بررسی اندرکنش تهاجم یون کلراید و سولفات در بتن های متراکم حاوی نانو رس

خوردگی سازه¬های بتن مسلح توسط یون¬هایی مانند کلراید و سولفات یکی از مهمترین معضلات موجود در صنعت ساختمان سازی بوده است و در این میان نفوذپذیری بتن نقش بسزایی در خوردگی آرماتورها و در نهایت تخریب بتن داشته است. نفوذپذیری با تخلخل رابطه مستقیمی داشته و با افزایش تخلخل، نفوذپذیری افزایش می یابد و در نتیجه اگر بتن نفوذپذیر در معرض یون¬های کلراید و سولفات قرار گیرد خوردگی تشدید خواهد شد. نفوذ یون¬های کلراید در بتن با از بین بردن لایه اکسیدی آرماتورها، عامل شروع خوردگی آرماتور در سازه¬های بتنی می¬باشد. بنابراین بتن مورد استفاده در این پایان نامه بتن متراکم می باشد که نفوذپذیری آن به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. در این پایان نامه از رس در مقیاس نانو استفاده شده است که این ذرات با پر نمودن خلل و فرج بتن باعث کاهش نفوذپذیری بتن می¬گردد. همچنین امکان جذب و یا دفع یون¬های کلر توسط نانو رس با و بدون حضور یون سولفات نیز در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی این امر 112 عدد نمونه¬ مکعبی 10 10 10 سانتیمتری و 24 عدد نمونه¬ی استوانه¬ای 15 25 سانتی¬متری که در آن¬ها یک میلگرد جاسازی شده بود، در 4 طرح اختلاط مختلف شامل مخلوط کنترل و مخلوط¬های حاوی 2/0، 3/0 و 4/0 درصد نانو ذرات رس جایگزین سیمان ساخته شد. بتن های متراکم ساخته شده پس از 28 روز عمل آوری در معرض یون¬های کلراید و سولفات و اندرکنش قرارگرفته و آزمایش¬های مورد نظر بر روی آنها صورت گرفت. به منظور بررسی تأثیر یون سولفات و اندرکنش سولفات و کلراید بر روی نمونه¬های بتنی، کاهش وزن و تغییرات مقاومت فشاری مربوط به نمونه های قرار گرفته در محلول¬ها محاسبه شد. همچنین به منظور بررسی تأثیر یون کلراید و اندرکنش یون سولفات و کلراید بر روی خوردگی میلگرد جاسازی شده در بتن، آزمایش تعیین جریان عبوری از آرماتور جاسازی شده در بتن به روش تسریع شده با ولتاژهای40 و60 ولتی و آزمایش تعیین اختلاف پتانسیل نمونه¬ها مدت 6 ماه انجام گرفت. نتایج نشان داد که نانو ذرات رس مقاومت فشاری بتن را بطور قابل ملاحظه¬ای کاهش و جذب آب آن را نیز افزایش می¬دهند، اما مخلوط های حاوی نانوذرات رس عملکرد مناسبی در برابر تهاجم یون¬های سولفات، کلراید و اندرکنش این دو یون دارند و همچنین نتایج نشان داد که افزودن کلر به محلول سولفات باعث کاهش میزان تهاجم یون¬های سولفات می گردد. از طرفی نتایج نشان داد که با قرارگیری نمونه¬ها در محلول کلراید و اندرکنش کلراید و سولفات، احتمال خوردگی افزایش یافته و در این میان افزودن یون¬های سولفات باعث افزایش احتمال خوردگی آرماتور می¬گردد.