بتن مقاوم در محیط حاوی سولفات آمونیوم شدید

در مناطقی که خاکها و آبهای زیرزمینی، حاوی مقادیر زیادی سولفات هستند و یا سازه هائی که در محیطهای دریائی احداث شده اند، طراحی بتن باید به نوعی باشد که در مقابل حملات سولفاتی، مقاومت کافی را دارا باشد. نمکهای سولفاتی در حالت جامد، قادر به آسیب رساندن به بتن نمی باشند؛ اما زمانی که بصورت محلول در می آیند، می توانند با مواد ایجاد شده از عملیات هیدراسیون سیمان یعنی هیدروکسید کلسیم، آلومینات کلسیم و هیدرات سیلیکات، واکنش دهند که این واکنشها به فروپاشی و از هم گسیختگی بتن منتهی می شود. جهت بهبود عملکرد بتن در محیطهای سولفاتی، روشهائی وجود دارد که مهمترین آنها عبارتند از : - استفاده از سیمان مقاوم در برابر سولفات - استفاده از نسبت آب به سیمان حدود 32/0 - استفاده از خاکستر گدازه های آتشفشانی[2] یا خاکستر کوره[3] - استفاده از سیلیکا فوم[4] ( میکرو سیلیس ) - استفاده از آب بند کننده ها یا سایر مواد افزودنی بهبود دهنده در این مطالعه، بررسیهائی بر روی شش ترکیب مختلف بتن انجام شد که ترکیبات مذکور از نظر مواد سیمانی و نیز نوع مواد افزودنی، با هم متفاوت بودند. نمونه های تولید شده از بتنهای مذکور، در سیکلهای روزانه، در معرض سولفات آمونیوم قرار داده شده و در نهایت ، مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج تحقیق به این صورت بود که بتنی که سیمان آن حاوی خاکستر گدازه های آتشفشانی بود، بدتر از ملات با سیمان معمولی نتیجه داد؛ همچنین افزودن سیلیکا فوم و مواد کریستالی آب بند کننده، باعث ایجاد بیشترین مقاومت در مقابل حملات سولفات آمونیوم گردید. این نتیجه به این نحو قابل توجیه است که اکسید سیلیکن موجود در سیلیکا فوم (86 تا 98 درصد ) با هیدروکسید کلسیم ایجاد شده در بتن واکنش شیمیائی انجام می دهد. این ترکیب ( هیدروکسید کلسیم )، همان قسمت از بتن است که با سولفاتها واکنش داده و به تولید نمک نامطلوب ژیپس منجر می شود. نتیجتاً، کاهش هیدروکسید کلسیم، همزمان با کاهش نفوذپزیری ایجاد شده در نتیجه تغییر در ساختار بتن، از تولید نمک جلوگیری کرده و باعث ایجاد توانائی مقاومت در برابر حملات سولفاتی در بتن دارای سیلیکا فوم شده است

کلیدواژه ها:

بتن مقاوم در برابر سولفات ، میکرو سیلیس ، خاکستر گدازه های آتشفشانی ، خاکستر کوره