آثار الهجوم الحامضي على أداء خرسانة المسحوق التفاعلي المضاف إليها مواد إسمنتية تكميلية
DOI:
https://doi.org/10.31272/jeasd.2227الكلمات المفتاحية:
الهجوم الحامضي، تدهور الخرسانة، الديمومة، خرسانة المسحوق التفاعلي، حامض الكبريتيكالملخص
إن تأثير الهجوم الحامضي على الخرسانة يتطلب تركيزا علميا لضمان أداء الخرسانة على المدى الطويل في البيئات القاسية. لذا، تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في تأثير المواد الإسمنتية المكملة لمقاومة هجوم الأحماض العدواني، لخرسانة المسحوق التفاعلي (RPC) وتفحص تأثير مثل هذا الهجوم على قوة ومتانة الخرسانة. في هذه الدراسة، تم صب ست خلطات من خرسانة المسحوق التفاعلي وقسمت الى مجموعتين تم معالجتها بالماء: المجموعة الأولى لمدة 3 أيام والمجموعة الثانية لمدة 28 يومًا. تتضمن الخلطات لكل مجموعة, خلطة تتكون من المكونات الرئيسية لخرسانة المسحوق التفاعلي، خلطة تحوي على الرماد المتطاير نوع F بنسبة استبدال 25% من وزن الأسمنت. وخلطة تحوي على خبث فرن الصهر الحبيبي بنسبة استبدال 25% من وزن الأسمنت. تم غمر نماذج كلتا المجموعتين في محلول حامض الكبريتيك بتركيز 3% لفترتين 28 و56 يومًا. تم تقييم تدهور الخرسانة من خلال عدة اختبارات، بالاعتماد على قياس قوة الانضغاط وقوة الشد للخرسانة، وسرعة النبض بالموجات فوق الصوتية، وفقدان الوزن. أظهرت نتائج الدراسة أن الخلطات التي تحتوي على الرماد المتطاير أو خبث فرن الصهر الحبيبي تحسن مقاومة خرسانة المسحوق التفاعلي لحامض الكبريتيك. كما أظهرت النتائج أن اضافة خبث فرن الصهر الحبيبي يعطي مقاومة أفضل للهجوم الحامضي للنماذج المعالجة بالماء لمدة 3 أيام قبل التعرض للحامض، بينما يحسن استخدام الرماد المتطاير نوع F مقاومة الخرسانة للهجوم الحامضي للنماذج المعالجة بالماء لمدة 28 يومًا. كما أظهرت النتائج تعرض نماذج كل من الخلطات RPC-FA وRPC-S الى فقدان وزن أقل مقارنة بـنماذج الخلطة RPC-C، مما يدل على أن استخدام المواد الإسمنتية المكملة يزيد من مقاومة خرسانة المسحوق التفاعلي لحامض الكبريتيك ويعزز ديمومتها.
المراجع
M. M. Salman, Q. J. Frayyeh, and L. A. Zghair, “Stress –Strain Diagram Of Self-Consolidating Concrete Subjected To Chemical Attack,” Journal of Engineering and Sustainable Development, vol. 26, no. 5, pp. 105–114, Sep. 2022, doi: https://doi.org/10.31272/jeasd.26.5.10
F. Yang, Y. Zhao, T. Wang, Y. Song, G. Jiang, and M. Wu, “Advances on Corrosion-Resistant Concrete for Sewers,” Engineering Materials, pp. 185–218, 2023, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-031-29941-4_9
P. Richard and M. Cheyrezy, “Composition of Reactive Powder Concretes,” Cement and Concrete Research, vol. 25, no. 7, pp. 1501–1511, Oct. 1995, doi: https://doi.org/10.1016/0008-8846(95)00144-2
Supriya, R. Chaudhury, U. Sharma, P. C. Thapliyal, and L. P. Singh, “Low-CO2 Emission Strategies to Achieve Net Zero Target in Cement Sector,” Journal of Cleaner Production, vol. 417, p. 137466, Sep. 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.137466
S. Barbhuiya and D. Kumala, “Behaviour of a Sustainable Concrete in Acidic Environment,” Sustainability, vol. 9, no. 9, p. 1556, Sep. 2017, doi: https://doi.org/10.3390/su9091556
K. J. Rao, K. Keerthi, and S. Vasam, “Acid Resistance of Quaternary Blended Recycled Aggregate Concrete,” Case Studies in Construction Materials, vol. 8, pp. 423–433, Jun. 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2018.03.005
A. L. T. Torres, L. M. S. de Souza, M. I. P. da Silva, and F. de Andrade Silva, “Concrete Degradation Mechanisms by Sulfuric Acid Attack,” Magazine of Concrete Research, vol. 71, no. 7, pp. 349–361, Apr. 2019, doi: https://doi.org/10.1680/jmacr.18.00194
Y. Aygörmez and O. Canpolat, “Long-term Sulfuric and Hydrochloric Acid Resistance of Silica Fume and Colemanite Waste Reinforced metakaolin-based Geopolymers,” Revista de la construcción, vol. 20, no. 2, pp. 291–307, Aug. 2021, doi: https://doi.org/10.7764/rdlc.20.2.291
A. A. Dhundasi, R. B. Khadiranaikar, A. A. Momin, and K. Motagi, “An Experimental Investigation on Durability Properties of Reactive Powder Concrete,” International Journal of Engineering, vol. 35, no. 2, pp. 327–336, 2022, doi: https://doi.org/10.5829/ije.2022.35.02b.08
F. Z. Youssari, O. Taleb, and A. S. Benosman, “Towards Understanding the Behavior of fiber-reinforced Concrete in Aggressive environments: Acid Attacks and Leaching,” Construction and Building Materials, vol. 368, p. 130444, Mar. 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.130444.
