مترجم: حبیب الله علیخانی
منبع:راسخون
منبع:راسخون
مکانیزم های هیدراسیون مربوط به خمیرهای حاوی RHA
یادگیری هیدراسیون خمیرهای حاوی RHA بسیار مهم می باشد. نمودار ارزیابی حرارتی، توسعه ی ریزساختار و سرعت اولتراسونیک برای مطالعه ی مکانیزم های هیدراسیون ایجاد شده در خمیرهای حاوی RHA مهم می باشد.
نمودار ارزیابی حرارت خمیر/ RHA
مطالعه ی نرخ هیدراسیون می تواند برای پیش بینی میزان توسعه ی استحکام، مورد استفاده قرار گیرد. به هر حال، اگر دمای داخلی بسیار بالا باشد، ترک ممکن است در خمیر سیمان ایجاد شود. شکل 1 نشاندهنده ی نمودار ارزیابی حرارت از خمیرهای سیمانی حاوی RHA می باشد که مشابه شکل نمودار بدون RHA است. این مسئله همچنین نشاندهنده ی اثر آب بر روی نرخ سیمانی و میزان جابجایی بوسیله ی RHA بر روی نمودار حرارتی می باشد.
اولین پیک بلند تر از پیک دوم است. میزان بیشتر RHA افزوده شده، موجب کاهش حرارت ایجاد شده می شود. در مقادیر RHA بالاتر، یون پتاسیم و سیلیس با یون کلسیم واکنش می دهد و موجب کاهش ارتفاع پیک اول و دوم می شود. مقادیر آب به سیمان بالاتر، ممکن است همچنین موجب کاهش حرارت هیدراسیون می شود. این مسئله به دلیل اثر رقیق سازی آب ایجاد می شود. در مرحله ی دوم هیدراسیون، غلظت یون کلسیم کاهش می یابد و از این رو، زمان اشباع شدن یون افزایش می یابد. بنابراین، زمان پیک دوم، به تأخیر می افتد. به هر حال، مقدار pH در اصل به دلیل وجود یون پتاسیم افزایش می یابد (جدول 1). این مسئله موجب جبران شدن غلظت مواد قلیایی و مصرف یون کلسیم می شود و بدین صورت ابتدا جوانه زنی رخ می دهد و سپس زمان پیک دوم کاهش می یابد. زمان گیرش خمیرهای سیمانی اولیه پیش از پیک ثانویه ی مربوط به نمودار کالریمتری اتفاق می افتد. یک چنین مکانیزمی می تواند مسئول زمان گیرش کوتاه خمیر سیمانی حاوی RHA شود (شکل 2).
ریزساختار خمیر سیمانی هیدراته حاوی RHA
سیمان هیدراته می شود و به صورت ژل C-S-H ، اتریانجیت و مونوسولفو آلومینات تبدیل می شود. نوع حفرات کاپیلاری و بخش های هیدراته نشده، به عمر و ترکیب سیمانی و شرایط عمل آوری، وابسته می باشد. به هر حال، افزودنی های مختلف ممکن است موجب تغییر طبیعت کریستالی محصول شود. این مسئله از این رو، منجر به ایجاد مواد هیدراته ی بیشتری می شود.
از بررسی های میکروسکوپ نوری، این مشخص شده است که غلظت های بالای خمیر سیمانی موجب شده است تا یک تصویر غیر واضح ایجاد شود. تنها توسعه ی کریستال های CH مشهود می باشد. یک نسبت بالای آب به سیمان (حدود 0.6)، برای بدست آوردن تصاویر واضح، مورد نیاز است. نماد → در شکل 3 نشاندهنده ی این است که یک کریستال CH بین هسته های هیدراته نشده، تشکیل شده اند و این به نظر می رسد که ژل C-S-H بعد از 5 ساعت تشکیل می شود. کریستال پس از 6.5 ساعت اندازه ای 4 برابری نسبت به حالت 5 ساعت، دارد. بعد از 7.5 ساعت، این اندازه 8 برابر و پس از 12.5 ساعت، این اندازه 26 برابر است. آب آزاد موجب ایجاد مقادیر قابل توجهی از ژل C-S-H می شود و در نتیجه، RHA و هسته های هیدراته نشده، به دلیل ایجاد بخش های هیداته، بزرگتر می شود.
