منصة الرسائل والاطاريح: "تأثير استخدام مثبطات التآكل على خواص الخرسانة ومدى فاعليتها"

الخلاصة

إن التآكل في حديد تسليح الخرسانة بتأثير أملاح الكلوريدات يعتبر من القضايا الرئيسية المهمة التي تواجه الهندسة المدنية والمتعلقة بديمومة الخرسانة, وعلى الرغم من وجود العديد من الطرق المختلفة المستخدمة لحماية حديد التسليح من التآكل إلا أنة لا يزال التآكل يشكل مشكلة كبيرة بسبب كلفة إعادة تأهيل المنشأ. وجد إن استخدام مثبطات التآكل أو مستحلب SBR في إنتاج خرسانة الاسمنت البورتلاندي الاعتيادي يحسن من مقاومة الخرسانة المسلحة ضد التآكل من خلال تفاعل المثبط مع المحيط وتشكيل طبقة من نواتج التفاعل تحمي حديد التسليح من التآكل إضافة إلى فاعلية هذه المواد في تقليل النفاذية والامتصاص للخرسانة. وفي هذا البحث تم دراسة استخدام كل من بنزوات الصوديوم ودايكرومات البوتاسيوم كمثبطات انودية بثلاث نسب ( 1%, 2%, و3% من وزن الاسمنت) إضافة إلى استخدام محلول SBR (ستايرين- بيوتا دين- مطاط) بثلاث نسب أيضا ً(10%, 15%, و25% من حجم ماء الخلطة) و مدى تأثيرها على خواص الخرسانة : كمقاومة الانضغاط, مقاومة شد الانشطار, مقاومة الانثناء و الامتصاص. كما وتم دراسة تأثير هذه المواد بهذه النسب على منع أو تأخير حصول التآكل لحديد التسليح في الخرسانة المسلحة من خلال فحص مقاومة الاستقطاب بطريقة النقاط الثلاثة للحديد ومعرفة نسب التآكل وفحص المقاومة الكهربائية للخرسانة . تم تهيئة 220 نموذج متضمناً 99 مكعب بإبعاد (15*15 سم) ,33 مكعب بإبعاد (10*10 سم),33 اسطوانة بإبعاد (10*15 سم), 33 منشور بإبعاد (10*10*40 سم) و 22 نموذج خرساني مسلح مستخدمين أنواع مختلفة من الخلطات الخرسانية مع نسبة خلط 1: 1.8: 2.5 و نسبة الماء الى الاسمنت 0.48 . جميع النماذج الخرسانية تم إنضاجها في الماء الاعتيادي لمدة 28 يوم بعدها تم وضع النماذج الخرسانية المسلحة فقط الـ22 في محلول مائي حاوي على أملاح كلوريدات الصوديوم NaCl بتركيز3.5% (مقارب لتركيز ماء البحر) لمدة ثلاثة أشهر. نصف عدد هذه النماذج تم تعريضه إلى 10% من الحمل الأقصى لكل خلطة بعد ستة أسابيع من الغمر في المحلول الملحي لغرض عمل تشققات شعرية في النماذج الخرسانية المسلحة لتسريع عملية التآكل. نتائج الفحوص جاءت بالاستنتاجات التالية : استخدام بنزوات الصوديوم ودايكرومات البوتاسيوم بتركيز 2% من وزن الاسمنت سبب انخفاض في مقاومة الانضغاط بعمر 28 يوم بمقدار 15% و4% على التوالي , لكن في الاعمار المتأخرة كانت هناك زيادة في مقاومة الانضغاط حوالي 7% و11% بعمر 90 يوم على التوالي(عملت كمبطئ للتفاعلات). وأعطى هذان المضافان تحسن وزيادة في كل من الخواص التالية: مقاومة شد الانشطار بمقدار 17% لبنزات الصوديوم و21% لدايكرومات البوتاسيوم, زيادة في مقاومة الانثناء بمقدار 18% و20% على التوالي, كذلك سببت هذه المضافات انخفاض كبير في خاصية الامتصاص بمقدار 38% و 42% على التوالي مع انخفاض بالكلفة الاقتصادية بمقدار 12% لكل منهما وكانت كفاءة المثبط 98% لكل منهما أيضاً . أما نتائج استخدام مستحلب الـ SBR بتركيز 25% من حجم ماء الخلط فقد أعطى تحسن كبير في جميع الخواص الميكانيكية حيث كانت الزيادة في : مقاومة الانضغاط بمقدار 8%,11% و7% للأعمار 28, 60 و90 يوم على التوالي, مقاومة شد الانشطار ومقاومة الانثناء بمقدار 37% كما وسجل أعلى انخفاض في الامتصاص بمقدار 77%مع انخفاض في الكلفة بمقدار 13% وكانت كفاءته كمثبط 97%.