۱۲

۲۹۲۱۵

۳۰۷۴۸

۳۳۴۴۵

شکل ۴–۱۴٫ روند تغییرات مدول الاستیسیته دینامیکی با افزودن نانوسیلیس به میکروسیلیس
شکل ۴–۱۵٫ روند تغییرات مدول الاستیسیته دینامیکی با افزودن نانوسیلیس به میکروسیلیس
۴-۲– ۴٫ آزمایش جمع شدگی بتن
۴-۲–۴–۱٫ مقدمه
یکی از مهمترین آزمایش‌ها برای بررسی خواص سازگاری ابعادی بتن ترمیمی با بتن پایه، آزمایش جمع شدگی می‌باشد. بطور معمول، مصالح ترمیمی با خاصیت جمع شدگی کمتر، سازگاری ابعادی بهتری با بتن پایه سازه خواهد داشت و احتمال ترک خوردگی در سطح ترمیم کمتر خواهد بود.

( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

۴-۲–۴– ۲٫ عوامل مؤثر در جمع شدگی
هنگامی که خمیر سیمان اشباع در رطوبت محیط معمولی قرار می گیرد از لحاظ ابعادی پایدار نمی ماند و در این محیط غیراشباع، به علت آنکه ژل سیلیکات کلسیم هیدراته، مقداری از آب جذب شده خود را از دست میدهد، تغییرشکل ناشی از جمع شدن پیدا میکند. بطور خلاصه کرنش ایجاد شده بر اثر جمع شدگی، به خروج آب جذب شده و حرکت آن از خمیر سیمان هیدراته نسبت داده می شود.
علت فرعی جمع شدگی ناشی از خشک شدن، حرکت و خارج شدن آب در فضاهای مویینه بتن بر اثر کشش هیدرواستاتیکی است. اگر چه جمع شدگی ناشی از خشک شدن تابعی از مقدار خمیر سیمان هیدراته شده است، اما تناسب مستقیمی بین آنها موجود نیست و این موضوع به دلیل قیودی است که کنترل کننده تغییر شکل بوده و تأثیر زیادی بر میزان تغییر شکل می گذارد. عواملی نظیر دانه بندی، حداکثر اندازه سنگدانه، شکل و بافت سنگدانه ها، نوع سیمان و نسبت آب به سیمان نیز در میزان جمع شدگی موثر می باشند. اکثر محققین معتقدند که مدول ارتجاعی سنگدانه مهمترین عامل می باشد و خواص دیگر سنگدانه بصورت غیرمستقیم، یعنی یا از طریق تأثیرشان بر روی میزان سنگدانه بتن و یا از طریق تأثیر بر روی تراکم پذیری مخلوط بتن، مؤثر خواهند بود به گونه ای که با افزایش میزان سنگدانه، نسبت جمع شدگی کاهش می یابد[۲۴]. یکی دیگر از عوامل جمع شدگی بتن، تراوش آب جذب شده و آب نگه داشته شده در حفرات ریز توسط کشش مویینگی خمیر سیمان هیدراته شده، به طرف فضاهای مویینه بزرگتر یا به طرف خارج سیستم می باشد که یک عمل وابسته به زمان است. با یک مقدار سیمان ثابت، افزایش نسبت آب به سیمان سبب افزایش جمع شدگی می شود. کاهش مقاومت (و بنابراین مدول ارتجاعی) و افزایش تراوایی بتن احتمالاً می تواند دلایل بروز پدیده فوق باشد. اندازه و شکل قطعه بتنی نیز تعیین کننده میزان جمع شدگی در بتن می باشد. این امر به علت مقاومتی است که در خروج آب از داخل بتن به محیط خارج وجود دارد، آهنگ خروج آبی که در طی جمع شدگی از بتن خارج می شود بستگی به طولی دارد که آب باید از داخل به سطح بتن طی کند. از آنجا که جمع شدگی در بتن وابسته به آب محبوس شده در حفرات ریز در محدوده ۳ تا ۲۰ نانومتر می باشد، لذا بتنهای حاوی افزودنی های ایجاد کننده حفرات ریز، معمولاً جمع شدگی بیشتری را نشان می دهند[۲۴].
