دانلود مقاله تخریب بتن در word

توضیحات

  مقاله تخریب بتن در word دارای 30 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله تخریب بتن در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله تخریب بتن در word،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله تخریب بتن در word :

تخریب بتن

1) مقدمه
ضریب نفوذ پذیرى مشخصه‏اى از بتن است كه بوسیله آن مى‏توان اطلاعات مناسبى از ریز ساختار و كیفیت بتن بدست آورد. با توجه به اینكه در مطالعات مربوط به پایائى بتن نظیر بررسى پایائى بتن در برابر نفوذ یون كلر و حملات سولفاتى، در اغلب موارد سیال مهاجم از خارج بتن به داخل بتن نفوذ مى‏كند، بنابراین میزان نفوذ پذیرى، قابلیت بتن را براى سهولت و یا صعوبت ورود سیال به داخل محیط متخلخل بتن مشخص مى‏نماید. به این ترتیب در بسیارى از منابع معتبر “نفوذ پذیرى به عنوان كلید پایائى بتن قلمداد شده است.

در سازه ‏هاى بتنى، بتن پوشش سطحى در اولویت نخست، آرماتورها را از خوردگى حفاظت مى‏كند. بنابراین از دیدگاه خوردگى آرماتور این منطقه سطحى در معرض نفوذ گاز اكسیژن، گاز كربنیك و آب قرار دارد. نفوذ دو سیال گاز كربنیك و آب ریز ساختار بتن را تـغییر مى‏دهد و بنابرایـن این‏دو براى انـجام آزمایش قابل تكرار مناسب نیستند. به این جهت است كه به نظر مى‏رسد گاز اكسیژن براى انجام آزمایش نفوذ پذیرى بتن مناسب‏ترین سیال باشد.

در مبحث مربوط به خوردگى آرماتور در بتن و در تشكیل پیل الكتروشیمیایى، وجود اكسیژن براى تشكیل پروسه كاتد ضرورى است. همچنین روند خوردگى از دو مرحله شروع خوردگى و گسترش خوردگى تشكیل مى‏شود. براساس تحقیقات انجام شده نفوذ اكسیژن در مرحله گسترش خوردگى آرماتور در بتن اهمیت دارد.

غیر قابل نفوذ بودن بتن همچنین در رابطه با آب بندی مخازن مایعات و گازها، راکتورهای اتمی و مخازن فاضلاب و تصفیه گاز مورد توجه می باشد و الزامات معمول آن است که بتن باید از نفوذ هوا تحت فشار داخلی معینی جلوگیری نماید. همچنین نفوذ گاز در بتن با مسائل فشار هیدرواستاتیکی و داخل سدها نیز مورد توجه می باشد. از طرف دیگر اندازه گیری ضریب نفوذپذیری بتن در برابر گاز نیز مزایایی دارد که از جمله این موارد می توان به سریع بودن انجام آزمایش و عدم تغییر شرایط آزمونه در زمان انجام آزمایش اشاره نمود.

نفوذ پذیرى یك ویژگى ریز ساختارى بتن است كه میزان قابلیت بتن را براى عبور سیالى با ویسكوزیته مشخص تحت گرادیان فشار نشان مى‏دهد.
قانون Darcy(1856) داراى فرم ساده زیر مى‏باشد و رابطه بین سرعت حركت سیال و گرادیان فشار را نشان مى‏دهد:
v=Kv.i
:v سرعت خطى ظاهرى سیال (v=Q/A)(m/s)
:Kv ضریب نفوذ پذیرى دارسى (m/s)
:i گرادیان هیدرولیكى، افت فشار (بدون بعد(

حرکت سیالات از درون بتن از طریق منافذ موئینه و یا ناحیه مرزی بین ماتریس و سنگدانه صورت می گیرد. این در حالیست که به دلیلی کوچکی بسیار زیاد منافذ ژلی، عملا امکان عبور سیال از آن وجود ندارد. Powers رابطه بین منافذ موئینه و نفوذپذیری را به صورت زیر نشان می دهد :

