عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر فرآورده های نفتی بر خواص مقاومتی بتن سخت شده
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-مکانیک سنگ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1802;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45581
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- ناصر سامانی
- استاد راهنما
- محمد شکرچی زاده, مهدی موسوی
- چکیده
- بررسی تأثیر نفت خام و فرآورده‌های آن بر ویژگی‌های مقاومتی بتن سخت شده، بیشتر در رابطه با مخزن‌های بتنی ذخیره‌سازیِ این مواد موضوعیت پیدا می‌کند. پژوهشگران متعدّدی به بررسی تأثیر نفت خام و فرآورده‌های آن بر ویژگی‌های مقاومتی بتن سخت شده پرداخته‌اند. در پژوهشی از اِجه و همکاران (2009)، تخریب بتن، به واکنش بین یون‌های سولفات موجود در نفت خام و مونوسولفات موجود در خمیر سیمان و تشکیل اترینگایت ارتباط داده شده است. همچنین پژوهش‌های انجام گرفته توسّط انابلو (1989)، نشان داد که نفوذ نفت خام به داخل ریزساختار خمیر سیمان، موجب انبساط و کاهش انرژی سطحی ژل سیمان و ضعیف شدن نیروهای چسبندگی در خمیر سیمان شده و منجر به کاهش مقاومت فشاری آزمونه‌های بتنی قرار گرفته در نفت خام می‌شود. همچنین بلاس‌زینسکی (2002)، نشان داد که کاهش مقاومت آزمونه‌های قرار گرفته در داخل روغن‌های صنعتی، با خاصیت اسیدی این روغن‌ها (که وابسته به مقدار مولکول‌های فعّال سطحی است)، رابط? مستقیمی دارد. رمضانیانپور و امیری (1381)، نشان دادند که قرارگیری آزمونه‌های بتنی در داخل نفت خام، موجب کاهش مقاومت فشاری آنها می‌شود. ایشان نشان دادند که استفاده از میکروسیلیس در ترکیب بتن، موجب بهبود کارایی بتن در داخل نفت خام می‌شود. در این پژوهش، به بررسی تأثیر گازوییل (به عنوان یکی از فرآورده‌های سوختی نفت خام) بر ویژگی‌های مقاومتی و نفوذپذیری بتن سخت شده پرداخته شده است. پس از طرّاحی آزمایش‌ها، آزمونه‌های مورد نظر به تعداد مورد نیاز، با نسبت آب به سیمان 38/0 و عیار سیمان 400 کیلوگرم بر متر مکعب تهیه شد. آزمونه‌های تهیه شده، پس از عمل‌آوری در گروه‌های مختلف، در داخل گازوییل نگهداری شد. سپس در سنین 7، 28، 90 و 260 روز، آزمایش ویژگی‌های مکانیکی و آزمایش نفوذپذیری گاز اکسیژن بر روی آزمونه‌های مورد نظر انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمایش‌های ویژگی‌های مکانیکی و نفوذپذیری گاز اکسیژن، نشان داد که تا سن 260 روز، تأثیر منفی گازوییل بر روی این پارامترها ناچیز است و تخریب بتن در داخل گازوییل به زمان بیشتری نیاز دارد. بنابراین فاصله‌ای که بین نمودارهای تغییرات این پارامترها نسبت به سن آزمونه‌ها، در گروه‌های مختلف ایجاد شده، به شرایط عمل‌آوری و رطوبت آزمونه‌ها (قبل از قرارگیری آنها در داخل گازوییل) مرتبط است. نتایج آزمایش پراش اشعه ایکس ایکس و بررسی‌های میکروسکوپ الکترونی، مؤیّد تخریب شیمیایی خمیر سیمان در داخل گازوییل بود. این تخریب مربوط به واکنش بین یون‌های سولفات موجود در گازوییل و هیدروکسید کلسیم و مونوسولفات موجود در خمیر سیمان و تشکیل اترینگایت می‌باشد که حمله سولفاتی نام دارد. تشکیل اترینگایت با انبساط همراه بوده و فشار ناشی از این انبساط، موجب ایجاد ریزترک‌هایی در خمیر سیمان می‌شود. بنابراین انتظار می‌رود در بلند مدّت، گازوییل باعث کاهش مقاومت فشاری، مدول ارتجاعی و ضریب پواسون و افزایش نفوذپذیری بتن شود.
- Abstract
- Investigation on the effects of crude oil and its products on the strength of hardened concrete is a crucial issue for their concrete reservoirs. Different researchers have been working in this area. Ejeh et. al. (2009) found out that the deterioration of concrete is due to reaction between sulfate ions of crude oil and monosulfate existed in the cement paste. This reaction finally causes formation of ettringite which follows the reduction of concrete strength. Additionally, Onabolu (1989) showed the penetration of crude oil into microstructures of CSH causes the dilation, reduction of surface energy and cohesion force weakness of cement paste. Blaszczynski (2002) found a direct relation between reduction of concrete specimen’s strengths located in the industrial mineral oils and acidities of those oils. Moreover, Ramezanianpoor and Amiri (1381) illustrated this matter that the crude oil redound to reduce the strength of concrete specimens and also they understood using silica fume can improve the performance of concrete in the crude oil. In this thesis, the effects of diesel oil (as one of the fuel products of crude oil) on themechanical characteristics and permeability of hardened concrete have been investigated. The cement content and water- cement ratio of the tested specimens have been 400 kg?m^3 and0.38 respectively. After curing, the specimens in the diverse categories have been located in the diesel oil. By passing the time, the mechanical characteristics tests and oxygen gas permeability test implemented on sample with the ages of 7, 28, 90 and 260 day. Achieved results show the adverse effect of diesel oil on the strength parameters of specimens has been negligible until the age of 260 day and deterioration of concrete in diesel oil takes more time. It worth be mentioning that the differences between achieved graphs in diverse ages is due to different curing and moisture content before being located in the diesel oil. The results of X- ray diffraction
