضلاب مي باشد [1]. اسيد توليد شده توسط اين گونه باكتري در سطوح بالاي خط جريان جمع مي شود و در واقع تاج لوله فاضلاب را مورد حمله قرار مي دهد.بخشهايي از ايستگاههاي جمع آوري[4] و كليه ايستگاههاي پمپاژ ، در معرض تخريب كامل ناشي از كاهش مقاومت سازه‌اي بتن در اثر خوردگي هستند. اگر چه پروسه خوردگي بتن يك پروسه تدريجي است ، ولي گاهي اوقات اثرات گمراه كننده‌اي از خود بجاي مي گذارد.
در موارد خيلي بد ، تجزيه بتن در حد چند ميليمتر در سال است. خوردگي اسيد سولفوريك بيولوژيكي از سال 1945 مورد مطالعه قرار گرفته است [1]. از آن زمان به بعد ، تلاش هاي زيادي براي بررسي و مطالعه خوردگي انجام شد [2 و3]. فعاليت باكتريايي و شيميايي در لوله هاي فاضلاب توليد يك سيكل سولفور مي كند ، كه مي‌تواند منجر به توليد اسيد سولفوريك شود.وقتي كه شرايط بي هوازي ناشي از زمان ماند طولاني يا سرعت پايين فاضلاب اتفاق مي افتد ، باكتري هاي احيا كننده سولفات ، نظير ديسولفوويبريو[5] ، تركيبات سولفور را به H2S احيا مي كنند. بر اثر آشفتگي جريان و كاهش PH ، H2S به فضاي لوله هاي فاضلاب وارد مي شود. تبديل H2S به اسيد سولفوريك تحت شرايط هوازي ، پس از جذب H2S از فضاي لوله ها به بتن يا بيوفيلم روي سطح بالاي خط جريان لوله ها ، اتفاق مي افتد. H2S ممكن است با اكسيژني كه روي ديوار لوله هاي فاضلاب رسوب كرده است ، واكنش داده و سولفور خالص را تشكيل دهد. سولفور ماده غذايي براي بسياري از باكتري هاي گونه تيوباسيلي از قبيل Thiobacillus thiooxidans ، Thiobacillus neapolitanus و Thiobacillus intermeddius مي باشد [4 و5]. اين باكتري ها سولفور را به اسيد سولفوريك تبديل مي كنند كه منجر به تجزيه بتن مي شود. اسيد سولفوريك نيز ابتدا با هيدروكسيد كلسيم موجود در بتن واكنش داده و گچ را بوجود مي آورد. پس از آن واكنش بين گچ و تري كلسيم آلومينات هيدراته منجر به تشكيل اترينگايت مي شود . هر دوی اين تركيبات به وجود آمده در مقايسه با تركيبات اوليه حجم بيشتري دارند كه منجر به ترك خوردن بتن مي شود. پس از آن ، مواد تجزيه شده توسط جريان فاضلاب شسته میشوند كه روند خوردگي را شتاب مي دهد [7و6].
با توجه به در حال توسعه بودن ايران و اينكه كليه شهرهاي بزرگ به سيستم جمع آوري فاضلاب شهري مجهز مي‌شوند ، لذا اين تحقيق مي تواند پاسخي به اين نياز بوده و از طرفي در هزينه هاي نگهداري ، تعويض و تعمير در آينده صرفه جوئي بعمل آورد.
2. روش نیمه مخرب پیچش :
این روش در سال 2005 میلادی توسط دکتر محمود نادری ابداع گردید که به جهت سهولت انجام ، عدم نیاز به تخصص خاص ، سرعت بالای انجام آزمایش و دقت کافی به عنوان یکی از روشهای مناسب جهت تعیین مقاومت فشاری در جای بتن می باشد .
این آزمون در حالتهای افقی ، قائم و به طور کلی بر روی هرسطح صافی به سادگی و بدون نیاز به برنامه ریزی قبلی قابل انجام است. ابزار مورد نیاز در این آزمون بسیار ساده و قابل دسترسی می باشد.

1.2. ابزار مورد نیاز :
ابزار مورد نیاز در این روش استوانه فلزی فولادی یا آلومینیومی که در شکل 1 قابل مشاهده می باشد که ابعاد ومطلوب آن مطابق مطالعات انجام شده به قطر 40 میلیمتر و ارتفاع 25 میلیمتر می باشد، ترک متر که در شکل 2 به تصویر کشیده شده است ، چسب اپوکسی دو قسمته که مقاومت پیچشی آن باید بیشتر از مقاومت پیچشی بتن باشد .

 

2.2. نحوه انجام کارهای آزمایشگاهی :
ابتدا از 13 نوع بتن با رده های مقاومت فشاری متفاوت تهیه و از هر رده مقاومتی 3 نمونه مکعبی به ابعاد 15×15×15 سانتیمتر تهیه گردید ، این نمونه ها در شرایط استاندارد نگهداری و با توجه به اینکه در تهیه مخلوطهای بتنی از سیمان تیپ 2 استفاده شده بود در سن 42 روزه گی آزمایشهایی به شرح زیر بر روی آنها انجام گرفت .
الف) دو نمونه از سه نمونه مذکور جهت انجام آزمایش فشاری استاندارد مورد استفاده قرار گرفته و مقاومت فشاری آنها مشخص گردید .
ب) یک نمونه از سه نمونه جهت انجام آزمون پیچش در نظر گرفته شد که استوانه های فلزی از جنس آلومینیومی با قطر 40 میلیمتر و ارتفاع 25 میلیمتر مطابق شکل3، در سه نقطه از نمونه پس از سمباده زدن سطح بتن و تمیز کردن آن ، با چسب اپوکسی چسبانده شده و بعد از گذشت 24 ساعت به وسیله ترک متر، گشتاور پیچشی به استوانه مذکور به طور پیوسته و با سرعت یکنواخت تا لحظه شکست بتن زیر استوانه وارد و گشتاور پیچشی نظیر شکست یادداشت گردید . در شکل 4 نحوه شکست نمونه ها بعد از پیچاندن مشاهده می شود .

معرفی بتن پلاست

تولید کننده انبوه اسپیسر و صلیب های کاشی ، نوارهای آب بندی واتراستاپ ، مواد شیمیایی بتن مانند روانسازهای بتن ، مواد آب بند کننده بتن ، انواع عایق های ساختمانی ، گروت ها و مواد ترمیمی بتن ، انواع چسب های ساختمانی

درباره بتن پلاست

شرکت شیمیایی بتن پلاست فعالیت خود را در سال 1387 با هدف تولید و ایجاد ارزش آفرینی از طریق تولید محصولات با کیفیت و شاخص، پایدار و واحد ارزشهای زیست محیطی و با رعایت قوانین ملی و استانداردهای فنی آغاز نمود تا سهمی در بهتر شدن شرایط ساخت و ساز در ایران بزرگ داشته باشد .

دفتر مرکزی فروش

آدرس: تهران . ملارد . صفادشت . بعد از میدان نبی اکرم . قبل از آتش نشانی . پلاک ۱۱۲ . شرکت شیمیایی بتن پلاست
آدرس ایمیل: info@betonplast.com
تلفکس : 65423400-65423500-65423600  - 65423700 - 65423800 - 65423900 

موبایل : 0912769115-09127659116-09124201549