محمود نیلی

چکیده: مشکلات مربوط به دوام که در بتن های در معرض دوره های یخ زدن و آب شدن قرار دارند، در مناطق دارای آب و هوای سرد بسیار مهم می باشد. این مشکلات منجر به کاهش عمر مفید سازه های بتنی شده و عملکرد آن را زیر سوال می برند. پیش از این آئیننامه های مختلف در بحث طراحی سازه های بتنی بیشتر به بحث مقاومت می پرداختند. با این حال مشاهدات در مناطق بحرانی دارای آب و هوای سرد نشان میدهد که میزان آسیبهای ناشی از دورههای یخ زدن و آب شدن قابل توجه است؛ لذا باید طراحی بر اساس مقاومت و دوام بصورت موازی انجام گردد. فرآیند تخریب داخلی بتن در اثر دورههای یخ زدن و آب شدن می تواند به دو مرحله تقسیم شود: مراحل اولیه و در حال توسعه خرابی. مرز میان این دو مرحله بعنوان یک نقطه بحرانی نامیده می شود. در مرحله اول، آسیب بتن ممکن است موضعی و قابل مشاهده نباشد؛ پس بنابراین مسیر اصلی محل آسیبدیده نمی تواند یافت شود. هنگامی که تعداد دوره های یخ زدن و آب شدن از نقطه بحرانی عبور می کند، مسیر اصلی آسیب از تجمع آسیب های موضعی ایجاد شده بوجود می آید. پس از آن آسیب شروع خواهد شد و اولین ترک در آنجا ظاهر شده و تکامل می یابد و سپس مرحله دوم آسیب آغاز می شود. تعیین زمان شروع مرحله دوم و مدل آن می تواند به پیشبینی عمر بتن و احتمال تخریب آن کمک شایانی بکند. نیلی و همکاران (2017) در مقاله خود مدلی را ارائه می دهند که به سادگی می تواند مرز بین این دو مرحله را پیش بینی کند. در این پژوهش سعی شده است با بررسی نمونه های آزمایشگاهی (تجربی)، شامل 3 نوع بتن از جمله: بتن هوادار (5 درصد هوای عمدی ایجاد شده)، بتن معمولی و بتن پوزولانی (دارای 10 درصد میکروسیلیس جایگزین سیمان) با نسبت های مختلف آب به سیمان 40/0، 45/0، 50/0، 55/0 و 60/0 اعتبار مدل تئوری تخریب ارائه شده را بررسی کرد. آزمایش یخ زدن و آب شدن طبق استاندارد ASTM C666-A انجام شد. مقدار دوره های یخبندان تا 200 دوره ادامه داشت و نتایج مدول الاستیسیته دینامیکی، تغییر طول و تغییر جرم آزمونه ها ثبت شد. از مهم ترین پارامترهای مربوط به مدل تئوری تخریب، پارامتر k بود که از آزمایش کشش مستقیم بتن بدست می آید. در تحقیقات دیگر محققین با توجه به سختی انجام آزمایش کشش مستقیم بتن این پارامتر برای همه بتن ها ثابت و مقدار 25/1 در نظر گرفته شد. در این پژوهش آزمایش کشش مستقیم بتن انجا