نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

ارزیابی چسبندگی رزین‌های اپوکسی و خمیرهای قلیا فعال با پایه سرباره به عنوان ماده تعمیراتی به کمک آزمون برش مایل

در مقاله زیر ” ارزیابی چسبندگی رزین‌های اپوکسی و خمیرهای قلیا فعال با پایه سرباره به عنوان ماده تعمیراتی به کمک آزمون برش مایل ” بررسی شده است. در زیر می‌توانید چکیده و نتیجه نهایی تحقیق را مشاهده کنید. همچنین جهت دانلود مقاله کامل و نحوه آزمایشات به انتهای مطلب مراجعه فرمائید.

چکیده

با توجه به افزایش روز افزون خرابی‌ها در سازه‌های بتنی، نیاز به استفاده از مصالح تعمیراتی مناسب و کارآمد بیش از پیش احساس می‌گردد. رزین‌های اپوکسی به عنوان یکی از مواد تعمیراتی پرکاربرد در زمینه‌ی تعمیر و تقویت سازه‌های بتنی شناخته می‌شوند. استفاده از این مواد پلیمری به دلیل هزینه‌های بالای تهیه‌ی آن‌ها از یک سو و عدم سازگاری این مواد شیمیایی با محیط زیست از سوی دیگر باعث می‌شود تا کاربرد این دسته از مصالح با محدودیت‌هایی مواجه گردد. در سالیان اخیر، مصالح قلیا فعال با توجه به عدم کاربرد سیمان پرتلند در مراحل تولیدشان، به عنوان مصالح سازگار با محیط زیست، توجه جامعه‌ی تحقیقاتی را به خود معطوف کرده‌اند. در این مقاله با توجه به نتایج آزمایش برش مایل، به بررسی خواص تعمیراتی و کیفیت اتصال یک رزین تجاری در دو گرانروی کم و متوسط و هشت طرح مخلوط قلیا فعال پرداخته شده است. همچنین با توجه به اهمیت رطوبت به عنوان یک عامل موثر بر کیفیت اتصال مصالح تعمیراتی، در تمامی طرح‌ها دو حالت رطوبتی خشک و مرطوب در نظر گرفته شده است. نتایج حاکی از آن است که خمیرهای قلیا فعال با پایه سرباره خواص مطلوبی را در مقایسه با رزین‌های اپوکسی در محیط‌های مرطوب از خود نشان می‌دهند.

مقدمه

در سال‌های اخیر سازه‌های بتنی بسیاری با معضل خرابی ناشی از نادیده گرفتن معیارهای مربوط به دوام در مراحل طراحی سازه روبرو شده‌اند. ترک‌خوردگی رایج‌ترین نوع خرابی در بتن می‌باشد که به دلایل مختلفی روی می‌دهد. روش‌های متعددی برای ترمیم ترک‌ها وجود دارد که عوامل مختلفی در انتخاب آن‌ها به عنوان روش تعمیر اثرگذار است. یکی از رایج‌ترین روش‌های تعمیر ترک در سازه‌های بتنی، ترمیم به روش تزریق تحت فشار مواد تعمیراتی است. تزریق معمولاً وقتی به عنوان روش تعمیر مورد استفاده قرار می‌گیرد که امکان استفاده از سایر روش‌های ترمیم ترک وجود نداشته باشد. از طرفی بسیار از خرابی‌ها در سازه‌های بتنی در حضور رطوبت رخ می‌دهند، از این رو سازگاری ماده‌ی تعمیراتی با رطوبت، یکی از ویژگی‌های حیاتی این دسته از مصالح ساختمانی شمرده می‌شود.

قابلیت اطمینان به یک سازه‌ی تعمیر شده، تا حدود زیادی تحت تأثیر عملکرد مواد تعمیراتی و چسبندگی آن‌ها به بتن پایه خصوصاً در محیط‌های مهاجم می‌باشد. بر این اساس انتخاب مصالح تعمیراتی در مراحل تعمیر و نگهداری یک سازه‌ی بتنی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. از سوی دیگر با توجه به نقش قابل توجه عملکرد مصالح تعمیراتی بر دوام سازه، برای انتخاب مصالح تعمیراتی باید ملاحظات ویژه‌ای در نظر گرفته شود. تا کنون مواد پلیمری و پایه سیمانی بسیاری با هدف استفاده به عنوان مواد تعمیراتی به کار گرفته شده‌اند.

