دانشگاه تبریز نشریه مهندسی عمران و محیط زیست 2008-7918 54 117 2025 02 19 Investigating the relationship between water penetration rate and surface strength of concrete in severe ice and ice melting conditions and developing a new theory بررسی رابطه نرخ نفوذ آب و مقاومت سطحی بتن در شرایط حاد یخ و ذوب یخ و بسط یک تئوری جدید 93 105 19433 10.22034/ceej.2025.61955.2360 FA محمود نادری دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین علی صابری ورزنه دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین سردارولی دین دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین Journal Article 2024 06 04 With increasing age, the compressive strength of concrete increases. Laboratory research has shown that with increasing compressive strength, water penetration in concrete decreases. However, in the existing theories, the effect of concrete age has not been taken into account to measure permeability. Also, in Darcy's equation, water penetration is considered one-dimensional, but water penetration into concrete is in several directions. The surface resistance of concrete can also have a close relationship with the value of permeability. Therefore, in this article, by expanding a theory, a new equation has been presented, which by distancing itself from cases such as one-dimensional or two-dimensional water diffusion, by using the size and distribution of pores inside the concrete, the amount of water infiltration rate into concrete can be measured with high accuracy. The rate of water in concrete was also measured using the cylindrical-chamber test and the results were compared with the theoretical model. Using the friction-friction test, the surface strength was determined and its relationship with the permeability value was obtained. In addition to the normal conditions, the laboratory samples were subjected to severe ice and ice melting conditions and its effect on the surface resistance, penetration rate and their relationship were investigated. The obtained results show the high accuracy of the new model in measuring the water infiltration rate. Also, in addition to the negative effect of acute conditions on the water infiltration rate, there is an inverse relationship between permeability and surface resistance of concrete in normal and acute conditions. با افزایش سن، مقاومت فشاری بتن افزایش می‌یابد. تحقیقات آزمایشگاهی نشان داده که با افزایش مقاومت فشاری، نفوذ آب در بتن کاهش می‌یابد. اما در تئوری‌های موجود، برای اندازه‌گیری نفوذپذیری، تاثیر سن بتن مورد توجه قرار نگرفته است. همچنین در معادله دارسی، نفوذ آب بصورت یک بعدی در نظر گرفته شده اما نفوذ آب به بتن در چند جهت می‌باشد. مقاومت سطحی بتن نیز می‌تواند رابطه‌ی نزدیکی با مقدار نفوذپذیری داشته باشد. لذا در این مقاله با بسط یک تئوری، معادله جدیدی ارائه شده که با فاصله گرفتن از مواردی همچون یک بعدی یا دو بعدی بودن انتشار آب، با استفاده از اندازه و توزیع منافذ داخل بتن، مقدار نرخ نفوذ آب به بتن را با دقت بالایی اندازه‌گیری می‌نماید. از مزیت‌های مدل فوق، تاثیر سن در اندازه‌گیری نرخ نفوذ آب در بتن است. مقدار نرخ نفوذ آب در بتن نیز با بکارگیری آزمون محفظه استوانه‌ای اندازه‌گیری شده و نتایج آن با مدل تئوری مقایسه گردیده. با استفاده از آزمون انتقال-اصطکاک نیز مقاومت سطحی نمونه‌ها تعیین و رابطه‌ی آن با مقدار نفوذپذیری بدست آمده است. نمونه‌های آزمایشگاهی علاوه بر شرایط عادی، تحت شرایط حاد یخ و ذوب یخ قرار گرفته و تاثیر آن بر مقاومت سطحی، نرخ نفوذ و رابطه‌ی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصله بیانگر دقت بالای مدل جدید در اندازه‌گیری نرخ نفوذ آب می‌باشد. همچنین ضمن تاثیر منفی شرایط حاد بر مقدار نرخ نفوذ آب، رابطه معکوسی بین نفوذپذیری با مقاومت سطحی بتن در شرایط عادی و حاد وجود دارد. https://ceej.tabrizu.ac.ir/article_19433_9c37a0aff62ee0162ab43606c8f38e2b.pdf