بتن مقاوم در برابر رادیو اکتیو بخش دوم
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸
در بخش اول مقاله بتن مقاوم در برابر رادیو اکتیو خواندیم
بتن سرپانتین مبتنی بر سنگدانه
اثر درجه حرارت بالا بر مقاومت فشاری باقی مانده بتن سرپانتین و بتن انی كلسیت (ophicalcite) توسط محققان بررسی شده است. چگالی خشک مخلوط بتن سرپانتین kg / m3 2085 و مقاومت فشاری 28 روزه آن 19.3 مگاپاسکال بود. قطر نمونه های آزمون استوانه ای 20 سانتیمتر و طول آنها 10 سانتی متر بود. نمونه ها به مدت 7 هفته در آب 20 درجه سانتی گراد عمل آوری شدند، به مدت چندین هفته (به طور مثال، 83-92 هفته) در معرض هوا خشک شدند و سپس به مدت 30 دقیقه در دمای 100 ، 200 ، و یا 600 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. بخشی از نمونه ها بلافاصله از اُون خارج و تست شدند و بخش دیگر قبل از تست خنک شدند تا به دمای اتاق برسند.
اثرات درجه حرارت بالا بر خواص بتن های شات آهن، لیمونیت، مگنتیت و بتن فرو فسفر (ferrophosphorous )و نیز ترکیبات این سنگدانه ها در رابطه با راکتور N-تولید واقع در هنفورد، واشنگتن بررسی شده است. بتن ریزی به روش های معمول و همچنین با استفاده از روش سنگدانه از پیش قرار گرفته انجام گرفت. جدول 2 اثر دمای بالا بر خواص برگزیده بتن سرپانتین- آهن که در آن سنگ دانه ها از پیش قرار گرفته اند را نشان می دهد. اثرات درجه حرارت بالا بر روی خواص مکانیکی و فیزیکی بتن سنگدانه مگنتیت- سرپانتین در جدول 3 ارائه شده است. مگنتیت به عنوان سنگ دانه درشت و سرپانتین به عنوان سنگ دانه ریز استفاده شده است. سرپانتین تقریبا 46٪ از وزن کل دانه ها را به خود اختصاص می داد. نوع دوم سیمان پرتلند در مخلوط مورد استفاده قرار گرفت و با ابزارهای متداول جایگذاری شد. استفاده از 20 چرخه حرارتی از 40 تا 200 درجه به 40 درجه سانتی گراد مقاومت فشاری را تا 11٪، کاهش داد و اگر درجه حرارت چرخه تا 350 درجه سانتی گراد افزایش می یافت، میزان کاهش به 21٪ می رسید. کاهش نتایج مدول گسیختگی برای دو سناریوی چرخه به ترتیب 30٪ و 77٪ بود.
مدول استاتیک الاستیسیته پس از 20 چرخه حرارتی از 40 تا 200 درجه به 40 درجه سانتی گراد تا 36%کاهش یافت. مقاومت فشاری باقی مانده نمونه مکعبی که به مدت دو هفته قبل از گرم شدن تا دمای 300 درجه در آب خیسانده شدند کمتر از نتایج به دست آمده برای نمونه هایی بود که قبل از گرم شدن در آب خیسانده نشدند و نیز نمونه های خشک نشان می دهد که مقاومت فشاری در حرارت 350 درجه 98 درصد یا بیشتر است.
بتن مبتنی بر سنگدانه لیمونیت
نسبت های مقاومت فشاری برای بتن لیمونیت 100 میلی مترمکعبی که در دمای بالا آزمایش شد، پس از قرارگیری 3 تا 7 ساعته در دمای 100، 150 و 200 درجه، به ترتیب 94، 88، و 85 درصد مقاومت مرجع در دمای اتاق گزارش شده است .
