1. IntroductionMinistry of water re

1. Introduction
Ministry of water resources and irrigation (MWRI) has many large concrete structures projects in the Nile River, irrigation network, and drainage network as new structures or replacement to old ones. Most of the concrete structures in these projects are water structures such as bridges, regulators, barrages, culvers, siphons and aqueducts. Some parts of the concrete of mentioned water structures are embedded in soil contaminated with chlorides and sulfates while, the other parts are exposed to irrigation water or drainage water (immersion in water) which is contaminated with salts.

The two most common causes of reinforcement corrosion are (i) localized breakdown of the passive film on the steel by chloride ions and (ii) general breakdown of passivity by neutralization of the concrete, predominantly by reaction with atmospheric carbon dioxide (Batis and Rakanta, 2005). Sound concrete is an ideal environment for steel, but the increased use of deicing salts and the increased concentration of carbon dioxide in modern environments principally due to industrial pollution, has resulted in corrosion of the rebar becoming the primary cause of failure of this material.

Chloride ions penetrate through the concrete by a solution diffusion process and are dissolved in pre-existing pore water which is relevant to reinforcing steel corrosion through the following effects: (a) slightly reduce the alkalinity of concrete, (b) increase the electrical conductivity of concrete, and (c) depassivate the steel surface even at high alkaline environment. Chloride ions may enter easily into fresh concrete from the mix components, such as cement, aggregate, mixing water and chemical admixtures, or from chloride contaminates. The chloride ions may penetrate into hardened concrete from external sources such as: curing water, deicing salts, salt spray and sea water. Chloride ions may be present in concrete in several states (Ravindrarajah and Moses, 1993): (a) strongly bound by tricalcium aluminate hydrates (and to a lesser extent by tetracalcium alumino-ferrite hydrates) mainly in the form of calcium chloroaluminate, (b) loosely bound (immobilized by calcium silicate hydrates), and (c) free in solution (water-soluble) in the pore space. Furthermore, migration of chloride ions occurs primarily through diffusion processes and the arbitrary limits of diffusion coefficient fall in range of the order of 10−7 and 10−8 cm2/s (Luca et al., 2007).

Silica fume is a powder by-product resulting from the manufacture of ferrosilicon and silicon metal. It has a high content of glassy of silicon dioxide (SiO2) and consists of very small spherical particles. Because of this, it has been a popular mineral admixture to use in high-strength concrete (Anwar et al., 2013). However, silica fume is expensive compared to Portland cement type I or fly ash. Fly ash is a by-product of coal-burning power plants. It is widely used as a cementitious material and a pozzolanic ingredient in concrete. The use of fly ash in concrete is constantly increasing because it improves the properties of concrete (Xianming et al., 2012).

In recent years, high-strength concrete has increasingly been used in civil engineering work because it has an advantage of reducing the sizes of beams and columns, which are essential in high-rise buildings. According to ACI 363 (ACI, 2000), concrete having a 28 day compressive strength higher than 41 MPa can be considered as high-strength concrete. Generally, high-strength concrete is achieved by using super plasticizer to reduce the water–binder ratio and by using supplementary cementing materials such as silica fume, natural pozzolan, or fly ash in order to create extra strength by pozzolanic reaction. Furthermore, Shannag (2000) used natural pozzolan and silica fume to produce high strength concrete, and it was found that the combination of the two can be used in producing high-strength concrete in the range of 69–85 MPa at 28 days, with medium workability.

Portland cement is the essential binding agent in concrete, which in turn is the most widely used construction material worldwide due to its many advantages, including lower cost (relative to steel, aluminum or polymers), durability and other properties. Materials of natural origin such as volcanic ash, or industrial by-products, like ground granulated blast furnace slag and pulverized fly ash, have been widely used as partial replacement of Portland cement in concrete constructions. The advantages include improved technological properties, low cost and a reduction in the environmental impact through reduction of waste accumulation. Furthermore, the simple replacement of 5% of cement by one of the aforementioned materials can provide a reduction of about 75 × 106 tons of CO2 (considering a world production of about 1500 × 106 tons/year with emission of an average 1 kg CO2/kg cement) (Escalante-Garcia and Sharp, 2004).

Silica fume concrete has a high compressive strength, low permeability and good resistance to freeze–thaw cycling (Malhotra and Mehta, 1996). Similar performance enhancements have also been achieved for high volume fly ash and blast furnace slag concretes (Bilodeau et al., 1994). However research on the long-term effects of these supplementary materials on chloride ion diffusivity and corrosion of the reinforcing steel in concrete is limited and needs further investigation. The use of these materials in concrete not only improves the mechanical properties and durability but also uses industry by-products and has, therefore, significant environmental and economic benefits (Qian et al., 2003). One of the main characteristics of green high-performance concrete is using different types of mineral admixtures (fly ash, slag or silica fume) to partially replace Portland cement. When these different reactive mineral admixtures are added into concrete at the same time, they develop their own characteristics with the development of time, so that the physical, mechanical and durability properties of concrete will not be reduced when a large amount of mineral admixtures are added into concrete. For example, in the case of addition of silica fume, slag and fly ash at the same time, silica fume provides main strength amongst these three types of mineral admixtures before 7 days due to its highly early pozzolanic reaction, then, slag begins develop its strong pozzolanic effect. After 28 days, fly ash also gradually exhibits its own properties and provides its contributions to the strength of concrete (Wei et al., 2004).

