تأثیر رزین آکریلیک پایه آبی بر خصوصیات مکانیکی ملات‌های تعمیری

در این مقاله ” تأثیر رزین آکریلیک پایه آبی بر خصوصیات مکانیکی ملات‌های تعمیری ” را بررسی و آزمایش کرده‌ایم. که قسمتی از مقاله در این بخش آورده شده است جهت مطالعه کامل بررسی‌ها و آزمایشات، مقاله را از انتهای مطلب دانلود کنید.

چکیده

خرابی‌های سازه‌های بتنی از مهم‌ترین مسائل صنعت بتن در دهه‌های اخیر بوده است. بخش عمده‌ای از خرابی‌ها ناشی از عدم شناخت رفتار مصالح و عدم انتخاب مصالح مناسب برای محیط‌های مختلف می‌باشد. از این رو نیاز مبرمی به مواد تعمیری جهت ترمیم سازه‌ها می‌باشد. یکی از روش‌های پرکاربرد جهت تعمیر ترک‌ها و خرابی‌ها استفاده از ملات تعمیری است. از مهم‌ترین عوامل موثر در عملکرد مطلوب ملات‌های تعمیری برای بتن آسیب دیده حصول پیوستگی کامل بین مواد تعمیری و بتن پایه می‌باشد. پیوستگی خوب بین ملات تعمیری و بتن پایه موجب می‌شود که عضو ترمیم شده به صورت یکپارچه عمل کرده و در سطح مشترک دارای ضعف نباشد. برای حصول یکپارچگی، علاوه بر اهیمت شرایط سطحی، خواص مکانیکی و فیزیکی مصالح تعمیری از اهمیت بسزایی برخوردار است. به همین منظور ملات‌های تعمیری حاوی رزین آکریلیک به میزان 0، 5، 10، 15 و 20 درصد وزنی سیمان ساخته شد. همچنین در طرح‌های مشابه با افزودن پوزولان میکروسیلیس، ملات‌های تعمیری حاوی رزین آکریلیک و میکروسیلیس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که با افزودن 15 درصد رزین آکریلیک و 10 درصد میکروسیلیس مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مقاومت پیوستگی به ترتیب 27، 28، 26 و 41 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش یافته است.

مقدمه

تعمیر و نگهداری سازه‌ها در طول دو دهه گذشته رشد صعودی داشته است و از 25 درصد تا 50 درصد فعالیت‌های ساختمانی را به خود اختصاص داده است. ضرر ناشی از تخریب سازه‌های بتنی شامل: بزرگراه‌ها، اسکله‌ها و ساختمان‌های موجود در آمریکا در حال حاضر به یک تریلیون دلار تخمین زده می‌شود. در آمریکا حدود ششصد هزار پل بر روی بزرگراه‌های عمومی وجود دارند که 34/4 درصد آن‌ها نیاز به تعمیر یا جایگزینی دارند که هزینه سرسام‌آوری را در بردارد. هر کدام از مصالح یا اجزایی که در یک بنا به کار می‌روند، عمر بهره‌برداری مورد انتظار مشخصی دارند و در طول عمر سازه نیاز به تعمیر و جایگزینی مصالح تعمیری را فراهم کرده است. با توجه به توسعه روزافزون محصولات تعمیر و نوسازی با انواع ویژگی‌ها که در پاسخ به تقاضای بازار تعمیرات فراهم شده است، لزوم داشتن اطلاعات در مورد خصوصیات و معیارهای استفاده از این محصولات جدید بسیار مهم است. جهت تعمیرات انجام ارزیابی دقیق برای تشخیص نوع خرابی و وسعت آن از اولویت خاصی برخوردار است. قبل از اقدام به هر گونه کار تعمیراتی لازم است مکانیزم خرابی و علل اصلی آن دقیقاً شناخته شده و با روش‌های مختلفی که امروزه در اختیار دست‌اندرکاران می‌باشد پیشرفت و وسعت خرابی مشخص گردد. همچنین از آنجا که در تعمیرات از مصالح با پایه‌های مختلف استفاده می شود و رفتار این مصالح در شرایط محیطی مختلف تغییر می‌کند، شناخت مصالح با پایه‌های مختلف و انتخاب مصالح مناسب برای تعمیر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