۴-۲–۴–۳٫ انواع جمع شدگی بتن
جمع شدگی را با توجه به علتهای به وجود آورنده آن می توان به چندین گروه تقسیم بندی کرد:
۱– جمع شدگی ناشی از خشک شدن که علت اصلی این پدیده خروج آب بین لایه ای، از طریق لوله های مویینه به خارج است[۵۹].
۲– جمع شدگی خود به خودی که این نوع جمع شدگی در اثر مصرف شدن آب بتن به دلیل انجام واکنشهای هیدراتاسیون به وجود می آید[۵۹] و [۶۰].
۳– جمع شدگی پلاستیک که این پدیده در اثر تبخیر آب از سطح خارجی بتن در ساعات اولیه پس از بتن ریزی به وجود می آید[۵۹].
۴- جمع شدگی ناشی از کربناتاسیون که علت آن ترکیب شدن آب موجود در بتن با دی اکسید کربن نفوذ کرده به آن است[۵۹].
۴-۲–۴–۴٫ ارتباط عمل آوری داخلی و جمع شدگی
در قرن بیست ویکم عمل آوری داخلی به عنوان یک تکنولوژی جدید که نوید بخش تولید بتن مقاوم در مقابل ترک خوردگی در سنین اولیه و دوام بهتر است پدید آمده است. در سال ۲۰۱۰ موسسه بتن آمریکا تعریف عمل آوری داخلی را در راهنمای واژگان فنی خود به این صورت آورده است: “تأمین آب از طریق سنگدانه های سبک وزن از پیش مرطوب شده که همچون مخازنی در سراسر مخلوط سیمانی تازه در قالب ریخته شده پخش شده اند و به آسانی آب مورد نیاز برای هیدراسیون یا رطوبت مورد نیاز برای جایگزین شدن رطوبتی که از طریق تبخیر یا خودخشک شدگی از دست رفته است را آزاد میکنند[۶۱]. این تعریف به طور خلاصه دو هدف عمده عمل آوری داخلی را مشخص میکند: ۱– به حداکثر رساندن هیدراسیون ۲– به حداقل رساندن خودخشک شدگی و تنشهای همراه آن که ممکن است باعث ترکهای زودهنگام در بتن شود.
در ساخت وسازهای مرسوم برای اطمینان از توانمندی و برآورده شدن دوام سازه های بتنی عمل آوری آنها از طریق عمل آوری خارجی که بعد از اختلاط و قالب ریزی و گیرش بتن صورت میگیرد، بدست می آید[۶۲]. عمل آوری داخلی به عنوان یک روش جدید قادر است با تأمین رطوبت اضافی در بتن منجر به هیدراسیون موثرتر سیمان و کاهش خودخشک شدگی شود[۶۲]. یکی از روش های اصلی عمل آوری داخلی استفاده از سنگدانه های متخلخل سبک وزن اشباع به عنوان مخازن داخلی آب است. این مخازن می توانند آب مصرفی توسط جمع شدگی شیمیایی در طی هیدراسیون سیمان را جایگزین کنند[۶۲]. آب عمل آوری داخلی در طی هیدراسیون به طور طبیعی از منافذ نسبتاً بزرگتر سنگدانه های سبک وزن به منافذ کوچکتر ملات سیمان منتقل می شود. در سازه های بتن مسلح با نفوذ پذیری کم عمل آوری خارجی ممکن است نتواند مانع خودخشک شدگی در مرکز قطعات بتنی ضخیم شود، این معضل از طریق عمل آوری داخلی به سادگی قابل حل است. در کشور ایران بسیاری از سازه های بتن مسلح در اثر عمل آوری خارجی نامناسب به مقاومت و دوام پیش بینی شده در طراحی نمی رسند و در این شرایط عمل آوری داخلی با بهره گرفتن از سنگدانه های سبک وزن تولید داخل مانند لیکا می تواند راه حل مناسبی را برای این مشکل ارائه دهد.
۴-۲–۴–۵٫ نتایج آزمایش جمع شدگی