2-3-1-… فرآیند شیمیایی- فیزیکی کربناتاسیون 18
2-3-2- عوامل موثربر فرآیند کربناتاسیون بتن 18
2-3-3- تاثیر عوامل خارجی (شرایط محیطی) بر کربناتاسیون بتن 26
2-3-4- تاثیرشرایط اجرایی بر کربناتاسیون بتن 29
2-3-5-…………….. تاثیر کربناتاسیون بر خواص بتن 31
2-4- تاثیر کربناتاسیون بر یون کلرید 33
2-4-1- تاثیر کربناتاسیون بر مقیدسازی یون کلرید 33
2-4-2- پدیده توام کربناسیون و نفوذ یون کلراید 34
2-4-3-………………………………………………………… بررسی پدیده 34
2-4-4- انواع مدل های تاثیر توامان کربناسیون و نفوذ یون کلراید 38
2-4-4-4-……………………………………… مدل song و همکاران 40
2-4-5- رفتار کربناسیون و نفوذ کلراید به طور همزمان 41
فصل سوم 43
3- مصالح، روش های ساخت و آزمایش ها 43
3-1- مقدمه 43
3-2- دوده سیلیس 43
3-2-1-…………………………………. مواردمصرف دوده سیلیس 44
3-2-2-…………….. اثر واکنش پوزولانی دوده سیلیس 44
3-2-3-……………….. میزان حرارت زایی دوده سیلیس 44
3-3- مشخصات مصالح مصرفی 45
3-3-1-………………………………………………………………………. سیمان 45
3-3-2-…………………………………………………………………. سنگدانه 45
3-3-3-……………………………………………………………………………… آب 46
3-3-4-………………………………………………… فوق روان کننده 46
3-4- ساخت و عملآوری آزمونههای بتنی 47
3-4-1-………………….. طرح اختلاط نمونه آزمایشگاهی 47
3-4-2-………………………………………………………………. ساخت بتن 51
3-5- آزمایش های فیزیکی 55
3-5-1-……………….. آزمایشهای تعیین نفوذ كلراید 55
3-5-2- آزمایشهای خواص مكانیكی و نفوذ‌پذیری بتن 56
3-6- آزمایشهای صورت گرفته در آزمایشگاه 56
3-6-1- آزمایش تسریعشده نفوذ یون کلرید در بتن(RCPT) 56
3-6-2- آزمایش مقاومت الکتریکی سطحی به روش ونر 59
3-6-3-…………………………………………………….. مقاومت فشاری 61
3-4-6-…………………………………. آزمایش جذب آب موئینه 62
3-6-5-………………………………. تعیین عمق کربناتاسیون 62
3-6-6-……………….. تعیین میزان نفوذ یون کلراید 63
فصل چهارم 65
4- توسعه دستگاه 65
4-1- مقدمه 65
4-2- لوازم استفاده شده در ساخت دستگاه 66
4-3- هدف ساخت دستگاه 66
4-4- اجزاء دستگاه 68
4-4-1-……………………………………………… شمای کلی دستگاه 68
4-4-2-…………………………………………… طراحی مدار فرمان 76
4-4-3-……………………………………… رگولاتور و فشار شکن 77
4-4-4- پیچ های کنترل کننده سطح آب توسط فلوتر 78
4-4-5-……………………………… صافی – پمپ آب – یکطرفه 79
4-4-6-…………… غلظت سنج، رطوبت سنج و دما سنج 81
4-4-7-…………………………………………… دستگاه رطوبت گیر 83
4-5- نحوه کار با دستگاه 83
فصل پنجم 95
5- نتایج آزمایشها و تجزیه و تحلیل آن ها 95
5-1- مقدمه 95
5-2- مقاومت فشاری نمونهها 95
5-3- آزمایش تسریعشده نفوذ یون کلرید در بتن (RCPT) 96
5-4- آزمایش مقاومت الکتریکی سطحی به روش ونر 97
5-5- آزمایش جذب آب موئینه 98
5-5-1-………………………………. تعیین عمق کربناتاسیون 99
5-6- تعیین میزان نفوذ یون کلراید 100
5-7- مقایسه نتایج آزمایشها 101
5-7-1- بررسی اثر کربناسیون و نفوذ یون کلراید در مقاومت فشاری بتن 101
5-7-2-…………………………………………… بررسی جذب موئینه 106
5-7-3-………………………………. بررسی مقاومت الکتریکی 108
5-7-4- بررسی آزمایش تسریع شده نفوذ یون کلراید 110
5-7-5-……………………………………. بررسی عمق کربناسیون 111
5-7-6-………………………………. بررسی نفوذ یون کلراید 113
5-7-7-………………………… بررسی در اندازه نانو TEM 114
5-7-8- بررسی روابط بین مشخصات مکانیکی و فیزیکی بتن ها 117
فصل ششم 119
6- نتیجه گیری و پیشنهادات 119
6-1- نتایج 119
6-2- پیشنهادات 122
7- فهرست مراجع 123
پیوست 128
8- دستآورد ها و تقدیر و تشکر 128
8-1- دستاوردهای پایان نامه 128
8-2- تقدیر و تشکر 130
فهرست اشکال
عنوان                                               صفحه
شکل ‏2‑1 محدوده های ابعاد قسمت های جامد و فضاهای خالی در خمیر سیمان هیدراته شده 9
شکل ‏2‑2 انواع آب های موجود در ساختار سیلیکات کلسیم هیدراته شده [5]. 11
شکل ‏2‑3 ترتیب مقاومت در برابر کربناتاسیون برای انواع سیمانها ]43[ 20
شکل ‏2‑4 اثر چگالی بتن بر عمق کربناتاسیون ]43[. 22
شکل ‏2‑5 سهولت در تشخیص جبهه کربناتاسیون با افزایش نسبت آب به مواد سیمانی 23
شکل ‏2‑6 تاثیر میزان ماسه در بتن بر کربناتاسیون ]43[ 24
شکل ‏2‑7 تاثیر غلظت ماسه در ملات بر ضریب نفوذپذیری دیاکسید کربن در بتن ]23[. 25
شکل ‏2‑8 تاثیر جایگزینی 5و10و15 درصد دوده سیلیس بجای سنگدانه (SFA) و10درصد دوده سیلیس بجای سیمان (SFC) بر میزان CH ]24[ 26
شکل ‏2‑9 روند روبه رشد غلظت دیاکسیدکربن در جو ]49[ 27
شکل ‏2‑10 تاثیر فاصله نمونههای بتنی از ساحل بر کربناتاسیون ]51[ 29
شکل ‏2‑11 تاثیر میزان تراکم بتن بر عمق کربناتاسیون بتن ]19[. 31
شکل ‏2‑12 الگوریتم كلی نرم‌افزار CONDOUR 39
شکل ‏2‑13 شمای كلی بررسی دوام بتن تحت اثر نفوذ گاز و گرما به بتن 41
شکل ‏2‑14رفتار توامان کربناسیون و نفوذ یون کلراید 42
شکل ‏3‑1نمودار دانه بندی سنگدانه 46
شکل ‏3‑2 دستگاه میکسر – مخلوط کننده سنگدانه و سیمان 52
شکل ‏3‑3 ساخت لجن دوده سیلیس 53
شکل ‏3‑4 مخلوط کردن آب و هم زدن لجن 53
شکل ‏3‑5 مخلوط کردن تدریجی لجن دوده سیلیس 53
شکل ‏3‑6 اندازهگیری اسلامپ 54
شکل ‏3‑7 مخزن آب – جهت نگهداری بتن تا 90 روز 55
شکل ‏3‑8 دسیکاتور و نحوه آمادهسازی نمونهها جهت آزمایش RCPT 57
شکل ‏3‑9 تصویر شماتیك دستگاه RCPT 58
شکل ‏3‑10 دستگاه و محفظههای آزمایش RCPT 58