A. Arjomandi et al., “The Effect of Sulfuric Acid Attack on Mechanical Properties of Steel fiber-reinforced Concrete Containing Waste Nylon aggregates: Experiments and RSM-based Optimization,” Journal of Building Engineering, vol. 64, pp. 105500–105500, Apr. 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105500
M. Shariati et al., “Sulfuric Acid Resistance of Concrete Containing Coal Waste as a Partial Substitute for Fine and Coarse Aggregates,” Fuel, vol. 348, pp. 128311–128311, May 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.128311
I.Q.S: Iraqi Standards Specifications No.5, “Iraqi Standard Specification, Portland cement”. 2019
ASTM International. C1240-20, "Standard Specification for Silica Fume Used in Cementitious Mixtures;" ASTM International: West Conshohocken, PA, USA. 2020.
ASTM International C618-19, “Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete,” ASTM International. 2019, doi: https://doi.org/10.1520/c0618-12a
BS EN 15167-1. “Ground Granulated Blast Furnace Slag for Use in Concrete, Mortar and Grout. Part 1: Definitions, Specifications, and Conformity Criteria,” BSI Standard Limited: London, UK. 2006.
P. W. Leung and H. D. Wong, “Final Report on Durability and Strength Development of Ground Granulated Blast Furnace Slag concrete. ,” Geotechnical Engineering office, Civil Engineering, 2010.
ASTM, C., 1437, “Standard test method for flow of hydraulic cement mortar. West Conshohocken, PA” American Society for Testing and Materials (ASTM) International. 2020.
BS EN 12390-3, “Testing Hardened Concrete. Part 3: Compressive Strength of Test Specimens”. BSI Standard Limited: London, UK. 2019.
ASTM C496/C496M-17 “Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens” American Society for Testing and Materials International: West Conshohocken, PA, USA, pp. 5. 2017.
ASTM C597 - 16, “Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete”, American Society of Testing and Materials. pp. 1–4. 2016
No, T.C.S., “Guidebook on non-destructive testing of concrete structures”. Training Course Series. 2002.
M. A. M. Johari, J. J. Brooks, S. Kabir, and P. Rivard, “Influence of Supplementary Cementitious Materials on Engineering Properties of High Strength Concrete,” Construction and Building Materials, vol. 25, no. 5, pp. 2639–2648, May 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.12.013
R. C. Joshi and R. Lohita, “98/00323 Fly Ash in concrete: Production, Properties and Uses,” Fuel and Energy Abstracts, vol. 39, no. 1, p. 26, Jan. 1998, doi: https://doi.org/10.1016/0140-6701(98)94358-2
A. Aghaeipour and M. Madhkhan, “Abstract of: Ground Granulated Blast Furnace Slag as a Cementitious Constituent in Concrete and Mortar,” ACI Materials Journal, vol. 92, no. 3, 1995, doi: https://doi.org/10.14359/1125
H. SONG and V. SARASWATHY, “Studies on the Corrosion Resistance of Reinforced Steel in Concrete with Ground Granulated blast-furnace slag—An Overview,” Journal of Hazardous Materials, vol. 138, no. 2, pp. 226–233, Nov. 2006, doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.07.022
R. A. T. Cahyani and Y. Rusdianto, “Concrete Performance with Ground Granulated Blast Furnace Slag as Supplementary Cementitious Materials,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 771, p. 012062, Mar. 2020, doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/771/1/012062
M. Kewalramani and A. Khartabil, “Porosity Evaluation of Concrete Containing Supplementary Cementitious Materials for Durability Assessment through Volume of Permeable Voids and Water Immersion Conditions,” Buildings, vol. 11, no. 9, p. 378, Aug. 2021, doi: https://doi.org/10.3390/buildings11090378
P. Munjal, K. K. Hau, and C. C. Hon Arthur, “Effect of GGBS and Curing Conditions on Strength and Microstructure Properties of Oil Well Cement Slurry,” Journal of Building Engineering, vol. 40, p. 102331, Aug. 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102331
V. M. Malhotra, M. H. Zhang, P. H. Read, and J. Ryell, “Long-Term Mechanical Properties and Durability Characteristics of High-Strength/High-Performance Concrete Incorporating Supplementary Cementing Materials under Outdoor Exposure Conditions,” ACI Materials Journal, vol. 97, no. 5, 2000, doi: https://doi.org/10.14359/9284
J. Sun, X. Shen, G. Tan, and J. E. Tanner, “Compressive Strength and Hydration Characteristics of high-volume Fly Ash Concrete Prepared from Fly Ash,” Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 136, no. 2, pp. 565–580, Aug. 2018, doi: https://doi.org/10.1007/s10973-018-7578-z.
C. Herath, C. Gunasekara, D. W. Law, and S. Setunge, “Performance of High Volume Fly Ash Concrete Incorporating additives: a Systematic Literature Review,” Construction and Building Materials, vol. 258, p. 120606, Oct. 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120606
G. Li and X. Zhao, “Properties of Concrete Incorporating Fly Ash and Ground Granulated blast-furnace Slag,” Cement and Concrete Composites, vol. 25, no. 3, pp. 293–299, Apr. 2003, doi: https://doi.org/10.1016/s0958-9465(02)00058-6
S. S. S. A. Nedunuri, S. G. Sertse, and S. Muhammad, “Microstructural Study of Portland Cement Partially Replaced with Fly ash, Ground Granulated Blast Furnace Slag and Silica Fume as Determined by Pozzolanic Activity,” Construction and Building Materials, vol. 238, p. 117561, Mar. 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117561
التنزيلات
Key Dates
الإستلام
النسخة النهائية
الموافقة
النشر الالكتروني
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2026 Mohammed Saad Elhussainy, Eman Kh. Ibrahim (Author)

هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.