مواد قلیا فعال، با خاصیت چسبندگی مناسب، از پتانسیل بالایی برای جایگزینی با سیمان پرتلند برخوردار هستند. این مواد در مقایسه با سیمان پرتلند از خواص مکانیکی و دوامی مطلوبی برخوردارند. از سوی دیگر با توجه به مشکلات زیست محیطی ناشی از فرآیند تولید سیمان، در سال‌های اخیر فعال سازی قلیایی به شدت مورد توجه قرار گرفته است. براساس تحقیقات، 7 درصد از کل گازهای گلخانه ای تولید شده توسط انساس طی فرآیند تولید سیمان وارد جو کره زمین می‌شود. نکته قابل توجه دیگر این است که مواد اولیه مناسب برای فعال سازی قلیایی اغلب از پسماندهای صنعتی مانند خاکستر بادی و سرباره‌ی کوره‌ی آهن‌گدازی به دست می‌آیند. این موضوع در حفظ محیط زیست از آلودگی‌های ناشی از رهاسازی پسماندهای صنعتی تا حدود زیادی موثر است. تا کنون تحقیقات متعددی بر روی خواص مواد قلیا فعال صورت گرفته است که براساس آن‌ها این مواد به عنوان یک جایگزین مناسب برای سیمان شناخته می‌شوند. شناخت کاربردهای جدید مواد قلیا فعال و به کارگیری آن‌ها در پروژه‌های عمرانی از یک سو منجر به بهبود دوام سازه‌ها و از سوی دیگر مانع از افزایش انتشار گازهای گلخانه ای می‌گردد. در دهه‌های اخیر به کارگیری ملات‌های قلیا فعال به عنوان یک ماده‌ی تعمیراتی پایدارتر در مقایسه با ملات‌های پایه سیمانی توسط محققان پیشنهاد شده است.

یکی دیگر از مصالح تعمیراتی پرکاربرد در صنعت ساخت، رزین‎های تعمیراتی پلیمری هستند. از سال 1940 که رزین‎های اپوکسی در صنعت راه و ساختمان به کار گرفته شدند، از آن‌ها برای چسباندن قطعه‌های ساختمانی، تزریق ترک‌ها، پوشش‌ها|ف تعمیرات تکه‌ای تحکیم پیچ‌‌هاف تحکیم پایه ماشین آلات، به کارگیری در سطوح تحت سایش و اعمال در کارهای زیرآبی (به عنوان ماده‌ی چسباننده) استفاده شده است. نام اپوکسی از این واقعیت منشأ می‌گیرد که مولکول‌های این سیستم از رزین‌ها، دارای کربن و اکسیژن هستند و به همین علت اپوکسیدها نامیده می‌شوند. اتم اکسیژن به دو اتم کربن اتصال دارد و این اتم‌های کربن نیز به طرق دیگری به یکدیگر متصل هستند. ساده‌ترین نوع اپوکسیدها، اکسید اتیلن است و واکنش‌ رزین‌های اپوکسی وابسته به نوع گروه‌های اکسید اتیلن می‌باشد.

تعیین غلظت مناسب ماده‌ی اپوکسی بستگی به ابعاد ترک، ضخامت عضو بتنی و شرایط دسترسی در هنگام تزریق دارد. برای ترک‌هایی با عرض 0.3 میلیمتر یا کمتر، از اپوکسی با غلظت کم (500cps یا کمتر) استفاده می‌شود. برای ترک‌های عریض‌تر یا نقاطی که امکان تزریق فقط از یک طرف وجود دارد، استفاده از اپوکسی با غلظت شبیه ژله می‌تواند مفیدتر باشد.

در این مقاله با کمک آزمون برش مایل، اتصال مواد تعمیراتی مختلف به بتن، مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور بررسی نقش رطوبت بر کیفیت اتصال، دو حالت خشک و مرطوب برای ترک در زمان تزریق در نظر گرفته شد. همچنین اثر دوده‌ی سیلیس به عنوان افزودنی معدنی در مراحل تولید مخلوط‌های قلیا فعال بر اتصال ماده‌ی تعمیراتی و بتن پایه مورد بررسی قرار گرفت. لازم به ذکر است که با توجه به اهمیت گرانروی رزین اپوکسی به عنوان یک معیار موثر بر تزریق‌پذیری و مقاومت اتصال، رزین مورد استفاده در این پروژه در دو گرانروی کم و متوسط تهیه گردید و مورد آزمون قرار گرفت.

نتیجه‌گیری

با توجه به نتایج می‌توان گفت عملکرد خمیرهای قلیا فعال نسبت به رزین‌های اپوکسی مطلوب بوده است. این عملکرد مطلوب در محیط مرطوب بیشتر به چشم می‌آید. رزین‌های اپوکسی در محیط‌های دارای رطوبت بسته به ترکیبات شیمیایی خود عملکرد متفاوتی دارند و به طور معمول با افزایش رطوبت، چسبندگی آن‌ها کاهش یافته و بر مقاومت نمونه‌های ترمیم شده اثر می‌گذارد. خمیرهای قلیا فعال در این پروژه در محیط‌های مرطوب عملکردی بهتر نسبت به رزین‌های اپوکسی داشته‌اند، این امر با توجه به جذب کمتر آب خمیرهای قلیا فعال، توسط نمونه‌ی مرطوب، تا حدودی توجیه‌پذیر است. لازم به ذکر است که عملکرد خمیرهای قلیا فعال در محیط‌های خیس و غوطه‌ور در آب می‎‎تواند متفاوت باشد و این موضوع باید در پژوهش‌های آتی مورد بررسی قرار گیرد.

دانلود مقاله

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *