اثر سیکل‌های تر شدن – خشک شدن بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی ملات سیمان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی معدن، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین

10.22084/nfag.2019.18246.1359

چکیده

در بسیاری از پروژه‌های عمرانی اغلب به سبب عواملی از قبیل مقادیر متغیر بارش، تبخیر آب و تغییرات سطح مخازن آب، ملات سیمان تحت تأثیر سیکل‌های تر شدن- خشک شدن قرار دارد. برهم کنش متناوب آب و ملات بر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی ملات سیمان و تسریع فرسایش آن اثر می‌گذارد. از این رو بررسی اثر سیکل‌های تر شدن – خشک شدن بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی ملات سیمان لازم و ضروری به نظر می‌رسد. برای رسیدن به این هدف تعدادی نمونه استوانه‌ای و دیسکی شکل آماده شدند. نمونه ها برای انجام آزمایش تراکم تک­محوری، برزیلی و آزمایش‌های تعیین تخلخل موثر و تعیین سرعت امواج طولی آماده شدند. نمونه‌ها در سیکل‌های 0، 1، 5، 10، 15، 20 و 25 مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. هر سیکل بدین صورت است که نمونه‌ها به مدت 48 ساعت در آب اشباع و سپس به مدت 24 ساعت در دمای 105 درجه سلسیوس خشک شدند و پس از سرد شدن در داخل آون، تحت آزمایش قرار گرفتند. مقاومت تراکمی تک­محوری، مقاومت کششی برزیلی، مدول الاستیسیته و سرعت امواج طولی بعد از سیکل 25 به ترتیب 96/37، 72/36، 44/35 و 1/8 درصد در مقایسه با سیکل صفر کاهش یافتند و تخلخل به میزان 6/7 درصد افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Wetting-Drying Cycles on Physical and Mechanical Properties of Cement Mortar

نویسندگان [English]

  • A. Dehestani
  • M. Hosseini
چکیده [English]

In many construction projects, cement mortar is affected by wetting-drying cycles, often due to factors such as varying rainfall, evaporation, changes in level of water in reservoirs. Alternative interactions between water and mortar affects the physical and mechanical properties of cement mortar and accelerates its erosion.Therefore, evaluating the effect of wetting-drying cycles on the physical and mechanical properties of cement mortar seems to be essential. For this purpose, a number of cylindrical and disc shaped samples were prepared.Samples were prepared for uniaxial compression test, Brazilian test, effective porosity test,and also determining longitudinal wave velocity. Samples were examined in cycles 0, 1, 5, 10, 15, 20 and 25.In each cycle, the samples were saturated in water for 24 hours and then dried at 105 ° C for 24 hours; then the samples were cooled at room temperature and finally examined. After cycle 25, uniaxial compressive strength,Brazilian tensile strength, modulus of elasticity and longitudinal wave velocity decreased by 37.96, 36.72, 35.44 and 8.1 percent, respectively; while porosity increased by 7.6 percent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • wetting-drying cycles
  • physical properties
  • mechanical properties
  • cement mortar

حسین‌زاده، م، ح.، احمدی، م. و نجاتی، ح، ر (1397)  بررسی اثر تخلخل و رطوبت در مکانیزم شکست ملات سیمان با استفاده از پارامتر‌های انتشار آوایی (AE). مجله علمی – پژوهشی عمران مدرس، دوره 18، شماره 1، ص 91 تا 99.

Hatheway, A. W )2009( The complete ISRM suggested methods for rock characterization. testing and monitoring, 1974–2006.

Hua, W., Dong, S., Peng, F., Li, K. and Wang, Q (2017) Experimental investigation on the effect of wetting-drying cycles on mixed mode fracture toughness of sandstone. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 93: 242-249.

Kegang, L., Lin, M., Xiangxing, L. and Shoujian, P (2016) Effect of Drying-Wetting Cycles on Triaxial Compression Mechanical Properties of Sandstone. Journal of Engineering Science & Technology Review, 9 (3): 66-73.

Ohama, Y. and Ramachandran, V. S (1996) Polymer-Modified Mortars and Concretes. In Concrete Admixtures Handbook (Second Edition), William Andrew Publishing, 558-656.

Pardini, G., Guidi, G. V., Pini, R., Regüés, D. and Gallart, F (1996) Structure and porosity of smectitic mudrocks as affected by experimental wetting-drying cycles and freezing—thawing cycles. Catena, 27 (3-4): 149-165.

Topal, T. and Doyuran, V (1998) Analyses of deterioration of the Cappadocian tuff. Turkey. Environmental Geology, 34 (1): 5-20.

Wang, P., Xu, H., Chen, R., Xu, J. and Zeng, X (2014) Experimental research on compression properties of cement asphalt mortar due to drying and wetting cycle. Advances in Materials Science and Engineering, 1-6.

Xu, Z. H., Sun, Q. C. and Zhang, G. D (2017) Prediction of Peak Strength of Red Sandstones under the Effects of Wetting-Drying Cycles Based on Ultrasonic Velocity Test. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 22 (5): 1497-1512.

Yao, H. Y., Zhang, Z. H. and Zhu, Z. H (2011) Uniaxial mechanical properties of sandstone under cyclic of drying and wetting. In Advanced Materials Research, Trans Tech Publications, 243: 2310-2313.

Ye, H., Jin, N., Jin, X. and Fu, C (2012) Model of chloride penetration into cracked concrete subject to drying–wetting cycles. Construction and Building Materials, 36: 259-269.

Zhang, Z., Jiang, Q., Zhou, C. and Liu, X (2014) Strength and failure characteristics of Jurassic Red-Bed sandstone under cyclic wetting–drying conditions. Geophysical Journal International, 198 (2): 1034-1044.

Zhou, Z., Cai, X., Chen, L., Cao, W., Zhao, Y. and Xiong, C (2017) Influence of cyclic wetting and drying on physical and dynamic compressive properties of sandstone. Engineering Geology, 220: 1-12.