این مسئله ممکن است به دلیل وجود زمینه ی اسفنجی با دانسیته ی بالا ایجاد شود. این مسئله در تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از خمیرهای حاوی RHA، مشهود می باشد. به هر حال، یک چنین پدیده ای در خمیرهای سیمانی بدون RHA، مشاهده نشده است (شکل 4g تا 4h). نماد → در شکل 4a تا 4f نشاندهنده ی ایجاد کریستال های هگزاگونال پس از 7 ساعت است.
یک خمیر سیمانی تشکیل شده با نسبت آب به سیمان 0.4 و مقدار RHA برابر 15 %، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد بررسی قرار گرفته است و این مشخص شده است که تفاوت قابل توجهی میان خمیرهای حاوی RHA و خمیرهای بدون RHA، وجود دارد. بعد از یک روز، ژل C-S-H در شکل یک زمینه ی اسفنجی دانس تشکیل می شود (شکل 4a، b و c). بیشتر CH ممکن است با RHA واکنش دهند. برخی از صفحات هگزاگونال که بر روی سطح RHA رشد می کنند، مشابه مونوسولفوآلومینات می باشد (شکل 4d). بعد از 3 روز، الیاف با دانسیته ی بالا به زمینه متصل می شوند (شکل 4e). سطح الیاف در این حالت دیگر نرم نیست و در حقیقت سطح با ژل C-S-H پر می شود (شکل 4f). بعد از 7 روز، کریستال ها به صورت یک دسته از الیاف به نظر می رسد (شکل 4g). بعد از 28 روز، زمینه دانس تر می شود و کریستال های CH تجزیه نشده، زمینه را مسدود می کنند (شکل 4h). بعد از 60 روز، زمینه به همدیگر متصل می شود و CH دیگر قابل مشاهده نیست (شکل 4i). یک خمیر سیمانی با نسبت آب به سیمان 0.47 و حاوی 10 % RHA، همچنین مورد بررسی قرار گرفته است. تخلخل موجود در این سیستم ها، بالاتر از خیمرهای سیمانی با نسبت آب به سیمان 0.35 است. این مسئله موجب افت استحکام فشاری می شود. ساختار متخلخل موجود در خمیرهای سیمانی حاوی 10 % و 15% RHA، نیز تقریباً حالت ایده آل دارد (شکل 5). بنابراین، از لحاظ تئوری، استحکام فشاری این خمیرها نباید زیاد از هم متفاوت باشد.
مکانیزم های هیدراسیون خمیرهای حاوی RHA
شکل 6 نشاندهنده ی رفتار هیدراسیون است که در حقیقت حاوی نمودار کالریمتری، نمودار سرعت التراسونیک پالسی، نمودار مقاومت نفوذی و زمان گیرش خمیرهای حاوی 20 % RHA است. با توجه به مکانیزم هیدراسیون سیمان پرتلند اولیه ی بدون RHA، یک ناحیه ی انتقال در نمودار سرعت التراسونیک پالسی یافت می شود که در حقیقت علت ایجاد آن، دوره ای است که دوره های سکون و تشدید وجود دارد.
ناحیه ی انتقالی ایجاد شده در نقاط انحراف، با استفاده از سوزن ویکات، اندازه گیری می شود. علاوه بر این، زمان ظاهر شدن پیک دوم در نمودار کالریمتری تقریباً منطبق بر زمان گیرش نهایی است. یک چنین ناحیه ی انتقالی، با افزایش نسبت آب به جامد، به تأخیر می افتد. افزودن RHA بر ناحیه ی انتقال سایه افکنده است اما مکانیزم هیدراسیون مشابه چیزی است که در سیمان پرتلند معمولی مشاهده می شود. گیرش نهایی خمیر حاوی 5 % و 20 % RHA، در پیک ثانویه شروع می شود (شکل 6b و 6 c). این مسئله بر این دلالت دارد که افزودن RHA، موجب مستحکم شدن زمینه می شود.