جدول 2. اثر دما بر خواص بتن سرپانتین- آهن
|
ویژگی |
مقدار |
|
|
(%)*“' نسبت باقی مانده |
|
|
|
|
|
at 90 days1*' |
23 °C 28 daysM |
23 °C 90 days''’’ |
85 °C(''1 |
140 “C"'1 |
200 °C(,'> |
350 °CW> |
|
(g cm-3) چگالی |
3.53 |
100 |
100 |
96 |
- |
96 |
95 |
|
(10~‘ °C ') ضریب انبساط گرمایی |
8.66 |
102 |
100 |
109 |
- |
119 |
127 |
|
(15 X 30 cm) سلیندرها ،(MPa) مقاومت فشاری |
25.1 |
79 |
100 |
_ |
92 |
- |
_ |
|
(15 x 15 x 15 cm) مکعب های اصلاح شده |
29.3 |
— |
100 |
|
|
— |
82 |
|
31.2 |
85 |
100 |
53 |
- |
139 |
- |
|
|
(MPa) مدول گسیختگی |
29.9 |
- |
100 |
- |
- |
- |
122 |
|
|
3.4 |
89 |
100 |
48 |
- |
29 |
- |
|
(GPa) مدول الاستیسیته |
3.6 |
- |
100 |
- |
- |
- |
11 |
|
استاتیک |
27.5 |
90 |
100 |
— |
- |
60 |
44 |
|
دینامیک |
32.2 |
- |
100 |
- |
- |
- |
27 |
|
(MPa) استحکام پیوند |
37.2 |
- |
100 |
44 |
- |
42 |
- |
|
|
6.2 |
91 |
100 |
- |
- |
17 |
- |
|
*'1 (%)تغییر طول |
6.5 |
- |
100 |
- |
- |
- |
3 |
|
|
+0.011 |
+0.009 |
+0.011 |
-0.036 |
— |
-0.049 |
-0.021 |
(аمقدار مشخصه بتن به صورت درصد پس از 28 روز عمل آوری با آب و 62 روزعمل آوری با هوا در دمای اتاق، به عنوان مثال بعد از 90 روز.
(б) 28روز مرطوب و 62 روز در هوای آزمایشگاهی.
'(c) عمل آوری مرطوب مرطوب به مدت 28 روز
(d) همانند (b) و سپس قرارگیری در معرض حرارت به مدت دو هفته در دمای مزبور قبل از تست پس از خنک شدن تا رسیدن به دمای اتاق
(e) در دمای اتاق پس از عملیات حرارتی.
جدول 3
|
ویژگی |
مقدار |
|
|
(%)('1' نسبت باقیمانده |
|
|
|
|
|
90 days((,) |
23 °G 28 days*''» |
23 *C 90 days(i,) |
85 °CW> |
140 °C(rf) |
200 °CW> |
350 °CM) |
|
(g cm"1) چگالی |
3.05 |
100 |
100 |
95 |
94 |
94 |
95 |
|
(10~6 °C-1) ضریب انبساط گرمایی |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
(15 X 30 cm) سلیندرها ،(MPa) مقاومت فشاری |
39.7 |
84 |
100 |
99 |
94 |
89 |
72 |
|
(15 x 15 x 15 cm) مکعب های اصلاح شده |
36.1 |
89 |
100 |
109 |
113 |
116 |
98 |
|
(MPa) مدول گسیختگی |
5.3 |
87 |
100 |
110 |
97 |
90 |
61 |
|
(GPa) مدول الاستیسیته استاتیک |
34.2 |
100 |
100 |
85 |
65 |
57 |
43 |
|
دینامیک |
39.0 |
95 |
100 |
80 |
63 |
54 |
35 |
|
(MPa) استحکام پیوند |
3.2 |
87 |
100 |
67 |
61 |
28 |
11 |
|
(%)تغییر طول |
+0.007 |
+0.005 |
+0.007 |
-0.041 |
-0.065 |
-0.073 |
-0.149 |
(а) مقدار مشخصه بتن به صورت درصد پس از 28 روز عمل آوری با آب و 62 روزعمل آوری با هوا در دمای اتاق، به عنوان مثال بعد از 90 روز.
(б) 28روز مرطوب و 62 روز در هوای آزمایشگاهی.
'(c) عمل آوری مرطوب مرطوب به مدت 28 روز
(d) همانند (b) و سپس قرارگیری در معرض حرارت به مدت دو هفته در دمای مزبور قبل از تست پس از خنک شدن تا رسیدن به دمای اتاق
(e) در دمای اتاق پس از عملیات حرارتی.
ادامه دارد..........
