مدلسازی ترمودینامیکی حمله سولفاتی خمیر سیمان سخت شده حاوی سرباره و بررسی تاثیر محلول های سولفاتی مختلف

نفوذ یون های سولفات به داخل مواد سیمانی منجر به تشکیل فازهایی همچون گچ و اترینگایت می شود که انبساط و خرابی بتن را به دنبال دارند. در این مقاله از مدل سازی ترمودینامیکی، برای درک بهتر رفتار خمیر سیمان سخت شده طی حمله سولفات خارجی، استفاده شده است. این مدل بر اساس روش به حداقل رساندن انرژی آزاد گیبس می باشد. با کمک این مدل سازی علاوه بر بررسی نوع و حجم فازهای تشکیل شده طی حمله ی سولفاتی، عوامل تاثیرگذار بر آن همچون نوع و غلظت محلول های سولفاتی مختلف، شیمی سیمان، اثر سرباره و درصد بهینه جایگزینی آن موردمطالعه قرارگرفته است. نتایج مدل-سازی نشان می دهد که در میان محلول های سولفاتی، محلول سولفات منیزیم اثر خرابی بیشتری دارد؛ تجزیه ژل سیلیکاتی نیز که عمده مقاومت در نمونه را تامین می نماید با توجه به میزان گچ و بروسیت تولیدی و همچنین حفظ تعادل برای بالا بردن pH، در این محلول بیشتر اتفاق می افتد. در مورد سرباره، جایگزینی زیر 40 درصد به علت افزایش فازهای مضر مانند منوسولفات و اترینگایت مطلوب نیست و در بالای 60 درصد جایگزینی عملکرد مناسبی از خود نشان داده است. به طور کلی نتایج حاصل از این مدل سازی با مطالعات و نتایج آزمایشگاهی که ریزساختار را بررسی نموده اند تطابق خوبی دارد.

Keywords:

حمله سولفاتی , مدلسازی , ترمودینامیک , سیمان پرتلند , سرباره