مکانیزم هیدراسیون خمیر حاوی RHA، می تواند فرضیه سازی شود، همانگونه که در شکل 7 این مسئله قابل مشاهده می باشد. در ادامه در مورد آن صحبت خواهد شد:
مقاومت نفوذی با رشد CH تا 8 ساعت، تطابق دارد و این مسئله در واقع مشابه رفتار خمیر سیمان معمولی است. مقاومت اولیه ممکن است در اصل به دلیل تشکیل کریستال های CH، ایجاد شود. از نمودار سرعت پالسی موجود در شکل 6، این فهمیده می شود که تغییر پالسی با تشخیص اولیه ی مقاومت نفوذی، منطبق است. تشکیل CH در سطح خاکستر سبوس برنج، ممکن است به دلیل جذب بر روی ساختار سلولی RHA باشد. در یک چنین موردی، آب هواگیری شده، به طور قابل توجهی کاهش می یابد. آب جذب شده، منجربه افزایش خاصیت پزولانی در فضای داخل سلولی و افزایش استحکام دانه ای می شود. سرعت التراسونیک بعد از تشکیل CH و تماس جامد RHA در داخل اسکلت سیلیسی، ایجاد خواهد شد. این رفتار نسبت به رفتار خمیر سیمان پرتلند خالص متفاوت است. بعد از 40 ساعت، واکنش پزولانی موجب مسدود شدن Si در RHA می شود. این مسئله به دلیل تشکیل ژل C-S-H و ایجاد ساختار جامد، اتفاق افتاده است. این مسئله بدین معناست که RHA موجب پر شدن حفرات ریزتر شده است و موجب کاهش میزان نفوذپذیری می شود که این مسئله برای افزایش دوام، خوب است.
ویژگی های اولیه ی مربوط به بتن حاوی RHA
ویژگی های اولیه ی مربوط به بتن های حاوی RHA، به نسبت آب به سیمان، میزان خمیر مورد استفاده، میزان RHAمورد استفاده، و سایر مواد افزودنی و همچنین نسبت اختلاط، وابسته می باشد.
قابلیت کارپذیری در بتن های تازه ی حاوی RHA
در یک نسبت آب به سیمان مشخص، افزودن مقادیر اندک RHA، ممکن است برای بهبود پایداری و قابلیت کاربردپذیری، بتن مناسب باشد. این کار بواسطه ی کاهش تمایل مخلوط به تراوش و جدایش، انجام می شود. این مسئله در اصل به دلیل مساحت سطح بالای خاکستر سبوس برنج می باشد. افزودن مقادیر قابل توجه می تواند موجب ایجاد مخلوطی خشک و بدون قابلیت کاربردپذیری شود، مگر آنکه از افزودنی های کاهنده ی میزان آب مورد نیاز و یا سوپرپلاستیسایزرها، استفاده شود (شکل 8). به دلیل ویژگی جذب خاکستر سبوس برنج، بتن های حاوی RHA نیازمند آب بیشتری هستند. در نسبت های آب به سیمان بالا، قابلیت کاربردپذیری بهبود می یابد (شکل 8). افزودن ماسه نیز موجب کاهش قابل توجه در میزان گسترش این مخلوط ها می شود.
برای یکنواختی مشخص، کاهش در آب مورد نیاز، می تواند منجر به بهبود کلی در بسیاری از خواص مهندسی شود. ویژگی های گرانولومتری مربوط به اگریگیت های درشت تر، اگریگیت های ریزتر و ذرات سیمان، بر روی حجم حفرات و میزان آب مورد نیاز، مؤثر می باشد. افزودن ذرات ریز به یک مخلوط معدنی، به طور نمونه وار، ذراتی با اندازه ی 1 تا 20 میکرون، منجر به کاهش حجم حفرات موجود در مخلوط بتنی می شود. در نتیجه، این سیمان ها، آب کمتری برای تولید بتن، نیازمند دارند.