Keith and Tarunjit (2013) indicated the benefits of fly ash concrete. They carried out a longer-term chloride ion permeability tests on samples of concrete containing 0, 15, 30, and 50% fly ash replacing cement. These tests conducted at the Ohio State University, USA. The chloride ion permeability of the fly ash mixes was significantly lower than that of the no fly ash mix, as they concluded. The permeability reduced with increase in percent of fly ash. Increase in curing time from 6 months to 1 year led to about 4.75% reduction in the permeability of the no fly ash mix, while the permeability of the fly ash mixes reduced 30–40% over the same time period. Even at one year of curing, the no fly ash concrete sample had moderate chloride ion penetrability while all the fly ash concrete samples had very low penetrability values. In addition they reported that the high-volume fly ash mixes would be the most durable concrete mixes for preventing corrosion in reinforced concrete structures.

This paper aims to investigate the influence of using ternary cementitious systems containing ordinary Portland cement, silica fume and fly ash on the chloride ion permeability of concrete. As well as, to assess the effect of the replacement percentage of cement by fly ash and silica fume on the properties of concrete.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำกระทรวงทรัพยากรน้ำและการชลประทาน (MWRI) มีหลายโครงสร้างคอนกรีตขนาดใหญ่โครงการในแม่ น้ำไนล์ เครือข่ายชลประทาน และเครือข่ายการระบายน้ำเป็นโครงสร้างใหม่หรือทดแทนกับคนเก่า ของโครงสร้างคอนกรีตในโครงการเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นน้ำโครงสร้างสะพาน เร็คกูเลเตอร์ barrages, culvers, siphons และ aqueducts บางส่วนของคอนกรีตโครงสร้างของน้ำดังกล่าวถูกฝังอยู่ในดินที่ปนเปื้อนสารคลอไรด์และ sulfates ขณะ ส่วนอื่น ๆ มีสัมผัสกับน้ำชลประทานหรือระบายน้ำ (แช่น้ำ) ที่ปนเกลือสองสาเหตุส่วนใหญ่ของสนิมจะแบ่งฟิล์มแฝงบนเหล็กโดยประจุคลอไรด์ (i) เป็นภาษาท้องถิ่นและแบ่ง (ii) ทั่วไปปล่อยโดยปฏิกิริยาสะเทินของคอนกรีต ส่วนใหญ่โดยปฏิกิริยากับบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์ (Batis และ Rakanta, 2005) คอนกรีตเสียงสภาพแวดล้อมเหมาะสำหรับเหล็ก แต่ใช้ deicing เกลือและเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในสภาพแวดล้อมที่ทันสมัยเนื่องจากมลพิษอุตสาหกรรมหลักที่เพิ่มขึ้น มีผลในการกัดกร่อนของเหล็กที่เป็น สาเหตุหลักของความล้มเหลวของวัสดุนี้ประจุคลอไรด์ทะลุคอนกรีตโดยกระบวนการแพร่โซลูชัน และละลายในใหม่น้ำรูขุมขนซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำหน้าที่กัดกร่อนเหล็กผ่านลักษณะต่อไปนี้: (ก) เล็กน้อยลดน้ำยาคอนกรีต, (b) ค่าการนำไฟฟ้าของคอนกรีตเพิ่มขึ้น และ (c) ผิวเหล็กแม้ในสภาพแวดล้อมด่างสูง depassivate ประจุคลอไรด์อาจใส่ง่าย ๆ ลงในคอนกรีตสดจากผสมส่วนประกอบ เช่นซีเมนต์ รวม ผสมน้ำและน้ำยาผสมเคมี หรือจากคลอไรด์ contaminates ประจุคลอไรด์อาจเจาะเข้าไปในคอนกรีตเสริมจากแหล่งภายนอกเช่น: บ่มน้ำ deicing เกลือ เกลือทะเลและสเปรย์น้ำ ประจุคลอไรด์อาจอยู่ในคอนกรีตในอเมริกาหลาย (Ravindrarajah และ Moses, 1993): (ก) ขอผูก โดย tricalcium aluminate hydrates (และระดับน้อยโดย tetracalcium alumino ferrite hydrates) ส่วนใหญ่ในรูปของแคลเซียม chloroaluminate, (b) ซึ่งผูก (เอนไซม์ โดยแคลเซียมซิลิเคท hydrates), และ (c) ฟรีในโซลูชั่น (ที่ละลายใน) ในพื้นที่รูขุมขนได้ นอกจากนี้ ย้ายของประจุคลอไรด์เกิดขึ้นเป็นหลักโดยใช้กระบวนการแพร่ และกำหนดขีดจำกัดของสัมประสิทธิ์การแพร่ตกอยู่ในช่วงลำดับ 10−7 และ 10−8 cm2/s (ลูกา et al., 2007)ซิลิก้าโตนดเป็นผลพลอยได้ผงที่เกิดจากการผลิตโลหะซิลิคอนและ ferrosilicon มีเนื้อหาที่สูงของฟิตของซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) และประกอบด้วยอนุภาคทรงกลมขนาดเล็กมาก ด้วยเหตุนี้ จึงมีการผลิตแร่นิยมใช้คอนกรีตกำลังสูง (อันวา et al., 2013) อย่างไรก็ตาม โตนดซิลิก้ามีราคาแพงเมื่อเทียบกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ชนิดฉันหรือเถ้า เถ้าเป็นผลพลอยได้ของโรงไฟฟ้าถ่านหินเผาไหม้ อย่างกว้างขวางใช้เป็นวัสดุซีเมนต์และส่วนผสม pozzolanic ในคอนกรีต ใช้เถ้าในคอนกรีตจะเพิ่มขึ้นตลอดเวลาเนื่องจากเป็นการปรับปรุงคุณสมบัติของคอนกรีต (Xianming et al., 2012)ในปีที่ผ่านมา คอนกรีตกำลังสูงขึ้นใช้ในงานวิศวกรรมโยธาเนื่องจากมีข้อดีของการลดขนาดของคานและเสา ซึ่งมีความสำคัญในอาคารสูง ตามมา 363 (ACI, 2000), คอนกรีต 28 วัน compressive ความแข็งแรงสูงกว่า 41 มีแรงถือได้ว่าเป็นคอนกรีตแข็งแรงสูง ทั่วไป คอนกรีตความแข็งแรงสูงสามารถทำได้ โดยใช้กระด้างไนลซุปเปอร์เพื่อลดอัตราส่วนน้ำ – binder และวัสดุเสริม cementing เช่นซิลิก้าโดย fume อย่างไร pozzolan ธรรมชาติ หรือเถ้าเพื่อสร้างเสริมความแข็งแรง โดยปฏิกิริยา pozzolanic นอกจากนี้ Shannag (2000) ใช้อย่างไร pozzolan ธรรมชาติและซิลิก้าโตนดผลิตคอนกรีตความแข็งแรงสูง และพบว่า สามารถใช้การรวมกันของทั้งสองในการผลิตคอนกรีตกำลังสูงในช่วง 69-85 แรงที่ 28 วัน มีความข้นเหลวปานกลางปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เป็นตัวแทนสำคัญผูกในคอนกรีต ซึ่งเป็นการก่อสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกเนื่องจากเป็นข้อดีมากมาย รวมถึงต่ำกว่าต้นทุนวัสดุ (เทียบจากเหล็ก อลูมิเนียม หรือโพลิเมอร์), ความทนทานและคุณสมบัติอื่น ๆ ใช้วัสดุธรรมชาติมาเช่นเถ้าภูเขาไฟ หรือสินค้าพลอยได้อุตสาหกรรม slag เตาแต่พื้นดินและคลุกเถ้า เป็นบางส่วนแทนปูนในการก่อสร้างคอนกรีตอย่างกว้างขวาง ข้อดีรวมถึงปรับปรุงเทคโนโลยีคุณสมบัติ ต้นทุนต่ำและลดในสิ่งแวดล้อมโดยลดการสะสมของเสีย นอกจากนี้ เปลี่ยนเรื่อง 5% ปูนซีเมนต์โดยวัสดุดังกล่าวให้ลดลงประมาณ 75 × 106 ตัน CO2 (พิจารณาการผลิตโลกประมาณ 1500 × 106 ตัน / ปี มีเล็ดรอดโดยเฉลี่ย 1 กิโลกรัมปูนซีเมนต์ CO2/kg) (Escalante-การ์เซียและความคมชัด 2004) ได้นส่วนโตนดคอนกรีตมีความแข็งแรงสูง compressive, permeability ต่ำ และต้านทานดีจะหยุด – thaw ขี่จักรยาน (Malhotra และ Mehta, 1996) นอกจากนี้ยังได้รับความการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานคล้ายเถ้าสูงและเตา slag concretes (Bilodeau et al., 1994) อย่างไรก็ตาม งานวิจัยผลกระทบระยะยาวของวัสดุเหล่านี้เสริมกับคลอไรด์ไอออน diffusivity และกัดกร่อนของการเสริมเหล็กในคอนกรีตถูกจำกัด และต้องตรวจสอบเพิ่มเติม การใช้วัสดุเหล่านี้ในคอนกรีตไม่เพียงปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและความทนทาน แต่ยังใช้อุตสาหกรรมสินค้าพลอย และ มี ดังนั้น อย่างมีนัยสำคัญทางเศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมประโยชน์ (เคียนและ al., 2003) หนึ่งของลักษณะหลักของคอนกรีตประสิทธิภาพสูงสีเขียวใช้ผสมแร่ (เถ้า โตนด slag หรือซิลิก้า) บางส่วนแทนปูนซีเมนต์พอร์ตแลนด์ชนิดต่าง ๆ เมื่อผสมแร่ปฏิกิริยาเหล่านี้แตกต่างกันถูกเพิ่มเข้าไปในคอนกรีตในเวลาเดียวกัน พวกเขาพัฒนาคุณลักษณะของตนเองกับการพัฒนาของเวลา ให้คุณสมบัติทางกายภาพ เครื่องกล และความคงทนของคอนกรีตจะไม่ลดลงเมื่อผสมเพิ่มในคอนกรีตแร่จำนวนมาก สำหรับตัวอย่าง กรณีเพิ่มซิลิก้าโตนด slag และเถ้าลอยในเวลาเดียวกัน ซิลิก้าโตนดให้หลัก แรงท่ามกลางสามชนิดนี้ผสมแร่ก่อนวันครบกำหนดให้ความสูงต้น pozzolanic ปฏิกิริยา แล้ว slag เริ่มพัฒนามีผล pozzolanic แข็งแรง หลังจาก 28 วัน เถ้ายังค่อย ๆ จัดแสดงคุณสมบัติของตนเอง และการจัดสรรเพื่อความแข็งแรงของคอนกรีต (Wei et al., 2004)คีธและ Tarunjit (2013) ระบุประโยชน์ของเถ้าคอนกรีต พวกเขาดำเนินการเยือนคลอไรด์ไอออน permeability ทดสอบตัวอย่างคอนกรีตที่ประกอบด้วย 0, 15, 30, 50% เถ้าแทนซีเมนต์ และการ ดำเนินการทดสอบเหล่านี้ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอ สหรัฐอเมริกา Permeability ไอออนคลอไรด์ของออกแบบผสมผสานเถ้าได้ต่ำกว่าที่ไม่เถ้าผสม ตามที่พวกเขาได้ Permeability ที่ลดลงกับเพิ่มเปอร์เซ็นต์เถ้า เพิ่มในการบ่มเวลาจาก 6 เดือนถึง 1 ปีนำไปเกี่ยวกับระดับ 4.75% ลดที่ permeability ของไม่เถ้าผสม ขณะ permeability ของออกแบบผสมผสานเถ้าลด 30-40% ระยะเวลาเดียวกัน แม้ในหนึ่งปีของการบ่ม ไม่เถ้าคอนกรีตตัวอย่างมี penetrability ไอออนคลอไรด์ปานกลางในขณะที่ทั้งหมดเถ้าคอนกรีตตัวอย่างมีค่า penetrability ต่ำมาก นอกจากนี้ พวกเขารายงานว่า การออกแบบผสมผสานปริมาณเถ้าจะที่ทนทานที่สุดคอนกรีตออกแบบผสมผสานสำหรับป้องกันการกัดกร่อนในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กเอกสารนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบอิทธิพลของการใช้สามระบบซีเมนต์ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดา ซิลิก้าโตนด และเถ้าบน permeability ไอออนคลอไรด์ของคอนกรีต ตลอดจน การประเมินผลของเปอร์เซ็นต์แทนซีเมนต์เถ้าและซิลิก้าโตนดในคุณสมบัติของคอนกรีต