یکی از روش‌های پرکاربرد جهت تعمیر ترک‌ها و خرابی‌ها استفاده از ملات تعمیری است. ملات‌های تعمیری گاهی مقاومت مکانیکی قابل قبولی ندارند و مشکل عمده‌ی تعمیر سازه‌های بتنی، ناسازگاری ملات تعمیری و بتن پایه است. در صورت بی‌‍توجهی به این موضوع، بعد بارگذاری عضو تعمیر شده، به علت کرنش‌های متفاوتی که در ملات تعمیری و بتن پایه است. در صورت بی‌توجهی به این موضع، بعد از بارگذاری عضو تعمیر شده، به علت کرنش‌های متفاوتی که در ملات تعمیری و بتن پایه به وجود می‌آید، در ملات تعمیری ترک ایجاد می‌شود یا باعث جدا شدن ملات تعمیری از عضو بتنی می‌شود که در هر دو حالت یکپارچگی مورد نظر حاصل نمی‌شود. به طور کلی در زمینه‌ی رفتار اعضای ملات تعمیری فعالیت تحقیقاتی نسبتاً کمی صورت پذیرفته است.

رمضانیان‌پور و همکارانش در سال 1385 در تحقیقاتی، بر روی روش‌های بهبود و عملکرد ملات‌های تعمیری در تعمیرات سطحی مطالعات تجربی انجام دادند. همچنین به ارزیابی و مقایسه عملکرد ملات‌های تعمیری در شرایط محیطی خلیج فارس پرداختند. در این تحقیقات نمونه‌های آزمایشی در محیط آزمایشگاهی عمل‌آوری و سپس در زمان بهره‌برداری تحت تأثیر عوامل خورنده محیطی قرار گرفتند. براساس نتایج به دست آمده تاکید شد که کیفیت و دوام ملات تعمیری باید در حد مطلوب باشد در غیر این صورت به علت نفوذ عناصر مخرب عمر مفید بتن تعمیر شده کاهش می‌یابد. همچنین بدین نتیجه رسیدند که چسبندگی ملات تعمیری به بتن پایه عامل مهمی در عملکرد تعمیر می‌باشد، چنانچه مقاومت چسبندگی در وجه مشترک ملات تعمیری و بتن پایه کم باشد امکان جدا شدن آن زیاد است. در ادامه تحقیقات به مقایسه روش‌های متفاوت اندازه‌گیری مقاومت پیوستگی پرداختند و نتیجه گرفتند که میزان مقاومت چسبندگی تا حدود زیادی به روش آزمایش بستگی دارد. همچنین روش برش مورب را یکی از دقیق‌ترین روش‌ها معرفی نمودند.

بهفرنیا و همکاران در سال های 1379 و 1380، در بررسی خود روی انواع ملات‌های تعمیری، تأثیر مثبت افزودن میکروسیلیس به ملات‌های تعمیری را در بهبود مقاومت چسبندگی نتیجه گرفتند. همچنین در ادامه تحقیقات خود به بررسی تأثیر روش‌های عمل‌آوری بر مقاومت چسبندگی پرداخته و روش عمل‌آوری با آب را در عملکرد ملات‌های تعمیری سیمانی موثرتر از روش عمل‌آوری با بخار برآورد کردند.

نتیجه‌گیری

در این پژوهش رزین به میزان 5، 10، 15 و 20 درصد وزنی سیمان و همچنین پوزولان میکروسیلیس میزان 10 درصد وزنی سیمان به ملات‌های تعمیری اضافه گردید. در ذیل جزئیاتی از نتایج به دست آمده ارائه شده است. لازم به ذکر است که جهت بررسی بهتر نتایج به دو قسمت تقسیم شده است. در قسمت اول نتایج حاصل از تأثیرات رزین آکریلیک در ملات تعمیری ارائه شده است و در قسمت دوم بررسی نتایج حاصل از افزودن همزمان میکروسیلیس و رزین آکریلیک پرداخته شده است.