قابلیت کاربردپذیری بتن ساده با RHA می تواند موجب بهبود خاصیت متراکم شوندگی مخلوط شود. این فرایند از سیمان و خاکستر برنج به همراه آب، برای پر کردن حفرات و تخلخل ها در داخل اگریگیت ها، استفاده می کند. دانسیته ی بتن تولید شده در این فرایند، بالاتر از مخلوط های بتنی متداول با میزان سیمان بیشتر است.
زمان گیرش بتن حاوی RHA
برخلاف سایر مواد پزولانی، خاکستر سبوس برنج تمایل به کاهش زمان گیرش دارد (شکل 6 بخش اول این مقاله). این مسئله به دلیل قابلیت جذب آب این خاکسترهاست. از این رو، با استفاده از این خاکسترها، نسبت آب به سیمان، کاهش می یابد. این مسئله با تشخیص های انجام شده با استفاده از رعت التراسونیک پالسی به اثبات رسیده است (شکل 6). انعکاسی که از چارچوب های سلولی سیلیس صلب ایجاد شده است، نیز نقش مهمی در زمان گیرش دارد. نسبت آب به سیمان بالاتر منجر به افزایش در زمان گیرش می شود زیرا تماس کمتری میان زمینه ی باز و ساختار سلولی سیلیسی، وجود دارد. این مسئله موجب کاهش استحکام اولیه ی ایجاد شده، می شود.
استحکام فشاری و نفوذناپذیری بتن های حاوی RHA
در بتن های نرمال، ناحیه ی انتقال عموماً دانسیته ی کمتری نسبت به خمیرهای بالک دارد و حاوی مقادیر بالایی از کریستال های شبه صفحه ای از کلسیم هیدروکسید است. این گمان وجود دارد که این مسئله موجب ایجاد میکروترک هایی می شود که علت تشکیل آنها، تنش های کششی ایجاد شده به دلیل تغییرات حرارتی و رطوبتی می باشد. ساختار ناحیه ی انتقالی به دلیل ضعیف ترین فازی است که در بتن ایجاد می شود. این مسئله در حقیقت اثر قابل توجهی بر روی خواص بتن دارد.
افزودن مواد پزولانی می تواند هم بر روی استحکام و هم بر روی نفوذپذیری اثرگذار باشند. این مسئله به دلیل تقویت سطح مشترک خمیر حاوی سیمان- اگریگیت و بلوکه شدن حفرات بزرگ در خمیر سیمان هیدراته، ایجاد می شود. این پدیده در شکل 9 نشان داده شده است. این به خوبی فهمیده شده است که واکنش پزولانی موجب اصلاح ساختار تخلخل ها می شود. محصولات تشکیل شده به دلیل واکنش های پزولانی، فضاهای خالی را پر کرده و ماده متراکم تر می شود. تخلخل های موجود در خمیر سیمانی کاهش می یابد و در نتیجه، تخلخل ها اصلاح می شوند. Mehta نشان داده است که کاهش قابل توجهی در تخلخل های خمیر سیمانی با افزودن RHA ایجاد می شود. همچنین حفرات موجود نیز ریزتر می شوند. واکنش پزولانی یک فرایند آهست است و با زمان گسترش می یابد. این مسئله در شکل 10 نشان داده شده است که ریز شدن حفرات حتی بعد از 28 روز نیز ادامه می یابد.