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
กระทรวงทรัพยากรน้ำและการชลประทาน (MWRI) มีหลายโครงการโครงสร้างคอนกรีตขนาดใหญ่ในแม่น้ำไนล์, เครือข่ายการชลประทานและการระบายน้ำเป็นเครือข่ายโครงสร้างใหม่หรือแทนคนเก่า ส่วนใหญ่ของโครงสร้างคอนกรีตในโครงการเหล่านี้มีโครงสร้างทางน้ำเช่นสะพานกำกับดูแล barrages, คัลเวอร์, อดออมและ aqueducts บางส่วนของคอนกรีตโครงสร้างของน้ำดังกล่าวจะถูกฝังในดินปนเปื้อนด้วยคลอไรด์และซัลเฟตในขณะที่ส่วนอื่น ๆ มีการสัมผัสกับน้ำชลประทานหรือน้ำการระบายน้ำ (แช่ในน้ำ) ซึ่งมีการปนเปื้อนด้วยเกลือ. สองสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการกัดกร่อนการเสริมแรง คือ (i) ที่มีการแปลรายละเอียดของภาพยนตร์เรื่อยเหล็กโดยคลอไรด์ไอออนและ (ii) รายละเอียดทั่วไปของเฉยๆโดยการวางตัวเป็นกลางของคอนกรีตเด่นโดยทำปฏิกิริยากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ (Batis และ Rakanta, 2005) เสียงที่เป็นรูปธรรมเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสำหรับเหล็ก แต่ใช้ที่เพิ่มขึ้นของเกลือ deicing และเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในสภาพแวดล้อมที่ทันสมัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากมลพิษอุตสาหกรรมมีผลในการกัดกร่อนของเหล็กเส้นกลายเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของวัสดุนี้. คลอไรด์ ไอออนเจาะผ่านคอนกรีตโดยกระบวนการแก้ปัญหาการแพร่กระจายและมีการละลายในมีอยู่ก่อนน้ำรูขุมขนซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนเหล็กเสริมผ่านผลกระทบดังต่อไปนี้ (ก) เล็กน้อยลดความเป็นด่างของคอนกรีต (ข) การเพิ่มขึ้นของการนำไฟฟ้าของคอนกรีต และ (ค) depassivate พื้นผิวเหล็กแม้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างสูง คลอไรด์ไอออนอาจใส่ได้ง่ายในคอนกรีตสดจากส่วนประกอบผสมเช่นปูนซีเมนต์รวมน้ำผสมและการผสมสารเคมีหรือจากการปนเปื้อนคลอไรด์ คลอไรด์ไอออนอาจเจาะเข้าไปในคอนกรีตแข็งจากแหล่งภายนอกเช่นน้ำบ่มเกลือ deicing, สเปรย์เกลือและน้ำทะเล คลอไรด์ไอออนอาจจะอยู่ในที่เป็นรูปธรรมในหลายรัฐ (Ravindrarajah โมเสส, 1993) (ก) ความผูกพันอย่างมากโดย hydrates aluminate tricalcium (และในระดับน้อยโดยเตตระ hydrates alumino-เฟอร์ไรท์) ส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบของ chloroaluminate แคลเซียม (ข ) ที่ถูกผูกไว้อย่างหลวม ๆ (ตรึงโดย hydrates แคลเซียมซิลิเกต) และ (ค) ฟรีในการแก้ปัญหา (ละลายน้ำ) ในพื้นที่รูขุมขน นอกจากนี้การย้ายถิ่นของคลอไรด์ไอออนที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่ผ่านกระบวนการแพร่กระจายและข้อ จำกัด โดยพลการของฤดูใบไม้ร่วงค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ในช่วงของการสั่งซื้อของ 10-7 และ 10-8 cm2 / s (Luca et al., 2007). ฟูมซิลิกาเป็นผงโดย สิเป็นผลมาจากการผลิตของเฟอร์โรซิลิคอนและโลหะซิลิคอน มันมีเนื้อหาที่สูงของเหลือบของซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) และประกอบด้วยอนุภาคทรงกลมขนาดเล็กมาก ด้วยเหตุนี้จะได้รับการผสมแร่ธาตุที่เป็นที่นิยมที่จะใช้ในความแข็งแรงสูงคอนกรีต (อันวาร์ et al., 2013) อย่างไรก็ตามซิลิกาฟูมมีราคาแพงเมื่อเทียบกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทหรือเถ้าลอย เถ้าลอยเป็นผลพลอยได้จากการเผาไหม้ถ่านหินโรงไฟฟ้า มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุซีเมนต์และส่วนผสมปอซโซลานในคอนกรีต การใช้เถ้าลอยในคอนกรีตที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเพราะมันช่วยเพิ่มคุณสมบัติของคอนกรีต (Xianming et al., 2012). ในปีที่ผ่านมาความแข็งแรงสูงคอนกรีตได้รับมากขึ้นใช้ในงานวิศวกรรมโยธาเพราะมันมีความได้เปรียบในการลด ขนาดของคานและคอลัมน์ที่มีความจำเป็นในอาคารสูง ตาม ACI 363 (ACI, 2000) คอนกรีตที่มีความแข็งแรง 28 วันอัดสูงกว่า 41 เมกะปาสคาลถือได้ว่าเป็นความแข็งแรงสูงคอนกรีต โดยทั่วไปความแข็งแรงสูงคอนกรีตจะทำได้โดยใช้พลาสติสุดที่จะลดอัตราส่วนน้ำเครื่องผูกและโดยการใช้วัสดุซีเมนต์เสริมเช่นซิลิกาฟูม, ปอซโซลานธรรมชาติหรือเถ้าลอยเพื่อสร้างความแข็งแรงเป็นพิเศษโดยการทำปฏิกิริยาปอซโซลาน นอกจาก Shannag (2000) ที่ใช้ปอซโซลานธรรมชาติและซิลิกาฟูมในการผลิตคอนกรีตมีความแข็งแรงสูงและมันก็พบว่าการรวมกันของทั้งสองสามารถนำมาใช้ในการผลิตคอนกรีตมีความแข็งแรงสูงในช่วง 69-85 MPa ที่ 28 วันด้วย สามารถทำงานได้ปานกลาง. ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เป็นตัวแทนที่มีผลผูกพันที่สำคัญในการที่เป็นรูปธรรมซึ่งจะเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกเนื่องจากข้อดีหลายประการรวมทั้งค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่า (เทียบกับเหล็กอลูมิเนียมหรือโพลิเมอร์), ความทนทานและคุณสมบัติอื่น ๆ วัสดุจากธรรมชาติเช่นเถ้าภูเขาไฟหรืออุตสาหกรรมโดยผลิตภัณฑ์เช่นพื้นทรายตะกรันเตาหลอมและเถ้าลอยแหลกลาญได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายแทนบางส่วนของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ในการก่อสร้างคอนกรีต ข้อได้เปรียบที่รวมคุณสมบัติเทคโนโลยีที่ดีขึ้น, ต้นทุนต่ำและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมผ่านการลดการสะสมของเสีย นอกจากนี้การเปลี่ยนง่ายของ 5% ของซีเมนต์โดยหนึ่งในวัสดุดังกล่าวสามารถให้การลดลงของประมาณ 75 × 106 ตันของ CO2 (พิจารณาการผลิตทั่วโลกประมาณ 1,500 × 106 ตัน / ปีที่มีการปล่อยเฉลี่ย 1 กิโลกรัม CO2 / กก. ปูนซิเมนต์) (ลันเต-การ์เซียและคม 2004). ซิลิก้าฟูมคอนกรีตมีแรงอัดสูง, การซึมผ่านต่ำและความต้านทานที่ดีที่จะแช่แข็งละลายขี่จักรยาน (Malhotra และเมธา, 1996) ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานที่คล้ายกันยังได้รับการประสบความสำเร็จสำหรับเถ้าลอยที่มีปริมาณสูงและคอนกรีตตะกรันเตาหลอมเหล็ก (Bilodeau et al., 1994) อย่างไรก็ตามงานวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบระยะยาวของวัสดุเสริมเหล่านี้ในการแพร่ไอออนคลอไรด์และการกัดกร่อนของเหล็กเสริมในคอนกรีตจะถูก จำกัด และความต้องการการตรวจสอบเพิ่มเติม การใช้วัสดุเหล่านี้ในคอนกรีตไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลและความทนทาน แต่ยังใช้ในอุตสาหกรรมโดยผลิตภัณฑ์และมีดังนั้นผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจอย่างมีนัยสำคัญ (Qian et al., 2003) หนึ่งในลักษณะสำคัญของคอนกรีตที่มีประสิทธิภาพสูงสีเขียวคือการใช้แตกต่างกันของสารผสมแร่ (เถ้าลอยตะกรันหรือซิลิกาฟูม) บางส่วนแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ เมื่อมีปฏิกิริยาที่แตกต่างกันเหล่านี้ส่วนผสมแร่จะถูกเพิ่มเข้าไปในคอนกรีตในเวลาเดียวกันพวกเขาพัฒนาลักษณะของตัวเองด้วยการพัฒนาของเวลาเพื่อให้ทางกายภาพสมบัติเชิงกลและความทนทานของคอนกรีตจะไม่ได้ลดลงเมื่อจำนวนมากของส่วนผสมแร่ธาตุที่มีการเพิ่ม เป็นคอนกรีต ยกตัวอย่างเช่นในกรณีของการเพิ่มขึ้นของซิลิกาฟูมตะกรันและเถ้าลอยในเวลาเดียวกัน, ซิลิกาฟูมให้กำลังหลักในหมู่เหล่านี้สามประเภทของสารผสมแร่ก่อน 7 วันเนื่องจากปฏิกิริยาปอซโซลานต้นสูงของมันแล้วตะกรันเริ่มต้นของการพัฒนา ผลกระทบปอซโซลานที่แข็งแกร่ง หลังจาก 28 วันเถ้าลอยยังค่อยๆจัดแสดงคุณสมบัติของตัวเองและมีส่วนร่วมในการความแข็งแรงของคอนกรีต (Wei et al., 2004). คี ธ และ Tarunjit (2013) ชี้ให้เห็นประโยชน์ของเถ้าลอยคอนกรีต พวกเขาดำเนินการคลอไรด์ในระยะยาวการทดสอบการซึมผ่านไอออนตัวอย่างของคอนกรีตที่มี 0, 15, 30, และ 50% เถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ การทดสอบเหล่านี้ดำเนินการที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอสหรัฐอเมริกา การซึมผ่านของคลอไรด์ไอออนผสมเถ้าลอยอย่างมีนัยสำคัญต่ำกว่าที่ของผสมเถ้าลอยไม่มีเช่นที่พวกเขาได้ข้อสรุป การซึมผ่านลดลงด้วยการเพิ่มขึ้นของร้อยละของเถ้าลอย เพิ่มขึ้นในการรักษาเวลาตั้งแต่ 6 เดือนถึง 1 ปีจะนำไปสู่การลดลงประมาณ 4.75% ในการซึมผ่านของผสมเถ้าลอยไม่มีในขณะที่การซึมผ่านของแมลงวันผสมเถ้าลดลง 30-40% จากช่วงเวลาเดียวกัน แม้ในหนึ่งปีของการบ่ม, ไม่มีเถ้าลอยตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมมี penetrability ไอออนคลอไรด์ในระดับปานกลางในขณะที่ทุกเถ้าลอยคอนกรีตตัวอย่างมีค่า penetrability ที่ต่ำมาก นอกจากนี้พวกเขารายงานว่าปริมาณสูงผสมเถ้าลอยจะผสมคอนกรีตคงทนถาวรมากที่สุดสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก. กระดาษนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการใช้ระบบซีเมนต์ ternary มีปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดาซิลิกาฟูมและเถ้าลอยบน การซึมผ่านของคลอไรด์ไอออนที่เป็นรูปธรรม เช่นเดียวกับที่จะประเมินผลกระทบของอัตราร้อยละทดแทนปูนซีเมนต์โดยเถ้าลอยและซิลิกาฟูมต่อคุณสมบัติของคอนกรีต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
กระทรวงทรัพยากรน้ำและการชลประทาน ( mwri ) มีโครงสร้างคอนกรีตขนาดใหญ่หลายโครงการในแม่น้ำไนล์ , เครือข่ายชลประทานและการระบายน้ำเครือข่ายเป็นโครงสร้างใหม่หรือทดแทนของเก่า ที่สุดของโครงสร้างคอนกรีตในโครงการน้ำโครงสร้างเช่นสะพาน เร็คกูเลเตอร์ เขื่อนกั้นน้ำ culvers siphons aqueducts , , และ .บางส่วนของคอนกรีตโครงสร้างที่กล่าวถึงน้ำฝังอยู่ในดินที่ปนเปื้อนด้วยสารคลอไรด์และ Sulfates ในขณะที่ส่วนอื่น ๆ โดนน้ำหรือระบายน้ำ ( แช่ในน้ำ ) ซึ่งจะปนเปื้อนด้วยเกลือ

สองสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการกัดกร่อนการเสริมแรง ( ฉัน ) ในรายละเอียดของภาพยนตร์เรื่อยๆบนเหล็กโดยไอออน ( II ) รายละเอียดทั่วไปของการไม่โต้ตอบโดยการวางตัวเป็นกลางของคอนกรีต เด่น โดยทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ ( บาติส และ rakanta , 2005 ) คอนกรีตเสียงสภาพแวดล้อมเหมาะสำหรับเหล็กแต่การใช้ที่เพิ่มขึ้นของ deicing เกลือและการเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในสภาพแวดล้อมที่ทันสมัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากมลพิษอุตสาหกรรม มีผลในการกัดกร่อนของเหล็กกลายเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของวัสดุนี้

ไอออนคลอไรด์ทะลุคอนกรีตโดยวิธีกระบวนการแพร่และละลายในน้ำมีรูพรุนซึ่งเกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนเหล็กผ่านผลดังต่อไปนี้ : ( 1 ) เล็กน้อย ลดความเป็นด่างของปูน ( B ) เพิ่มค่าการนำไฟฟ้าของคอนกรีต และ ( c ) depassivate พื้นผิวเหล็กที่ด่างสูงไอออนอาจจะระบุได้อย่างง่ายดายลงในคอนกรีตสดจากการผสมส่วนประกอบต่างๆ เช่น ซีเมนต์ มวลรวม ผสมน้ำและส่วนผสมทางเคมี หรือจากคลอไรด์ตกค้าง . คลอไรด์ไอออนอาจเจาะเข้าไปในคอนกรีตที่แข็งตัวจากแหล่งภายนอกเช่นการบ่มน้ำ deicing เกลือสเปรย์เกลือทะเลและน้ำ ไอออนอาจจะอยู่ในคอนกรีตในหลายรัฐ ( ravindrarajah โมเสส1993 ) : ( ) ขอผูกพันโดยเลือกอะไฮเดรท ( และในระดับที่น้อยกว่า โดย tetracalcium alumino Ferrite hydrates ) ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของแคลเซียม chloroaluminate ( ข ) หลวมๆ มัด ( ตรึง โดยแคลเซียม silicate hydrates ) และ ( c ) ฟรีในสารละลาย ( น้ำ ) ในรูขุมขน อวกาศ นอกจากนี้การย้ายถิ่นของคลอไรด์อิออนเกิดขึ้นส่วนใหญ่ผ่านกระบวนการแพร่และขอบเขตโดยพลการของการแพร่ตกอยู่ในช่วงของ 10 − 7 และ 10 − 8 cm2 / s ( Luca et al . , 2007 ) .