شکل ‏3‑11 نمایی از شکل شماتیک دستگاه و مراحل انجام آزمایش دستگاه سنجش مقاومت الکتریکی 60
شکل ‏3‑12 میزان تاثیر ابعاد نمونه بر مقادیر ضریب صحیح مقاومت الکتریکی ویژه 61
شکل ‏3‑13 نمایی از مراحل برش نمونه ها 62
شکل ‏3‑14 نمایی از مراحل مختلف آزمایش تعیین عمق کربناتاسیون و تعیین PH اعماق بتن 63
شکل ‏3‑15 محلول نیترات نقره 63
شکل ‏3‑16 نمایی از مراحل مختلف آزمایش تعیین میزان نفوذ کلراید 64
شکل ‏4‑1 دستگاه ساخته شده نگهداری بتن در چرخه همزمان كربناسیون و انتشار یون كلرید 69
شکل ‏4‑2 شیر برقی مربوط به آب 70
شکل ‏4‑3 شیر برقی مربوط به گاز 70
شکل ‏4‑4 لوله ارتباطی آب به قطر یک اینچ 71
شکل ‏4‑5 لوله ارتباطی گاز به قطر دو اینچ 71
شکل ‏4‑6 اتصال لوله های دستگاه با استفاده از دستگاه اتو 72
شکل ‏4‑7 مراحل تکمیل لوله کشی دستگاه 72
شکل ‏4‑8 آب بندی لوله های ارتباطی از داخل مخازن 72
شکل ‏4‑9 شیر تخلیه هوای مخازن 73
شکل ‏4‑12 تابلو برق و فرمان 73
شکل ‏4‑11 لوازم داخلی تابلو برق 75
شکل ‏4‑12 برنامه نویسی PLC 77
شکل ‏4‑13 قطعه PLC استفاده شده در این دستگاه – شرکت FATEK کره ای 77
شکل ‏4‑14 فشار شکن و کپسول گاز دی اکسید کربن 78

شکل ‏4‑17 پیچ های فلوتر 78
شکل ‏4‑16 پمپ آب و صافی ها 79
شکل ‏4‑17 صافی و یکطرفه 79
شکل ‏4‑18 پمپ آب با قدرت بالاتر 80
شکل ‏4‑19 ترانسمیتر کمیت های محیطی با پورت سریالMod Bus TM-1280 تولید داخلی – شرکت تیکا 81
شکل ‏4‑20 سنسور TM-1280 تولید داخلی – شرکت تیکا 81
شکل ‏4‑21 شمای داخلی سنسور 81
شکل ‏4‑22 مشخصات فنی سنسور 82
شکل ‏4‑23 اتصالات و ترمینال های سنسور 82
شکل ‏4‑24 دستگاه رطوبت گیر 83
شکل ‏4‑25 کپسول گاز و نکات ایمنی 84
شکل ‏4‑26 نکات ایمنی محیطی 84
شکل ‏4‑27 مرحله اول کار با دستگاه 84
شکل ‏4‑28 مرحله دوم کار با دستگاه – ورود رمز 84
شکل ‏4‑29 مرحله سوم کار با دستگاه – ورود به تنظیمات 85
شکل ‏4‑30 مرحله چهارم کار با دستگاه – تنظیمات جزر و مد و شیر برقی مربوط به آب 85
شکل ‏4‑31 مرحله پنجم کار با دستگاه – تنظیمات دستگاه رطوبت گیر 85
شکل ‏4‑32 روشن بودن رطوبت گیر 86
شکل ‏4‑33 مرحله ششم کار با دستگاه – تنظیمات شیر برقی مربوط به گاز 86
شکل ‏4‑34 مرحله هفتم کار با دستگاه – شروع به کار دستگاه 87
شکل ‏4‑35 علامت نشانگر روشن بودن شیر برقی مربوط به گاز 87
شکل ‏4‑36 باز کردن شیر کپسول گاز 88
شکل ‏4‑37 تنظیم فشار گاز دی اکسید کربن 88
شکل ‏4‑38 هواگیری مخازن 89
شکل ‏4‑39 صفحه اصلی HMI 89
شکل ‏4‑40 نمودار افزایش یا کاهش گاز دی اکسید کربن 90
شکل ‏4‑41 میزان افزایش یا کاهش دما 90
