مقاله انگلیسی جذب آب و انتقال کلرید ناشی از مکش مویینه در بتن غیر اشباع (2020 الزویر)

سازه های بتنی در محیط های دریایی با حمله کلرید ناشی از مکش مویرگی به شدت در معرض خطر قرار می گیرند. به منظور بررسی فرسایش بتن ناشی از مکش مویرگی تحت فاکتورهای مختلف ، از آب دریا و محلول NaCl-Na2SO4 به عنوان محلول خورنده برای بدست آوردن قانون تکامل مقدار جذب شده آب و میزان کلرید موجود در بتن با نسبت آب متفاوت به چسب ، خاکستر مگس و سرباره استفاده شد. دوزها و رطوبت نسبی داخلی. نتایج نشان می دهد که کاهش رطوبت نسبی داخلی منجر به افزایش آب دریا جذب شده توسط مکش مویرگی در یک دوره کوتاه و رشد سریع میزان کلرید در سطح بتن می شود. برای نمونه های بتنی در سنین اولیه (28d) ، هنگامی که مقدار خاکستر مگس 0-30٪ یا مقدار سرباره 0-50٪ است ، میزان جذب آب و میزان کلرید بتن احتمالاً با افزایش دوز کاهش می یابد. علاوه بر این ، در شرایط مکش مویرگی کوتاه مدت ، SO42− تأثیر جزئی در جذب آب بتن دارد ، در حالی که کمی کلرید را افزایش می دهد. با این حال ، محتوای کلرید همزمان با تغییر غلظت SO42− تکامل نمی یابد. علاوه بر این ، در مدت زمان قرار گرفتن در معرض مختصر ، مقدار کلرید بصورت خطی با مقدار ژاکت جذب شده توسعه می یابد ، و استفاده از ضریب انتشار کلرید برای بازتاب میزان انتقال کلرید بتن تحت تأثیر جذب مویی نامناسب است.

1. مقدمه

مقدار زیادی یون خورنده در آب دریا مانند یون های کلرید و یون های سولفات وجود دارد. هنگامی که سازه های بتنی در معرض محیط های دریایی قرار بگیرند ، آن یون های خورنده به شدت دوام و ایمنی خود را ویران می کنند [1–4]. به عنوان مثال ، اگر کلریدها به سطح فولاد نفوذ کرده و از غلظت خاصی تجاوز کنند ، خوردگی فولاد به همراه آب و اکسیژن آغاز می شود [5،6]. و با افزایش غلظت کلرید ، خوردگی فولاد تسریع می شود ، که می تواند منجر به ترک خوردگی بتن شود و طول عمر سازه های بتونی را کوتاه کند [7،8]. وقتی بتن در منطقه فرونشست دریایی قرار دارد ، کلریدها به طور عمده از طریق انتشار وارد ماتریس می شوند. در عوض ، در حالی که در منطقه پاشش یا جزر و مد قرار دارد ، بتن معمولاً اشباع نشده است و کلریدها ابتدا از طریق مکش مویرگی به بتن منتقل می شوند و از طریق انتشار در موقعیت عمیق تر نفوذ می کنند. متفاوت از انتشار ، مکش مویرگی می تواند به طور مستقیم آب دریا را در بتن جذب کند ، میزان کلرید سطح را به سرعت بالا ببرد و از این رو احتمال خوردگی فولاد را افزایش می دهد [9-11].

توجه؛ (این ترجمه توسط نرم افزار انجام شده و ویرایش نشده است و احتمال وجود اشتباه در آن وجود دارد. در صورت ثبت سفارش، ترجمه توسط مترجمین مجرب انجام خواهد شد. برای مشاهده نمونه ترجمه های تخصصی و اخیر مترجمین جهت اطمینان از کیفیت ترجمه، اینجا کلیک نمایید.)

Abstract

Concrete structures in marine environments are gravely jeopardized by chloride attack caused by capillary suction. To investigate the erosion of concrete induced by capillary suction under various factors, seawater and NaCl-Na₂SO₄ solution were used as corrosive solution to obtain the evolution law of water absorbed amount and chloride content in concrete with different water to binder ratio, fly ash and slag dosages and internal relative humidity. The results show that the decrease of internal relative humidity leads to the increase of seawater absorbed by capillary suction in a brief period, and boost rapid growth of chloride content in surface of concrete. For early age (28 d) concrete specimens, when the fly ash dosage is 0–30% or the slag dosage is 0–50%, the water absorption rate and chloride content of concrete are more likely to drop with the dosage increasing. Furthermore, under short-time capillary suction condition, SO₄²⁻ has a minor impact on water absorption of concrete, while slightly increases the chloride content. However, the chloride content does not evolve coincidently with the change of SO₄²⁻ concentration. Moreover, within a brief exposure period, the chloride content linearly develops with absorbed sweater amount, and it is inappropriate to use chloride diffusion coefficient to reflect the chloride transport rate of concrete under capillary absorption effect.

1.Introduction

There is a huge amount of corrosive ions in seawater, such as chloride ions and sulfate ions. When concrete structures are exposed to marine environments, those corrosive ions will heavily devastate their durability and safety [1–4]. For instance, if chlorides penetrate to steel surface and exceed a certain concentration, they will initiate steel corrosion accompanied by water and oxygen [5,6]. And with increasing of chloride concentration, the steel corrosion will be accelerated, which can lead to concrete crack and shorten the service life of concrete structures [7,8]. When concrete is in marine submersion zone, chlorides enter the matrix mainly through diffusion. Instead, while in splash or tidal zone, concrete is usually unsaturated, and chlorides transport into concrete first through capillary suction and then penetrate deeper position through diffusion. Different from diffusion, capillary suction can directly absorb seawater into concrete, raise surface chloride content rapidly and hence increases the probability of steel corrosion [9–11].