تحلیل مکانیزم خوردگی و مدل‌های نفوذ یون کلرید در بتن فوق توانمند (UHPC)
کد مقاله : 1051-CONCRETE (R1)
نویسندگان
فربد کاظمیان *1، عسل میرزائی2، فریدون مقدس نژاد3
1استاد مدعو، دانشکده فنی و مندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه دولتی بجنورد
2دانشجو کارشناسی، دانشکده فنی و مندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه دولتی بجنورد
3استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیر کبیر (پلی تکنیک)
چکیده مقاله
بتن فوق‌توانمند (UHPC) به دلیل ریزساختار بسیار متراکم و تخلخل کم، مقاومت قابل‌توجهی در برابر نفوذ یون‌های کلرید از خود نشان می‌دهد؛ با این حال، حضور الیاف فولادی در این بتن، بررسی دقیق‌تر سازوکار خوردگی ناشی از کلرید را ضروری می‌سازد. در این مقاله، با مروری نظام‌مند بر پژوهش‌های پیشین، فرآیند نفوذ و تثبیت یون‌های کلرید در خمیر سیمان، سازوکارهای آغاز و پیشرفت خوردگی الیاف فولادی، و عوامل مؤثر بر مقاومت کلریدی UHPC از جمله مواد سیمانی مکمل، عرض ترک اولیه، نانومواد، اصلاح سطح الیاف و شرایط محیطی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، مدل‌های تحلیلی و عددی رایج برای شبیه‌سازی انتشار یون‌های کلرید، شامل روش‌های اجزای محدود (FEM) و تفاضل محدود (FDM)، معرفی و مقایسه شده‌اند. یافته‌ها نشان می‌دهد ضریب انتشار کلرید در UHPC به مراتب (حدود 10 برابر) کمتر از بتن معمولی است، اما ترک‌خوردگی -به‌ویژه در مقاطع نازک- می‌تواند این مزیت را تضعیف کند. استفاده از مواد سیمانی مکمل و نانومواد، اصلاح سطح الیاف فولادی و بهره‌گیری از ویژگی خودترمیمی UHPC از جمله راهکارهای مؤثر برای افزایش دوام این بتن در برابر حمله کلریدی شناسایی شده‌اند.
کلیدواژه ها
بتن فوق توانمند(UHPC)، خوردگی یون کلرید، الیاف فولادی، نفوذپذیری کلرید، دوام بتن، مدل سازی انتشار کلرید
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی