مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

بررسی آزمایشگاهی تغییرات نفوذپذیری و مقاومت فشاری بلوک‌های سیمانی و بتن تحت چرخه‌های تر وخشک در حضور سولفات

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران
2 استاد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
3 دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
10.22065/jsce.2026.555295.3851
چکیده
بلوک سیمانی به شکل گسترده در صنعت ساخت‌وساز و زیر ساخت شهری استفاده می شود. نفوذپذیری، عاملی است که دوام و زمان بهره‌برداری سازه را تحت‌تأثیر قرار می دهد. از عوامل مؤثر بر دوام، شرایط حاد محیطی هستند که باعث تغییرات فیزیکی و شیمیایی می شود و منجر به تخریب زودهنگام، کاهش دوام و عملکرد و ایجاد هزینه‌های هنگفتی برای تعمیرات و بازسازی می شود. به همین دلیل، ساخت مصالحی که نفوذپذیری کمتری و مقاومت بالایی نیز داشته باشد از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله، با به‌کارگیری آزمون‌های نوین و درجا "محفظه استوانه ای" و "پیچش" به بررسی تأثیر چرخه تر و خشک در محیط سولفاتی و محاسبه یک رابطه تجربی، برای پیش‌بینی مقاومت فشاری، در چرخه های مختلف پرداخته شده است. در کل برای انجام آزمون ها، دو سری نمونه تهیه گردیده است. سری اول، تعدادی نمونه آماده بلوک جدولی و سنگ‌فرش که از کارخانه تهیه شد. سری دوم بلوک های سیمانی، سنگ‌فرش و نمونه‌های بتنی بارده مقاومتی 25، 30، 30 (با میکروسیلیس)، 35 و 45 که در آزمایشگاه ساخته شده اند، تحت آزمون‌های فوق قرار گرفتند. با تحلیل نتایج مشاهده شد که، تر و خشک‌شدن در محیط سولفاتی تا 80 چرخه دارای تأثیر مثبت و از 80 تا 120 چرخه باعث کاهش مقاومت و افزایش نفوذپذیری می شود. مقاومت فشاری در بلوک جدولی و سنگ‌فرش تحت 80 چرخه 7 و 11 درصد افزایش و در 120 چرخه 6 و 3 درصد کاهش و مقاومت سطحی حاصل از "پیچش" تحت 40 چرخه 3 و 5 درصد افزایش و در 120 چرخه 8 و 5 درصد کاهش داشته است. نتایج حاصل از آزمون نفوذپذیری روی بلوک جدولی و سنگ‌فرش نشان دادند که، بلوک های مذکور دارای تخلخل زیادی بوده و مقدار نفوذپذیری آن ها قابل قبول نمی‌باشد. همین امر دلیل آسیب گسترده در معابر می باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Laboratory Investigation of Changes in Permeability and Compressive Strength of Cement Blocks and Concrete under Wetting–Drying Cycles in the Presence of Sulfate

نویسندگان English

Seyed Mohammad Amin Mirtaheri Moghadam 1
Mahmood Naderi 2
Ali Saberi Varzaneh 3
1 Master of Structures, Faculty of Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
2 Professor, Faculty of Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
3 Ph.D, Faculty of Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
چکیده English

Cement blocks are widely used in the construction industry and urban infrastructure. Permeability is a key factor that affects the durability and service life of structures. Among the main factors influencing durability are severe environmental conditions, which cause physical and chemical changes leading to premature deterioration, reduced performance, and high costs for repair and rehabilitation. Therefore, producing materials with lower permeability and higher strength is of particular importance.In this study, using advanced and in-situ testing methods, namely the cylindrical chamber and torsion tests, the effect of wetting–drying cycles in a sulfate environment was investigated, and an empirical relationship was developed to predict compressive strength at different cycle numbers. Overall, two series of specimens were prepared for testing. The first series consisted of ready-made curb and paving blocks obtained from a factory. The second series included cement blocks, paving blocks, and concrete specimens with compressive strengths of 25, 30, 30 (with microsilica), 35, and 45 MPa, which were fabricated in the laboratory and subjected to the aforementioned tests.Analysis of the results showed that wetting–drying cycles in a sulfate environment up to 80 cycles had a positive effect, while from 80 to 120 cycles it led to a reduction in strength and an increase in permeability. The compressive strength of curb and paving blocks increased by 7% and 11% after 80 cycles, and decreased by 6% and 3% after 120 cycles, respectively. Similarly, surface strength obtained from the torsion test increased by 3% and 5% after 40 cycles, and decreased by 8% and 5% after 120 cycles. The permeability test results for curb and paving blocks indicated that these blocks possess high porosity, and their permeability values are not within acceptable limits. This issue explains the extensive damage observed in pavements and walkways.

کلیدواژه‌ها English

Permeability, "
Cylindrical Chamber"
Test, Durability, Wetting–Drying Cycles in Sulfate Solution, Compressive Strength, "
Torsion"

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 09 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 13 آبان 1404
  • تاریخ بازنگری 28 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 09 مرداد 1405