خاکستر سبوس برنج مقادیر قابل توجهی آب جذب می کنند که علت آن، مساحت سطح ویژه ی بالای آن می باشد. این مسئله موجب کاهش در آب تراوش یافته می شود. جذب بالای RHA بوسیله ی Hwang نیز مورد تأیید قرار گرفته است (شکل 11). این ماده موجب تقویت ناحیه ی تضعیف شده ی اگریگیت ها، می شود. به هر حال، افزودن مقادیر مناسبی از خاکستر سبوس برنج برای حصول استحکام بالا، مهم می باشد. مقادیر زیاد از خاکستر سبوس برنج دارای اثرات نامطلوبی است و موجب کاهش استحکام می شود (شکل 12). استحکام اولیه ی مربوط به بتن، تابعی از نسبت آب به بایندر است. مادامی که نسبت آب به بایندر ثابت باشد، استحکام اولیه بتن حفظ می گردد اما استحکام نهایی به دلیل واکنش های پزولانی، بهبود می یابد.
این مسئله مشاهده شده است که افزودن بیش از 54 کیلوگرم بر متر مکعب خاکسترهای سبوس برنج، اثری افزایشی بر روی استحکام ندارد. به هر حال، این مسئله در واقع موجب کاهش نفوذپذیری بتن می شود.
در نسبت های آب به سیمان بالاتر، افزودن RHA به خمیر سیمان اثر قابل توجهی بر روی استحکام ندارد. یک نسبت آب به سیمان بالاتر، همچنین موجب کاهش در حرارت هیدراسیون می شود.
اثر ریز شدن حفرات که با استفاده از خاکستر سبوس برنج، ایجاد شده است، در نتایج مربوط به نفوذپذیری بتن، قابل مشاهده می باشد (جدول 2). هر درصد از خاکستر سبوس برنج می تواند حداقل 0.6 برابر نفوذپذیری را در یک سال، بهبود دهد. هیچ مخلوط و یا فرایند فرآوری در تکنولوژی بتن شناخته نشده است که بتواند منجر به تولید محصولات بتنی با میزان نفوذپذیری کلرید پایین شود. مفید بودن بالقوه ی خاکستر سبوس برنج به عنوان افزودنی سیمان و یا بتن برای کاربردهایی که در آنها خوردگی فولاد تقویت کننده دغدغه ی اصلی، واضح شده است. از این رو، استفاده از خاکستر سبوس برنج برای جاهایی مناسب است که نیاز به مقاومت در برابر آب وجود دارد مثلا در محیط های دریایی.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
منبع مقاله :
Waste materials used in concrete manufacturing/ Satish Chandra
یادگیری هیدراسیون خمیرهای حاوی RHA بسیار مهم می باشد. نمودار ارزیابی حرارتی، توسعه ی ریزساختار و سرعت اولتراسونیک برای مطالعه ی مکانیزم های هیدراسیون ایجاد شده در خمیرهای حاوی RHA مهم می باشد.
نمودار ارزیابی حرارت خمیر/ RHA
مطالعه ی نرخ هیدراسیون می تواند برای پیش بینی میزان توسعه ی استحکام، مورد استفاده قرار گیرد. به هر حال، اگر دمای داخلی بسیار بالا باشد، ترک ممکن است در خمیر سیمان ایجاد شود. شکل 1 نشاندهنده ی نمودار ارزیابی حرارت از خمیرهای سیمانی حاوی RHA می باشد که مشابه شکل نمودار بدون RHA است. این مسئله همچنین نشاندهنده ی اثر آب بر روی نرخ سیمانی و میزان جابجایی بوسیله ی RHA بر روی نمودار حرارتی می باشد.
سیمان هیدراته می شود و به صورت ژل C-S-H ، اتریانجیت و مونوسولفو آلومینات تبدیل می شود. نوع حفرات کاپیلاری و بخش های هیدراته نشده، به عمر و ترکیب سیمانی و شرایط عمل آوری، وابسته می باشد. به هر حال، افزودنی های مختلف ممکن است موجب تغییر طبیعت کریستالی محصول شود. این مسئله از این رو، منجر به ایجاد مواد هیدراته ی بیشتری می شود.
