دانلود مقاله بررسی کیفیت بتن با دوام در برابر خوردگی میلگردها

برای مشخص کردن بتن با دوام در برابر خوردگی میلگردها روشهای مختلفی ارائه شده است که هر آزمایش و روش پیشنهادی به پارامتر معینی توجه دارد . آزمایشهای بسیار ساده تا بسیار مشکل و پر هزینه در این مجموعه قرار دارد و معمولا" آزمایشهای دقیق تر و معتبر تر پر هزینه و زمان بر
می باشند . دست اندرکاران همواره بدنبال آزمایشهای ساده ، کم هزینه و سریع هستند هر چند از دقت کمتری ممکنست بر خوردار باشند .
معمولا" آزمایشهائی معتبر تلقی می گردند که مستقیما" به مسئله خوردگی میلگردها می پردازند . آزمایشهای غیر مستقیم همواره غیر معتبرتر تلقی میشوند ولی کاربرد آنها در دنیا رواج زیادی دارد .
آزمایشهای زیر از جمله این موارد است و در هر بررسی باید مشخص کرد که از کدام آزمایش زیر بهره گرفته ایم .

1- آزمایش جذب آب حجمی اولیه ( کوتاه مدت ) و نهائی ( دراز مدت ) بتن BS1881 و ASTM C 642
2- آزمایش جذب آب سطحی ( ISAT ) بتن BS 1881
3- آزمایش جذب آب موئینه بتن RILEM
4- آزمایش مقاومت الکتریکی بتن
5- آزمایش نیم پیل ( پتانسیل خوردگی ) ASTM C 876
6- آزمایش پتانسیل و شدت خوردگی ) G 109 ) بروش گالوانیک
7- آزمایش شدت خوردگی بروش گالواپالس
8- آزمایش درجه نفوذ یون کلر بتن AASHTOT259
9- آزمایش تعین عمق نفوذ یون کلر در بتن
10 - آزمایش تعین پروفیل یون کلر و ضریب نفوذ آن
C114 و C1218 و ASTM C1152
11 - آزمایش شاخص الکتریکی توانائی بتن برای مقابله با نفوذ یون کلر
ASTM 1202

هرچند عنوان برخی استانداردها و یا شماره آن در بالا ذکر شده است اما این آزمایشها ممکن است با تغییرات اندک و یا زیاد در استانداردهای دیگر نیز انجام شود که نتیجه آن الزاما" مشابه به استانداردهای دیگر نیست و از مفهوم واحد برخوردار نمی باشند .


 آزمایش جذب آب حجمی اولیه کوتاه مدت و دراز مدت :

انواع آزمایش جذب آب حجمی وجود دارد . شکل و ابعاد نمونه ، طرز خشک کردن ( دما و مدت ) ، نحوه قرارگیری در آب ، دمای آب ( معمولی و جوشان ) ، مدت قرار گرفتن در آب و نحوه گزارش نتیجه از موارد اختلاف استانداردهای مختلف می باشد . بسیاری از استانداردها برای کنترل کیفیت قطعات بتنی پیش ساخته از این آزمایش استفاده می نمایند . مکعبی 10 ×10 و استوانه ای کوچک به قطر 5/7 تا 10 سانتی متر از اشکال و ابعاد رایج است . دمای خشک کردن نمونه ها از 40 تا 110 درجه متغیر می باشد. مدت خشک کردن از 24 ساعت ( دمای 110 ) تا 14 روز
( دمای 40 تا 50 ) پیش بینی شده است . در برخی استانداردها نحوه خاصی برای قرارگیری در آب و ارتفاع آب روی نمونه در نظر گرفته اند . دمای آب از 20 تا جوشانیدن آب منظور می شود . مدت قرار گیری در آب قرائت های مربوط به 10 دقیقه ، 30 و 60 دقیقه تا بیش از سه روز
می باشد . در اکثر استانداردها تعریف جذب آب حجمی نسبت وزن آب جذب شده به وزن نمونه خشک اولیه است . لازم به ذکر است اگر بخواهیم این ویژگی را در بتن های سبک با بتن معمولی مقایسه کنیم بهتر است نسبت حجم آب جذب شده به حجم نمونه را مد نظر قرار دهیم ، بهرحال مقایسه نتایج جذب آب حاصله از آزمایش طبق استانداردهای مختلف کاملا" گمراه کننده است . برخی کتب ، بتن ها را از نظر میزان جذب آب طبقه بندی می نمایند . بطور مثال گفته می شود جذب آب اولیه مربوط به 30 دقیقه طبق BS1881 بهتر است کمتر از 2 درصد باشد تا بتنی با دوام داشته باشیم . معمولا" گفته می شود جذب آب کوتاه مدت برای کنترل دوام بتن معتبر تر است زیرا خصوصیات سطحی بتن را به نمایش می گذارد .