ผงซิลิกาฟูมเป็นผลพลอยได้ที่เกิดจากการผลิตของเฟอร์โรซิลิคอนและซิลิคอนโลหะมันมีเนื้อหาสูงของเหลือบของซิลิคอนไดออกไซด์ ( SiO2 ) และประกอบด้วยอนุภาคทรงกลมขนาดเล็กมาก เพราะเรื่องนี้ มันมีผสมแร่ที่นิยมใช้ในคอนกรีตกำลังสูง ( อันวาร์ et al . , 2013 ) อย่างไรก็ตาม ซิลิก้าฟูมมีราคาแพงเมื่อเปรียบเทียบกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ประเภทที่ 1 หรือเถ้าลอย เถ้าลอยเป็นผลพลอยได้ของ coal-burning พืชพลังงานมันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุประสานและส่วนผสมปอซโซลานในคอนกรีต การใช้เถ้าลอยคอนกรีตจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เพราะช่วยเพิ่มคุณสมบัติของคอนกรีต ( xianming et al . , 2012 ) .

ในปีที่ผ่านมา , คอนกรีตกำลังสูงได้มากขึ้น ใช้ในงานวิศวกรรมโยธา เพราะมันมีข้อดีของการลดขนาดของคานและเสาที่จำเป็นในอาคารสูง ตาม ACI 363 ( ACI , 2000 ) , คอนกรีตมี 28 วันกำลังอัดสูงกว่า 41 เมกะปาสคาล ถือได้ว่าเป็นคอนกรีตกำลังสูง . โดยทั่วไป , คอนกรีตกำลังสูงได้โดยการใช้ซุปเปอร์พลาสติไซเซอร์เพื่อลดน้ำและอัตราส่วนและการเสริมวัสดุประสาน เช่น ซิลิกาฟูมวัสดุปอซโซลา , ธรรมชาติหรือเถ้าลอย เพื่อสร้างเสริมความแข็งแรงโดยปฏิกิริยาปอซโซลาน . นอกจากนี้ shannag ( 2000 ) ใช้ปอซโซลานธรรมชาติและซิลิกาฟูมในการผลิตคอนกรีตกำลังสูง และพบว่า การรวมกันของทั้งสองสามารถใช้ในการผลิตคอนกรีตกำลังสูงในช่วง 65 – 85 MPa ที่ 28 วัน มีความสามารถปานกลาง

