افزایش دوام بتن در محیط سولفاتی با استفاده از باکتری

از مهم ترین مسایل مربوط به بتن، مسئله ی دوام آن در محیط های خورنده از جمله محیط سولفاتی است. با قرار گیری بتن در محیط-های حاوی یون سولفات، فرآیند خوردگی آغاز شده و به تدریج جسم بتن به طور جدی مورد تهاجم قرار می گیرد؛ به طوری که محیط سولفاته با کاهش دوام بتن سبب تخریب زود هنگام سازه های بتنی می شود. تحقیقات فراوانی در راستای افزایش دوام بتن در معرض محیط های سولفاتی انجام شده و راه کارهای متفاوتی پیشنهاد شده است. از طرفی در مطالعات اخیر از باکتری هادر پر کردن خلل و فرج و بهبود ویژگی های بتن استفاده شده و ثمر بخش بودن این روش توسط محققین تأیید و بر لزوم گسترش مطالعات در این زمینه تأکید شده است. هم چنین از آن جا که خلل و فرج بتن موجب نفوذ یون های مهاجم از جمله سولفات و کلر به جسم بتن می شود، بر آن شدیم تا طی یک پژوهش تجربی و با ساخت نمونه های آزمایشگاهی میزان اثر بخشی استفاده از باکتری را در بهبود دوام بتن در معرض محیط سولفاته بسنجیم. در راستای دست یابی به اهداف تحقیق، دو دسته نمونه در حالت کلی طرح ریزی و ساخته شد. در دسته ی اول نمونه ها از دو گونه باکتری در ساخت نمونه های بتنی استفاده شد؛ به طوری که به تفکیک گونه ی باکتری و غلظت سوسپانسیون باکتری به کار رفته در ساخت بتن، 7 گروه نمونه ی بتنی مکعبی ساخته و در محیط محلول سولفات منیزیم اشباع قرار داده شد. لازم به ذکر است که در دسته ی اول نمونه ها هر گروه شامل 18 نمونه مکعبی می باشد که نیمی از این تعداد به عنوان نمونه های شاهد در آب خالص قرار گرفتند. در دسته ی دوم، نمونه های بتنی تحت اصلاح سطحی با استفاده از محلول حاوی باکتری قرار گرفت. در این دسته، از سه گونه باکتری در اصلاح سطحی بتن استفاده شد؛ به طوری که با توجه به گونه ی باکتری به کار رفته در محلول، 4 گروه نمونه ی بتنی مکعبی ساخته شد. جدای از نمونه های ساخته شده برای تعیین مقاومت 28 روزه، هر یک از این گروه ها شامل 12 نمونه می باشد که نیمی از آن ها در محیط سولفات منیزیم اشباع و بقیه به عنوان نمونه ی شاهد در آب خالص مستغرق شدند. به منظور بررسی بهبود دوام بتن در معرض محیط سولفاته در هر دو دسته نمونه از اندازه-گیری پارامترهای مربوط به دوام بتن های ساخته شده استفاده گردید. هم چنین برای بررسی میزان نفوذ پذیری بتن حاوی باکتری در برابر یون کلرید، 7 گروه نمونه ی بتنی استوانه ای در دسته ی اول و 4 گروه نمونه ی بتنی استوانه ای در دسته ی دوم نمونه ها ساخته شد تا تحت آزمایش قرار گیرند. نتایج آزمایش ها در دسته ی اول نمونه ها نشان می دهد که استفاده از باکتری در ساخت بتن اثرات مثبتی بر بهبود دوام نمونه های در معرض سولفات داشته است. نتایج آزمایش ها در دسته ی دوم نمونه ها بیان گر این مطلب است که اصلاح سطحی بتن با استفاده از باکتری جذب آب بتن را کم می کند. تمامی این موارد نشان گر امکان بهبود دوام بتن در معرض محیط سولفاتی با استفاده از باکتری است. هم چنین میزان نفوذ یون کلرید به گروه های حاوی باکتری در هر دو دسته نمونه از گروه های بدون باکتری کم تر بوده است.