مطالعه ی ترمودینامیکی و سینتیکی عملکرد سیمان LC3 طی حمله ی سولفاتی

نویسندگان

1 گروه اموزشی ژئوتکنیک و آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 گروه آموزشی سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

3 گروه اموزشی ژئوتکنیک و آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2024.22088.7901
چکیده

بتن از پرکاربردترین و مهم‌‌ترین مصالح در بحث ساخت ‌‌و ساز است. یکی از موضوعات پر اهمیت در طراحی و ساخت سازه‌‌های بتنی، عمر سرویس‌‌دهی آن‌‌ها است. حمله‌‌ی سولفاتی در بتن، از شناخته‌‌شده‌‌ترین خرابی‌‌های بتن است که باعث کاهش عمر سرویس‌‌دهی سازه‌‌های بتنی می‌‌شود. در این مطالعه، سیمان‌‌ LC3 (جایگزینی بخشی از کلینکر با رس‌‌کلسینه‌‌شده و سنگ‌‌ آهک)، به عنوان راه‌‌حل موثری برای افزایش پایایی سیمان در محیط‌‌های غنی از سولفات و همچنین، کمک به مسائل زیست محیطی حاصل از کاهش نیاز به کلینکر مصرفی، مورد توجه قرار گرفته‌‌است. مطالعه‌‌ی ترمودینامیکی در باب ارزیابی عملکرد سیمان‌‌ LC3 در برابر حمله‌‌ی سولفاتی، با در نظر گرفتن پارامتر زمان، با استفاده از نرم‌‌افزار ترمودینامیکی، انجام شده‌‌است. مقایسه‌‌ی نتایج حاصل از شبیه‌‌سازی ترمودینامیکی با سایر مطالعات حاکی از دقت و صحت شبیه‌‌سازی‌‌های انجام شده‌‌است. در این مطالعه، بررسی نتایج منجر به معرفی مراحل مختلف سینتیکی تغییرات فازهای اترینگایت و گچ به عنوان محصولات اصلی حمله‌‌ی سولفاتی شد. بررسی نمودارهای تغییرات سینتیکی فازهای اترینگایت و گچ حاکی از آن است که افزایش دو پارامتر درصد جایگزینی سیمان و نسبت مقدار رس‌‌کلسینه‌‌‌‌شده به مجموع رس‌‌کلسینه‌‌‌‌شده و سنگ‌‌ آهک، سبب کاهش میزان و نرخ تولید دو فاز مخرب اترینگایت و گچ در طی حمله‌‌ی سولفاتی می‌‌شود. . همچنین، مقدار پارامتر نسبت مقدار رس‌‌کلسینه‌‌‌‌شده به مجموع رس‌‌کلسینه‌‌‌‌شده و سنگ‌‌ آهک، برابر با 0.6، به عنوان نسبت بهینه‌‌ی جایگزینی رس‌‌کلسینه‌‌شده و سنگ آهک در سیمان LC3، معرفی شد.