از بررسی های میکروسکوپ نوری، این مشخص شده است که غلظت های بالای خمیر سیمانی موجب شده است تا یک تصویر غیر واضح ایجاد شود. تنها توسعه ی کریستال های CH مشهود می باشد. یک نسبت بالای آب به سیمان (حدود 0.6)، برای بدست آوردن تصاویر واضح، مورد نیاز است. نماد → در شکل 3 نشاندهنده ی این است که یک کریستال CH بین هسته های هیدراته نشده، تشکیل شده اند و این به نظر می رسد که ژل C-S-H بعد از 5 ساعت تشکیل می شود. کریستال پس از 6.5 ساعت اندازه ای 4 برابری نسبت به حالت 5 ساعت، دارد. بعد از 7.5 ساعت، این اندازه 8 برابر و پس از 12.5 ساعت، این اندازه 26 برابر است. آب آزاد موجب ایجاد مقادیر قابل توجهی از ژل C-S-H می شود و در نتیجه، RHA و هسته های هیدراته نشده، به دلیل ایجاد بخش های هیداته، بزرگتر می شود.
شکل 6 نشاندهنده ی رفتار هیدراسیون است که در حقیقت حاوی نمودار کالریمتری، نمودار سرعت التراسونیک پالسی، نمودار مقاومت نفوذی و زمان گیرش خمیرهای حاوی 20 % RHA است. با توجه به مکانیزم هیدراسیون سیمان پرتلند اولیه ی بدون RHA، یک ناحیه ی انتقال در نمودار سرعت التراسونیک پالسی یافت می شود که در حقیقت علت ایجاد آن، دوره ای است که دوره های سکون و تشدید وجود دارد.
مکانیزم هیدراسیون خمیر حاوی RHA، می تواند فرضیه سازی شود، همانگونه که در شکل 7 این مسئله قابل مشاهده می باشد. در ادامه در مورد آن صحبت خواهد شد:
ویژگی های اولیه ی مربوط به بتن حاوی RHA
ویژگی های اولیه ی مربوط به بتن های حاوی RHA، به نسبت آب به سیمان، میزان خمیر مورد استفاده، میزان RHAمورد استفاده، و سایر مواد افزودنی و همچنین نسبت اختلاط، وابسته می باشد.
قابلیت کارپذیری در بتن های تازه ی حاوی RHA
در یک نسبت آب به سیمان مشخص، افزودن مقادیر اندک RHA، ممکن است برای بهبود پایداری و قابلیت کاربردپذیری، بتن مناسب باشد. این کار بواسطه ی کاهش تمایل مخلوط به تراوش و جدایش، انجام می شود. این مسئله در اصل به دلیل مساحت سطح بالای خاکستر سبوس برنج می باشد. افزودن مقادیر قابل توجه می تواند موجب ایجاد مخلوطی خشک و بدون قابلیت کاربردپذیری شود، مگر آنکه از افزودنی های کاهنده ی میزان آب مورد نیاز و یا سوپرپلاستیسایزرها، استفاده شود (شکل 8). به دلیل ویژگی جذب خاکستر سبوس برنج، بتن های حاوی RHA نیازمند آب بیشتری هستند. در نسبت های آب به سیمان بالا، قابلیت کاربردپذیری بهبود می یابد (شکل 8). افزودن ماسه نیز موجب کاهش قابل توجه در میزان گسترش این مخلوط ها می شود.
قابلیت کاربردپذیری بتن ساده با RHA می تواند موجب بهبود خاصیت متراکم شوندگی مخلوط شود. این فرایند از سیمان و خاکستر برنج به همراه آب، برای پر کردن حفرات و تخلخل ها در داخل اگریگیت ها، استفاده می کند. دانسیته ی بتن تولید شده در این فرایند، بالاتر از مخلوط های بتنی متداول با میزان سیمان بیشتر است.