یکی از مهمترین پارامترهایی که بر تخلخل بتن تاثیر می گذارد، نسبت آب به سیمان است. تاثیر نسبت آب به سیمان بر اندازه حفرات و تخلخل بتن در شکل زیر آورده شده است. باید متذکر گردید که نفوذ پذیری بتن تنها تابعی از تخلخل آن نمی باشد، بلکه به اندازه، توزیع و پیوستگی منافذ نیز بستگی دارد.
2) ساز و كارهای حرکت سیال در داخل بتن
سیال به یکی از روش های زیر درون سیال حرکت می کند :
1- جذب سطحی (Adsorption)
2- انتشار (Diffusion)
3- مکش موئینه (Absorption)
4- نفوذپذیری (Permeability)

هر یک از پدیده های نفوذ یون کلر،کربناتاسیون، حملات سولفاتی و انهدام ناشی از سیکل ذوب و یخ در بتن با توجه به یکی از مکانیزم های فوق یا ترکیبی از آن ها صورت می پذیرد.

خوردگی آرماتور در اثر نفوذ یون کلر خوردگی آرماتور در اثر کربناتاسیون

حملات سولفاتی در بتن پدیده سیکل ذوب و یخ در بتن
3) روش های اندازه گیری ضریب نفوذپذیری بتن در برابر گاز
تا کنون روش های مختلفی برای اندازه گیری ضریب نفوذپذیری بتن در برابر گاز توسط محققین پیشنهاد شده است. این روش ها عموما به دو دسته، آزمایشهای نفوذپذیری گاز با اختلاف فشار ثابت و آزمایش های نفوذپذیری گاز با افت فشار (فشار کاهنده) تقسیم بندی می شوند. روش های اندازه گیری ضریب نفوذپذیری گاز با اختلاف فشار ثابت عبارتند از :

1- توصیه CEMBUREAU (توصیه انجمن سیمان اروپا)، این روش مورد تائید کمیته RILEM TC 116-PCD می باشد و در استاندارد ملی ایتالیاUNI با کد 58-E0031 آورده شده است.
2- توصیه AFGC-AFREM(انجمن مهندسی عمران فرانسه)

3- روش LNEC E-392 یا توصیه ملی پرتغال؛ این توصیه نامه استفاده از نفوذسنج تهیه شده توسط پروفسور Cabrera را که در سال 1999 میلادی در دانشگاه Leeds ساخته شده توصیه می کند.
4- روش انستیتو نفت فرانسه؛ در دانشگاه Sherbrooke کانادا و آزمایشگاه پایایی و مصالح ساختمانی تولوز فرانسه (LMDC) که تحقیقات گسترده ای را بر روی نفودپذیری گاز انجام داده اند, از این روش استفاده شده است.
5- استاندارد امریکایی ASTM D 4525-90؛ این روش که برای تعیین نفوذپذیری سنگ در برابر نفوذ گاز ارائه شده است برای سنجش نفوذپذیری بتن نیز قابل استفاده است.
همچنین روش های اندازه گیری ضریب نفوذپذیری گاز با افت فشار عبارتند از:
1- آزمایش های مکش در سوراخ دریل شده در سطح بتن
2- آزمایش های وارد کردن فشار در سوراخ دریل شده در سطح بتن
3- آزمایش های مکش سطحی
4- آزمایش های وارد آوردن فشار سطحی

4) توضیح دستگاه اندازه‏گیرى نفوذ پذیرى بتن در برابر گاز اكسیژن، توصیه AFPC-AFREM,Cembureau
دستگاه اندازه‏گیرى نفوذ پذیرى بتن در برابر اكسیژن كه براساس دبى خروجى گاز اكـسیژن از نـمونه بتنى مـى‏باشد، براساس توصیه Cembureau و AFREM – AFPC ساخته شده است. این دستگاه در حال حاضر در مراكز تحقیقاتى بتن در بسیارى از كشورهاى اروپایى وجود دارد و در پروژه‏هاى تحقیقاتى و مشاوره‏اى خصوصاً در سازه‏هاى آبى و همچنین سازه‏هاى در معرض عوامل خورنده محیطى مورد استفاده قرار مى‏گیرد.