انواع روان کننده شرکت آتروپات

نتایج تأثیرات رزین آکریلیک

1. با افزودن رزین آکریلیک به ملات تعمیری در همه درصدها مقاومت فشاری ملات نسبت به نمونه شاهد افزایش داشته است که این افزایش مقاومت در سن 28 روزه برای 5، 10، 15 و 20 درصد رزین آکریلیک به ترتیب برابر با 2/8، 9/2، 13/9 و 13/9 درصد می‌باشد. میزان 15 درصد رزین بهترین میزان می‌باشد زیرا بیشترین افزایش مقاومت را داشته است و با افزایش میزان رزین از 15 درصد به 20 درصد، در مقاومت فشاری تغییری حاصل نشده است.
2. در طرح‌های حاوی 5، 10، 15 و 20 درصد رزین به ترتیب 17/1، 24/5، 28/2 و 22/6 درصد افزایش مقاومت پیوستگی را نسبت به نمونه شاهد را داشته است. که در میزان 15 درصد رزین بیشترین افزایش مقاومت را داشته و در نتیجه بهترین میزان می‌باشد.
3. با توجه به نتایج مربوط به آزمایش مقاومت کششی، به غیر از طرحی که حاوی 5 درصد رزین آکریلیک می‌باشد در مابقی طرح‌ها افزایش مقاومت کششی نسبت به نمونه شاهد، مشخص می‌باشد. در طرح‌های حاوی 10، 15 و 20 درصد رزین، 9/5، 9/5 و 4/7 درصد افزایش مقاومت کششی نسبت به نمونه شاهد را داشته است. که در دو طرح اختلاط 10 و 15 درصد، به یک میزان افزایش مقاومت را شاهد هستیم.
4. در نتایج مربوط به آزمایش مقاومت خمشی مشخص است که با افزودن 5 درصد رزین تغییر مقاومتی را نداشته و در طرح‌های با 10، 15 و 20 درصد رزین به ترتیب 1/6، 2/14 و 1/6 درصد افزایش مقاومت نسبت به نمونه شاهد داشته است. که 15 درصد رزین بیشترین افزایش مقاومت خمشی را نسبت به نمونه شاهد دارد.

نتایج تأثیرات هم زمان میکروسیلیس و رزین آکریلیک

1. با افزودن 10 درصد میکروسیلیس به ملات تعمیری، مقاومت فشاری به میزان 16 درصد افزایش می‌یابد. همچنین در طرح‌هایی که 10 درصد میکروسیلیس و رزین آکریلیک به میزان 5، 10، 15 و 20 درصد اضافه گردیده به ترتیب 18/9، 24/6، 27/8 و 26/7 درصد افزایش مقاومت فشاری رخ داده است و بیشترین افزایش مقاومت فشاری مربوط به طرح با 15 درصد رزین و 10 درصد میکروسیلیس به میزان 27/8 می‌باشد.
2. در طرح‌هایی که 10 درصد میکروسیلیس و رزین آکریلیک به میزان 5، 10، 15 و 20 درصد اضافه گردیده به ترتیب 22/6، 39/8، 41/1، 28/8 درصد افزایش مقاومت پیوستگی نسبت به نمونه شاهد رخ داده است. اما نکته ی قابول قبول در مورد نحوه شکست نمونه‌ها مربوط می‌شود به طرح‌هایی که شامل 10 و 15 درصد رزین آکریلیک و 10 درصد میکروسیلیس، که به صورت یکپارچه عمل نمودند.
3. در طرح‌‌هایی که 10 درصد میکروسیلیس و رزین آکریلیک به میزان 10، 15 و 20 درصد اضافه گردیده به ترتیب 13، 17/3 و 17/3 درصد افزایش مقاومت کششی رخ داده است. در طرح با 5 درصد رزین و 10 درصد میکروسیلیس تغییر مقاومتی را نسبت به طرحی که فقط حاوی میکروسیلیس می‌باشد، نداشته است.
4. در طرح‌هایی که حاوی رزین آکریلیک و میکروسیلیس می‌باشد به ترتیب برای طرح‌های با 5، 10، 15 و 20 درصد رزین، 12/2، 24/4، 26/5 و 22/4 درصد افزایش مقاومت خمشی نسبت به نمونه شاهد داشته‌اند. که بهترین نتیجه مربوط به طرح 15 درصد رزین آکریلیک و 10 درصد میکروسیلیس می‌شود.

دانلود مقاله