تأثیر شرایط محیطی جنوب کشور بر روی دوام درازمدت بتن با سیمانها و پوزولانهای مختلف

دوام بتن در محیط‌های خورنده، نظر اکثر کارشناسان بتن را به خود معطوف کرده است. کاربرد سیمان‌های مختلف، به خصوص انواع پوزولان‌ها، می‌تواند تأثیر عمده‌ای در دوام بتن، در این مناطق داشته باشد. در این تحقیق، دوام نمونه‌های بتنی مسلح ساخته شده با سیمان‌های نوع2، نوع 5، سرباره‌ای و پوزولانی و در بعضی از مخلوط‌ها به همراه مقادیری مواد مکمل سیمان (میکروسیلیس)، در منطقه خلیج‌فارس تحت شرایط مختلف بررسی شده است. کلیه مخلوط‌های در نظر‌گرفته شده با دو نسبت آب به سیمان متفاوت ساخته شده‌اند. برای هر نمونه از هر مخلوط، سه نوع پوشش بتنی روی میلگرد درنظر‌ گرفته شده است. همچنین نمونه‌های ساخته شده با هر یک از مخلوط‌ها، در شرایط متفاوت محیطی واقعی: در ساحل، ناحیه جزر و مد دریا و کاملاً مغروق در آب دریا در سواحل بندر‌عباس نگهداری شد.‌ نمونه‌هایی از هر یک از مخلوط‌ها به صورت شاهد و در شرایط استاندارد آزمایشگاهی نگهداری گردید. آزمایشهایی نظیر تعیین پتانسیل خوردگی، مقاومت الکتریکی و شدت خوردگی میلگرد، عمق کربناسیون، میزان یون کلرید در اعماق مختلف بر روی نمونه‌های قرار گرفته شده در شرایط محیطی واقعی و در سنین مختلف انجام گرفت. همچنین آزمایش‌هایی نظیر مقاومت فشاری و میزان نفوذ پذیری تحت فشار در سنین مورد نظر بر روی نمونه‌های شاهد انجام شد. در نهایت، نتایج آزمایشهای انجام گرفته بر روی کلیه نمونه‌ها با یکدیگر مقایسه‌شده و عملکرد نمونه‌های ساخته شده با مخلوط‌های متفاوت از لحاظ دوام مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان می‌دهد که نمونه‌های ساخته‌شده با سیمان نوع 5 (با پوشش 5/3 و 5 سانتیمتر) و نیز نمونه‌های ساخته شده با سیمان سرباره‌ای همراه با میکروسیلیس و نیز سیمان نوع 2 به همراه میکروسیلیس (با پوشش 5/3 سانتیمتر) در شرایط جزر و مدی عملکرد نامطلوبی داشته‌اند. مقادیر شدت خوردگی در این نمونه‌ها، طی زمان کاملاً افزایش و از میزان مقاومت الکتریکی کاسته شده است. همین مخلوط‌ها با پوشش 5 و 7 سانتیمتر عملکرد خوبی نشان دادند. در شرایط جزر و مدی، عملکرد سیمان پوزولانی تراس و سیمان نوع 2 به همراه ماده مکمل سیمان MB نیز مطلوب بوده است. به طور کلی، نمونه‌های قرار گرفته در شرایط جزر و مدی، عملکرد کاملا نامطلوبی نسبت به نمونه‌های قرار گرفته در شرایط کاملاً مغروق و خشک (در ساحل و در معرض هوای آزاد) داشتند. در نمونه‌های قرار گرفته در ساحل هیچ‌گونه علائم خوردگی تاکنون دیده نمی‌شود و مقادیر شدت خوردگی و پتانسیل الکتریکی در این نمونه‌ها کم و مقاومت الکتریکی بالا می‌باشد. در نمونه‌های کاملاً مغروق نیز با وجود پتانسیل خوردگی زیاد و مقاومت الکتریکی کم، مقدار شدت خوردگی طی زمان ثابت بوده است. در نمونه‌های ساخته شده با سیمان سرباره‌ای بهمراه میکروسیلیس و نیز سیمان نوع 2 به همراه میکروسیلیس انباشتگی یون کلر در عمق‌های نزدیک به سطح (تا حدود 2 سانتیمتر) دیده شد و احتمالا علت عملکرد نامطلوب این مخلوط‌ها با پوشش 5/3 سانتیمتر ناشی از همین دلیل است. با توجه به حداکثر میزان عمق کربناسیون در نمونه‌های قرار گرفته در ساحل ( 3 میلیمتر تا سن 9 ماه )، در مورد عملکرد مخلوط‌ها از این لحاظ فعلا نمیتوان اظهار نظر کرد. توسعه مقاومت فشاری در کلیه مخلوط‌ها تا سن یکسال دیده می‌شود (بخصوص در مخلوط‌های سیمان پوزولانی). گرچه مخلوط‌های سیمان پوزولانی تراس در سنین اولیه مقاومت فشاری پایینی داشتند، اما توسعه مقاومتی خوبی تا یکسال بعد در این مخلوط دیده شد. میزان نفوذپذیری تحت فشار آب در کلیه مخلوط‌ها، در محدوده بتن‌های با نفوذپذیری کم قرار گرفت.