4-1) شرح اجزاى دستگاه نفوذ هوا و شكل شماتیك آن
این دستگاه وسیله‏اى براى اندازه‏گیرى دبى اكسیژن است كه شامل قطعات زیر مى‏باشد:
– شیر تنظیم فشار تنظیم كننده فشار ورودى سلول
– لوله‏هاى شیشه‏اى با حجم‏هاى مختلف (160 و 20 و 5 و 2 میلى لیتر(
– سلول انجام آزمایش كه خود شامل پنج بخش مى‏باشد: 1- محفظه آلومینیومى 2- دو صفحه پخش كننده هوا براى كسب اطمینان از عبور اكسیژن از تمام سطح قطعه بتنى 3- غشاى پلى اورتان به دور دیسك بتنى -4تیوپ هوا 5 – درپوش

دیاگرام دستگاه نفوذ پذیرى بتن در برابر اكسیژن
ضمناً براى انجام آزمایش از دو كپسول بزرگ مایع استفاده میگردد:
-1 كپسول اكسیژن براى تأمین گاز عبورى از آزمونه
-2 كپسول ازت براى باد كردن تیوپ به دور دیسك بتنى تا فشار حداكثر 12 اتمسفر

4-2) مشخصات آزمونه
آزمونه‏ها با توجه به حداكثر بعد سنگدانه موجود در بتن به صورت قطعاتى با قطر 15 سانتیمتر و ضخامت 50 یا 65 میلیمتر تهیه مى‏شوند. ضخامت نمونه باید از 2/5 برابر حداكثر بعد سنگدانه بزرگتر باشد. بعد بزرگترین سنگدانه تا 25 میلیمتر توصیه شده است .

براى تهیه این دیسكهاى بتنى باید نمونه‏هاى استوانه‏اى استاندارد (استوانه‏هاى با قطر 15 سانتیمتر و ارتفاع 30 سانتیمتر) را با ضخامت مورد نیاز برش زده و سپس با تهیه حداقل 3 دیسك بتنى از یك نمونه استوانه‏اى استاندارد، آزمایش را بر روى هر سه نمونه به صورت متوالى انجام داد.
چنانچه از مغزه‏هاى كرگیرى شده براى انجام آزمایش استفاده شود باید مطمئن بود كه نمونه تهیه شده ترك خورده و آسیب دیده نباشد. چنانچه قطر و یا ارتفاع مغزه از مقادیر گفته شده قبلى كمتر باشد مى‏توان با استفاده از رزین غیر قابل نفوذ براى جبران كمبود قطر و یا جدا كننده (براى جبران كمبود ارتفاع) استفاده كرد. البته در تحلیل نتایج بدست آمده باید دقت زیادى نمود.

این روش براى بتن‏هاى با عـیار سیـمان حـدود 200 تـا kg/m3 450و مقادیر ضریب نـفوذ پذیرى در برابر اكسیژن بین10-19 m2 تا10-14m2 نتایج قابل قبولى مى‏دهد..

5) رابطه ضرایب نفوذ پذیرى بتن در برابر آب و در برابر گاز اكسیژن
اندازه‏گیرى ضریب نفوذ پذیرى بتن در برابر آب از سالها پیش در كشورمان متداول بوده است و خصوصاً در پروژه‏هاى سد سازى مورد كاربرد قرار گرفته است. در عین حال در ساختمانهاى معمول، بتن سطحى كه حفاظت آرماتورها را بر عهده دارد در معرض نفوذ اكسیژن، گاز كربنیك و آب قرار دارد. عملاً انجام آزمایش نفوذ پذیرى با گاز اكسیژن از دو سیال دیگر ساده‏تر و قابل تكرارتر است و این گاز واكنشى هم با محیط بتن نخواهد داد.