شکل ‏4‑42 نمودار افزایش یا کاهش رطوبت 91

یک مطلب دیگر :

شکل ‏4‑43 میزان رطوبت قبل از شروع به کار کردن دستگاه رطوبت گیر 91
شکل ‏4‑44 میزان رطوبت پس از شروع به کار کردن دستگاه رطوبت گیر 91
شکل ‏4‑45 روش ذخیره اطلاعات صفحه نمایش در حافظه جانبی 92
شکل ‏4‑46 ذخیره سازی اطلاعات 92
شکل ‏4‑47 نمونه صفحه نمایش ذخیره شده. 92
شکل ‏4‑48 تنظیمات برنامه 93
شکل ‏4‑49 شمای کلی دستگاه 94
شکل ‏5‑1 نتایج آزمایش مقاومت فشاری در سن 28 روز 103
شکل ‏5‑2 نتایج آزمایش مقاومت فشاری در سن 90 روز 103
شکل ‏5‑3 S3510 105
شکل ‏5‑4 S350 105
شکل ‏5‑5 S4510 106
شکل ‏5‑6 S450 106
شکل ‏5‑7 نتایج جذب موئینه 28 روزه 107
شکل ‏5‑8 نتایج جذب موئینه 90 روزه 108
شکل ‏5‑9 نتایج آزمایش 28 روزه مقاومت الکتریکی (kHz) 109
شکل ‏5‑10 نتایج آزمایش 90 روزه مقاومت الکتریکی (kHz) 110
شکل ‏5‑11 نتایج آزمایش RCPT 28 و 90 روزه 111
شکل ‏5‑12 نتایج عمق کربناسیون 28 و 90 روزه 112
شکل ‏5‑13 S3510 112
شکل ‏5‑14 S350 113
شکل ‏5‑15 S3510کربناته شده 113
شکل ‏5‑16 نتایج نفوذ یون کلراید 28 و 90 روزه 114
شکل ‏5‑17 ریز ساختار بتن با 10 درصد دوده سیلیس S3510 شاهد 115
شکل ‏5‑18 ساختار غیر کریستالی S3510شاهد 115
شکل ‏5‑19 ریز ساختار بتن با 10 درصد دوده سیلیس S3510 کربناته 116
شکل ‏5‑20 ساختار غیر کریستالی S3510کربناته 116
شکل ‏5‑21 رابطه شار عبوری 28 و 90 روزه با مقاومت الکتریکی بتن کربناته 117
شکل ‏5‑22 رابطه شار عبوری 28 و 90 روزه با مقاومت الکتریکی بتن شاهد 118
شکل ‏8‑1 برگه ثبت اختراع 128
شکل ‏8‑2 پوستر جشنواره خوارزمی 129
شکل ‏8‑3 تائیدیه دانشگاه علم و صنعت ایران 130
شکل ‏8‑4 تائیدیه دانشگاه صنعتی امیرکبیر 130
فهرست جداول
عنوان                                                     صفحه
 
جدول ‏2‑1 پارامترهای موثر در نفوذ یون کلرید به بتن 17
جدول ‏2‑2 اثر نرمی بلین بر عمق کربناتاسیون بتن[38] 21
جدول ‏2‑3 طرحهای اختلاط بتن 36
جدول ‏2‑4 تركیبات محلول 37
جدول ‏2‑5 عمق نفوذ كلراید 37
جدول ‏3‑1 ترکیبات شیمیایی دوده سیلیس و سیمان 45
جدول ‏3‑2 مشخصات سنگدانه ها در اندازه گیری های اولیه برای بدست آوردن طرح اختلاط 48
جدول ‏3‑3 طرح اختلاط نمونه های بتنی 50
جدول ‏3‑4 دسته‌بندی بتن براساس استاندارد ASTM C1202 58
جدول ‏3‑5 تبدیل نتایج آزمایش ونر به میزان نفوذ یون کلرید 61
جدول ‏5‑1 نتایج آزمایش مقاومت فشاری 7 روزه برای نمونه های شاهد (kg/cm²) 95
جدول ‏5‑2 نتایح آزمایش مقاومت فشاری نمونهها (kg/cm²) 96
جدول ‏5‑3 نتایح آزمایش RCPT (کولومب) 97
جدول ‏5‑4 نتایح آزمایش مقاومت الکتریکی (kHz) 98