 جذب آب سطحی :

این آزمایش عمدتا" در انگلیس کاربرد دارد و جذب یک جهته را در روی نمونه خاص در منطقه محدود اندازه گیری می نمایند . نوع خشک کردن اولیه بتن ، زمان و وسایل مربوطه در این استاندارد مشخص شده است . این آزمایش عملا" در ایران کاربرد کمی دارد .







 جذب آب موئینه بتن :

بسیاری معتقدند مکانیسم جذب آب بتن در مناطق مرطوب ، جذر و مد و پاشش آب یا شالوده های واقع در منطقه خشک و بالای سطح آب با مکانیسم جذب موئینه شباهت دارد . Rilem آزمایش جذب آب موئینه را بر روی نمونه های مکعبی 10 سانتی متری بصورت زیر توصیه میشود .
نمونه ها در دمای 40 تا 50 در آون خشک می شوند ، سپس چنان در بالای سطح آب
قرار می گیرد که 5 میلی متر آن داخل آب باشد . در زمانهای مختلف و ترجیحا" پس از 3 ، 6 و 24 و 72 ساعت وزن نمونه اندازه گیری و وزن آب جذب شده تعیین می شود . سپس وزن آب
( حجم آب ) بر سطح نمونه ( حدود Cm2100 ) تقسیم می گردد تا ارتفاع معادل آب جذب شده بدست آید . (i برحسب میلیمتر )


C ثابت جذب موئینه و s ضریب جذب موئینه است . این مقادیر از برازاندن خطی بر نقاط
بدست آمده در صفحه مختصات بدست می آید .
هر کدام از این پارامتر ها دارای مفهوم خاصی است ولی s اهمیت بیشتری دارد و آهنگ جذب را نشان می دهد و هر چه کمتر باشد بهتر است . در انتهای آزمایش گاه نمونه را شکسته و ارتفاع واقعی جذب آب را بطور متوسط بدست می آورند و برای این منظور در آب ماده رنگی
( مانند لاجورد ) می ریزند . ارتفاع زیاد موئینه نشانه خوبی برای بتن نیست . در واقع بتن هائی که خلل و فرج ریزی دارند ممکنست ارتفاع موئینه زیادی داشته باشند و این نکته مهمی است که معمولا" در مفهوم نفوذ پذیری در برابر آب ، خلل و فرج ریزتر مطلوب تر تلقی می شوند .

 آزمایش مقاومت الکتریکی بتن :

خوردگی پدیده الکترو شیمیائی است . عملا" میلگرد بصورت آندو بتن کاتد می شود و یک جریان الکتریکی بین میلگرد و سطح بتن بوجود می آید . مسلما" دراین حالت تحرک یون ها را شاهد هستیم . هر چه این حرکت بیشتر و سهل تر انجام شود به مفهوم آنست که مقاومت در برابر تحرک یونی کمتر است و با هدایت الکتریکی بتن بیشتر می باشد . بنابراین باید گفت یکی از راههای ساده آزمایش دوام بتن ، تعیین مقاومت ویژه الکتریکی آن می باشد . مقاومت الکتریکی بتن نیز مانند مقاومت هر جسم مرکب دیگر تابع اجزاء آن و ارتباط اجزاء با یکدیگر است . مقاومت الکتریکی سنگدانه ها و خمیر سیمان سخت شده و نسبت مقدار هر یک در بتن و همچنین کیفیت وجه مشترک ( ناحیه انتقالی ) و مصرف افزودنیهای پودری معدنی تأثیر زیادی در مقاومت الکتریکی بتن دارد . وجود رطوبت و اشباع مقاومت الکتریکی را کم می کند . وجود ترکهای ریز که با آب پر شود به شدت مقاومت الکتریکی را کاهش می دهد . حتی اگر بجای آب از محلول آب نمک یا آب دریا استفاده کنیم افت شدیدی در مقاومت الکتریکی مشاهده خواهیم نمود . بنابراین سعی می شود مقاومت الکتریکی بتن های اشباع با آب نمک یا آب دریا اندازه گیری شود . اندازه گیری مقاومت الکتریکی ساده است . کافی است دو صفحه برنجی یا مسی را کاملا" در تماس با سطح نمونه بتن قرار دهیم و با یک اهم متر مخصوص ، مقاومت الکتریکی را بدست آوریم . اما این مقاومت الکتریکی باید بدون توجه به اثر ابعاد گزارش شود یعنی باید مقاومت ویژه الکتریکی تعیین و اعلام گردد تا بتوان آنرا با سایر بتن ها مقایسه نمود . برای این منظور از رابطه زیر
استفاده می شود .