ارزیابی مراحل گیرش بتن تازه حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج با استفاده از روش اولتراسونیک

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه گیلان

چکیده

گیرش از خواص مهم بتن تازه در سنین اولیه محسوب می­شود که بر رفتار آن در دراز مدت اثر می­گذارد. آزمایش­های استاندارد تعیین زمان گیرش، تنها بر روی خمیر سیمان و ملات قابل انجام هستند و مستقیماً روی بتن انجام نمی­شوند. در این مطالعه از روش اولتراسونیک در ارزیابی مراحل گیرش بتن­های معمولی و همچنین بتن­های حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج (5-20 درصد) در نسبت­های مختلف آب به مواد سیمانی (4/0، 5/0 و 6/0) استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان داده­اند که روش اولتراسونیک برخلاف روش­های موجود تصویر کاملی از مراحل گیرش بتن ارائه می­دهد. در طی مراحل گیرش بتن، منحنی­های سرعت امواج اولتراسونیک-زمان برای همه ترکیبات مشابه بوده و شامل سه مرحله کلی می­باشند. در مرحله اول که دوره غیر فعال نامیده می­شود، سرعت بسیار ناچیز و تقریباً ثابت است. در مرحله دوم با افزایش محصولات هیدراتاسیون و افزایش حجم مواد جامد، سرعت به طور ناگهانی افزایش می­یابد و پس از چند ساعت با آغاز مرحله سوم و با پیدایش شبکه جامد به هم پیوسته، روند افزایش سرعت کاهش می­یابد. افزایش نسبت آب به سیمان و خاکستر پوسته شلتوک برنج روند فرایند هیدراتاسیون و تشکیل ریزساختار بتن را با تأخیر همراه
می­سازد. همچنین با بررسی نتایج آزمایش مقاومت نفوذ انجام شده بر روی نمونه­ها به نظر می­رسد که می­توان ارتباط مناسبی بین نتایج آزمایش اولتراسونیک و مقاومت نفوذ در تعیین زمان گیرش بتن پیدا نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating the Setting Process of fresh Concrete Containing Rice Husk Ash using Ultrasonic Method

نویسندگان [English]

  • Rahmat Madandoust
  • Seyyede Fatemeh Shahabi
Department of Civil Engineering, University of Guilan

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete
  • Setting
  • Ultrasonic
  • Penetration resistance
  • Rice husk ash
[1]        Zhang, Y., Zhang, W., She, W., Ma, L., Zhu, W., "Ultrasound Monitoring of Setting and Hardening Process of Ultra-High Performance Cementatious Materials", NDT & E International 2012, 47, 177-184.
[2]        ASTM C 191, "Standard Test Method for Time of Setting of Hydraulic Cement by Vicat Needle", ASTM, US, 2000.
[3]        ASTM C 403 "Standard Test Method for Time of Setting of Concrete Mixtures by Penetration Resistance", ASTM, US, 2000.
[4]        Lee, H. K., Lee, K. M., Kim, Y. H., Yim, H., Bae, D. B.," Ultrasonic In-Situ Monitoring of Setting Process of High-Performance Concrete", Cement and Concrete Research, 2004, 34, 631-640.
[5]        Reinhardt, H. W., Grosse, C. U., "Continuous Monitoring of Setting and Hardening of Mortar and Concrete", Construction and Building Materials, 2004, 18, 145-154.
[6]        Robeyst, N., Gruyaert, E., Grosse, C. U., Belie, N. D., "Monitoring the Setting of Concrete Containing Blast-Furnace Slag by Measuring the Ultrasonic P-Wave Velocity", Cement and Concrete Research, 2008, 38 1169-1176.
[7]        Trtnik, G., Turk, G., Kavcic, F., Bosiljkov, V. B., "Possibilities of Using the Ultrasonic Wave Transmission Method to Estimate Initial Setting Time of Cement Paste", Cement and Concrete Research, 2008, 38, 1336-1342.
[8]        Voigt, Th., Ye, G., Sun, Z., Shah, S. P., "Comparison of Ultrasonic Wave Transmission and Reflection Measurements with P-and S-Waves on Early Age Mortar and Concrete", Materials and Structures, 2005, 38, 729-738.
[9]        ASTM C 33-03, "Standard Specification for Concrete Aggregates", ASTM, US, 2003.
[10]     ACI 211.1-91, "Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete", ACI Manual of Concrete Practice, ACI, USA, 2002.
[11]     BS 1881: Part 203, "Measurement of Velocity of Ultrasonic Pulses in Concrete", BSI, UK, 1986.
[12]     Ye, G., Lura, P., Van Breugel, K., Fraaij, A. L. A., "Study on the Development of the Microstructure in Cement-Based Materials by Means of Numerical Simulation and Ultrasonic Pulse Velocity Measurement", Cement & Concrete Composites, 2004, 26, 491-497.
[13]     Liu, Z., Zhang, Y., Jiang, Q., Sun, G., Zhang, W., "In Situ Continuously Monitoring the Early Age Microstructure Evolution of Cementitious Materials Using Ultrasonic Measurement", Construction and Building Materials, 2011, 25, 3998-4005.
[14]     Neville, A. M., "Properties of Concrete", 4th Edition, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1996.