زمان گیرش بتن حاوی RHA
برخلاف سایر مواد پزولانی، خاکستر سبوس برنج تمایل به کاهش زمان گیرش دارد (شکل 6 بخش اول این مقاله). این مسئله به دلیل قابلیت جذب آب این خاکسترهاست. از این رو، با استفاده از این خاکسترها، نسبت آب به سیمان، کاهش می یابد. این مسئله با تشخیص های انجام شده با استفاده از رعت التراسونیک پالسی به اثبات رسیده است (شکل 6). انعکاسی که از چارچوب های سلولی سیلیس صلب ایجاد شده است، نیز نقش مهمی در زمان گیرش دارد. نسبت آب به سیمان بالاتر منجر به افزایش در زمان گیرش می شود زیرا تماس کمتری میان زمینه ی باز و ساختار سلولی سیلیسی، وجود دارد. این مسئله موجب کاهش استحکام اولیه ی ایجاد شده، می شود.
استحکام فشاری و نفوذناپذیری بتن های حاوی RHA
در بتن های نرمال، ناحیه ی انتقال عموماً دانسیته ی کمتری نسبت به خمیرهای بالک دارد و حاوی مقادیر بالایی از کریستال های شبه صفحه ای از کلسیم هیدروکسید است. این گمان وجود دارد که این مسئله موجب ایجاد میکروترک هایی می شود که علت تشکیل آنها، تنش های کششی ایجاد شده به دلیل تغییرات حرارتی و رطوبتی می باشد. ساختار ناحیه ی انتقالی به دلیل ضعیف ترین فازی است که در بتن ایجاد می شود. این مسئله در حقیقت اثر قابل توجهی بر روی خواص بتن دارد.
افزودن مواد پزولانی می تواند هم بر روی استحکام و هم بر روی نفوذپذیری اثرگذار باشند. این مسئله به دلیل تقویت سطح مشترک خمیر حاوی سیمان- اگریگیت و بلوکه شدن حفرات بزرگ در خمیر سیمان هیدراته، ایجاد می شود. این پدیده در شکل 9 نشان داده شده است. این به خوبی فهمیده شده است که واکنش پزولانی موجب اصلاح ساختار تخلخل ها می شود. محصولات تشکیل شده به دلیل واکنش های پزولانی، فضاهای خالی را پر کرده و ماده متراکم تر می شود. تخلخل های موجود در خمیر سیمانی کاهش می یابد و در نتیجه، تخلخل ها اصلاح می شوند. Mehta نشان داده است که کاهش قابل توجهی در تخلخل های خمیر سیمانی با افزودن RHA ایجاد می شود. همچنین حفرات موجود نیز ریزتر می شوند. واکنش پزولانی یک فرایند آهست است و با زمان گسترش می یابد. این مسئله در شکل 10 نشان داده شده است که ریز شدن حفرات حتی بعد از 28 روز نیز ادامه می یابد.
در نسبت های آب به سیمان بالاتر، افزودن RHA به خمیر سیمان اثر قابل توجهی بر روی استحکام ندارد. یک نسبت آب به سیمان بالاتر، همچنین موجب کاهش در حرارت هیدراسیون می شود.
اثر ریز شدن حفرات که با استفاده از خاکستر سبوس برنج، ایجاد شده است، در نتایج مربوط به نفوذپذیری بتن، قابل مشاهده می باشد (جدول 2). هر درصد از خاکستر سبوس برنج می تواند حداقل 0.6 برابر نفوذپذیری را در یک سال، بهبود دهد. هیچ مخلوط و یا فرایند فرآوری در تکنولوژی بتن شناخته نشده است که بتواند منجر به تولید محصولات بتنی با میزان نفوذپذیری کلرید پایین شود. مفید بودن بالقوه ی خاکستر سبوس برنج به عنوان افزودنی سیمان و یا بتن برای کاربردهایی که در آنها خوردگی فولاد تقویت کننده دغدغه ی اصلی، واضح شده است. از این رو، استفاده از خاکستر سبوس برنج برای جاهایی مناسب است که نیاز به مقاومت در برابر آب وجود دارد مثلا در محیط های دریایی.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
منبع مقاله :
Waste materials used in concrete manufacturing/ Satish Chandra