چنانچه مقادیر محاسبه شده براى ضرائب نفوذ پذیرى آب و گاز بر حسب m2 ضریب نفوذ پذیرى واقعى بتن بود باید این مقادیر یكسان باشند ولى عملاً ضریب نفوذ پذیرى در برابر گاز بزرگتر است و براى بتن‏هاى با ضریب نفوذ پذیرى كم این اختلاف زیادتر است.
اختلاف بین ضرائب نفوذ پذیرى بتن در برابر گاز و آب را مى‏توان به موارد زیر نسبت داد:
-1 فعل و انفعال شیمیایى آب با سیمان موجب دوباره هیدراته شدن ذرات سیمان هیدراته نشده مى‏شود و انحلال، ته نشینى و جابجائى ذرات ریز و جذب آب در تخلخل‏هاى كوچك ماتریس سیمان موجب كاهش نفوذ پذیرى مى‏گردد.

-2 اثرklinkenberg و یا تئورى لغزش گازها، براساس این تئورى گاز نزدیك به دیواره موئینه یك سرعت حدىدارد و بنابراین كمیت جریان گاز از طریق موئینه‏ها بیش از مقدارى است كه با قانون Poiseuille پیش بینى شده است. همچنین این اثر زمانى پدید مى‏آید كه مسیر آزاد در مولـكولهاى گـاز نسبت به قطر منافذ موئینه به قدر كافى بزرگ باشد. میزان اثر Klinkenberg به توزیع اندازه تخلخل‏ها و مقدار متوسط فشار آزمایشى دارد. این اثر وقتى كه فشار آزمایش زیاد باشد كمتر مى‏شود. البته این اثر تا حدود كمى اختلاف بین دو ضریب نفوذ پذیرى را توجیه مى‏كند.

در اندازه‏گیرى ضریب نفوذ پذیرى ذاتى مصالح، مقادیر بدست آمده براساس آزمایش با آب به نحو بهترى ریز ساختار بتن را نشان مى‏دهد. براى اندازه‏گیرى ضریب نفوذ پذیرى بتن در برابر گاز كه به مقادیر ضریب نفوذ پذیرى ذاتى نزدیكتر باشد باید از فشارهاى زیاد استفاده كرد. در شكل زیر رابطه بین ضرائب نفوذپذیرى نشان داده شده است.

رابطه تئورى بین ضرایب نفوذ پذیرى مایع و گاز

اختلاف بین ضرایب نفوذ پذیرى بتن در برابر گاز و مایع براى بتن‏هاى با ضریب نفوذ پذیرى كم، زیادتر است. براى یك بتن متداول سازه‏اى كه ضریب نفوذ پذیرى آن در برابر آب حدود 10-18 m2است، ضریب نفوذ پذیرى در برابر گاز براى فشار حدود 6 اتمسفر ممكن است 100 برابر زیادتر باشد. نتـایج بـدست آمـده از آزمایشها بـراى بـتن معمولى نسبت‏هاى كوچكتر از 100 را نشان مى‏دهد.
روابط زیر براى بدست آوردن ضریب نفوذپذیرى در برابرآب(Kl)با داشتن ضریب نفوذپذیرى در برابر گاز Kg بكار مى‏رود. kl=kg/(1+b/pm)

b از رابطه زیر قابل محاسبه است:

در بسیاری از کشورها، ضریب نفوذپذیری بتن در برابر گاز اکسیژن به عنوان یک از معیارهای پذیرش پایایی بتن شناخته می شود. به عنوان نمونه، Torrent بتن ها را از نظر کیفی بر اساس میزان ضریب نفوذپذیری در برابر گاز به صورت زیر تقسیم بندی می کند :

کیفیت ضریب نفوذپذیری(16-10) m2 ردیف
عالی >0.01 1
خیلی خوب 01-001 2
متوسط 01-10 3
بد 1-10 4
خیلی بد <10 5

برای دریافت اینجا کلیک کنید