بررسی آزمایشگاهی تأثیر زانتان گام بر دوام بتن خودتراکم حاوی میکرو و نانوسیلیس در محیط کلریدی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران.

3 استادیار، گروه مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه روآن، آمریکا.

10.22065/jsce.2022.329497.2728

چکیده

دوام بتن یکی از معیارهای اصلی در اجرا و بهره‌برداری از سازه‌های بتنی در معرض مخاطرات محیطی است. یکی از این مخاطرات خوردگی میلگرد در مجاورت کلرید است. با توجه اهمیت موضوع، در این مقاله تأثیر استفاده از زانتان گام که نوعی پلی‌ساکارید است بر مشخصات دوامی بتن خودتراکم ارزیابی‌شده است. با انتخاب مواد مکمل زانتان گام به مقدار 2/0 درصد وزن سیمان، میکرو سیلیس به مقادیر 5، 7 و 10 درصد وزنی سیمان و نانو سیلیس به مقادیر 2، 3 و 4 درصد وزنی سیمان، مشخصات مکانیکی و دوامی به‌صورت آزمایشگاهی ارزیابی‌شده است. در این مقاله ضمن رعایت خواص رئولوژی بتن خودتراکم، پارامترهای ضریب مهاجرت و میزان عمق نفوذ یون کلر، مقاومت ویژه الکتریکی و مقاومت فشاری بتن مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به اهمیت بتن خودتراکم و گسترش کاربرد آن، ارزیابی چند پارامتری ضروری است لذا در این مطالعه این ارزیابی با استفاده از ماده جدید زانتان گام به عنوان اصلاح کننده ویسکوزیته به همراه دو افزودنی دیگر به صورت ترکیبی و مجزا با هدف تعیین اولویت تاثیر مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که افزودنی زانتان گام باعث بهبود لزجت، کاهش افت اسلامپ و کاهش جداشدگی بتن خودتراکم شده و تأثیر آن بر بهبود مشخصات دوامی از قبیل مقاومت ویژه، ضریب مهاجرت و عمق نفوذ یون کلر در حالت ترکیبی بهتر از استفاده مجزا از آن بوده است. تصاویر ریزساختاری گویای شکل‌گیری ترکیب پایدار در طرح ترکیب سه افزودنی بوده و زانتان گام، میکرو سیلیس و نانو سیلیس به ترتیب برای تأمین لزجت، مقاومت و دوام بتن خودتراکم مطلوب ارزیابی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental study of the effect of xanthan gum on the durability of self-compacting concrete containing Micro and Nano silica in chloride environment

نویسندگان [English]

  • Alireza Masoumi 1
  • Reza Farokhzad 2
  • Seyed Hooman Ghasemi 3
1 Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
2 Assistant professor, Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
3 Assistant professor, Department of Civil and Environmental Engineering, Rowan University, USA
چکیده [English]

The durability of concrete is one of the main criteria in the implementation and operation of concrete structures exposed to environmental risks. One of the most important causes of rebar corrosion is the presence of chloride ions. Therefore this paper investigated the effect of using xanthan gum, which is a type of polysaccharide, on the durability characteristics of self-compacting concrete. By selecting step xanthan additives in the amount of 0.2% by weight of cement, Silica fume in the amount of 5, 7, and 10% by weight of cement, and Nano silica in the amount of 2, 3, and 4% by weight of cement, mechanical and durability characteristics have been evaluated experimentally. In this paper, by controlling the rheological properties of self-compacting concrete, the parameters of migration coefficient; Chloride penetration refers to the depth to which chloride ions from the environment penetrate into the concrete; electrical specific strength and compressive strength of concrete were evaluated. Self-Compacting Concrete Benefits and the expansion of its application, multi-parameter evaluation is needed to be considered. The results indicate that xanthan gum additive improves viscosity, reduces slump flow, and reduces the separation of self-compacting concrete, and its effect on improving durability characteristics such as specific strength, migration coefficient, and penetration depth of chlorine ion, combined with each other is better than used separately. Microstructural images indicated the formation of a stable composition in the three-additive design and xanthan gum, Silica fume, and Nano-silica were evaluated to provide the desired viscosity, strength, and durability of self-compacting concrete, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • self-compacting concrete
  • corrosion
  • migration coefficient of chloride ions
  • Chloride penetration
  • xanthan gum
  • تاریخ دریافت: 24 بهمن 1400
  • تاریخ بازنگری: 31 فروردین 1401
  • تاریخ پذیرش: 12 خرداد 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 12 خرداد 1401