ปูนเป็นบุคคลสิทธิจำเป็นในคอนกรีตซึ่งจะเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างกว้างขวางมากที่สุดทั่วโลกเนื่องจากข้อดีของการก่อสร้าง รวมถึงการลดต้นทุน ( เทียบกับเหล็ก อลูมิเนียม หรือ โพลิเมอร์ ) , ความทนทาน และคุณสมบัติอื่น ๆ วัสดุที่มาจากธรรมชาติ เช่น ขี้เถ้าภูเขาไฟ หรือผลพลอยได้จากอุตสาหกรรม เช่นเตาถลุงตะกรันบดและเถ้าลอยมีการใช้กันอย่างแพร่หลายแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์บางส่วนในการก่อสร้างคอนกรีต ข้อดี รวมถึงคุณสมบัติเทคโนโลยีดีขึ้น ต้นทุนต่ำ และการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้วยการลดในการสะสมของเสีย นอกจากนี้ง่ายแทน 5% ของปูนซีเมนต์โดยหนึ่งของวัสดุดังกล่าวสามารถให้ลดลงจากประมาณ 75 × 106 ตัน CO2 ( การพิจารณาการผลิตของโลกประมาณ 1500 × 106 ตัน / ปี ด้วยการปล่อยเฉลี่ย 1 กิโลกรัมต่อกิโลกรัมซีเมนต์ ( Escalante การ์เซียและคม 2547 ) .

ซิลิกาฟูม คอนกรีตที่มีกำลังอัดสูง ,การซึมผ่านต่ำและความต้านทานที่ดีที่จะแช่แข็ง - ละลายจักรยาน ( ช และ เมห์ตา , 1996 ) การปรับปรุงประสิทธิภาพที่คล้ายกันยังได้รับการทำเถ้าลอยในปริมาณสูง และตะกรันเตาถลุงคอนกรีต ( บิเลอโด้ et al . , 1994 )อย่างไรก็ตามการวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบระยะยาวของวัสดุเสริมเหล่านี้ในการแพร่ของคลอไรด์อิออน และการกัดกร่อนของเหล็กเสริมในคอนกรีต จํากัด และต้องทำการสืบสวนต่อไป การใช้วัสดุเหล่านี้ในคอนกรีตที่ไม่เพียง แต่ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและความทนทาน แต่ยังใช้ผลพลอยได้จากอุตสาหกรรม และได้ ดังนั้นประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจที่สําคัญ ( เฉียน et al . , 2003 ) หนึ่งในคุณสมบัติหลักของคอนกรีตสมรรถนะสูง สีเขียว ใช้ชนิดที่แตกต่างกันของส่วนผสมแร่ ( เถ้าลอย หรือตะกรันซิลิก้าฟูม ) บางส่วนแทนที่ปูนซีเมนต์ เมื่อเหล่านี้แตกต่างกันโดยปฏิกิริยาแร่จะถูกเพิ่มลงในคอนกรีตในเวลาเดียวกันพวกเขาพัฒนาคุณลักษณะตนเองกับการพัฒนาของเวลาดังนั้นทางกายภาพ ทางกลและความทนทาน คุณสมบัติของคอนกรีตจะลดลงเมื่อจำนวนเงินขนาดใหญ่ของแร่จะถูกเพิ่มลงในส่วนผสมคอนกรีต ตัวอย่างเช่น ในกรณีของการเพิ่มของซิลิกาฟูม , ตะกรันและเถ้าลอยในเวลาเดียวกันซิลิกาควันมีความแข็งแรงหลักในหมู่เหล่านี้สามชนิดของส่วนผสมแร่ก่อน 7 วัน เนื่องจากปฏิกิริยาปอซโซลานสูง , ต้น , ตะกรันเริ่มต้นพัฒนาอิทธิพลปอซโซลานของมันแข็งแรง หลังจาก 28 วัน , เถ้าลอยและค่อยๆแสดงคุณสมบัติของตนเองและแสดงผลงานของความแข็งแรงของคอนกรีต ( Wei et al . , 2004 ) .

tarunjit คีธ ( 2013 ) และพบประโยชน์ของคอนกรีตผสมเถ้าลอย พวกเขานำออกระยะยาวคลอไรด์ไอออนผ่านการทดสอบตัวอย่างคอนกรีตที่มี 0 , 15 , 30 และ 50 % เถ้าถ่านหินแทนที่ปูนซีเมนต์ การทดสอบเหล่านี้ดำเนินการที่ Ohio State University สหรัฐอเมริกา การซึมผ่านของคลอไรด์ไอออนเถ้าลอยผสมลดลงกว่าที่ไม่มีเถ้าถ่านหินผสม พวกเขาสรุป .การซึมผ่านลดลงเพิ่มขึ้นในเถ้าลอยร้อยละของ เพิ่มระยะเวลาตั้งแต่ 6 เดือน ถึง 1 ปี ( ประมาณ 4.75% ลดการซึมผ่านของไม่มีเถ้าถ่านหินผสม ขณะที่ค่าการซึมผ่านของเถ้าลอยผสมลด 30 – 40 % ในช่วงเวลาเดียวกัน แม้ในหนึ่งปีของการรักษา ,ไม่มีเถ้าลอยคอนกรีตตัวอย่างได้ปานกลาง คลอไรด์ไอออนเพนิทระบีลในขณะที่ทั้งหมดของคอนกรีตผสมเถ้าลอยโดยมี ค่าเพนิทระบีลต่ำมาก นอกจากนี้ พวกเขารายงานว่าปริมาณสูงเถ้าลอยผสมจะทนทานมากที่สุด ส่วนผสมคอนกรีตเพื่อป้องกันการกัดกร่อนในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก .

บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาอิทธิพลของการใช้ระบบประสาน ไตรภาคประกอบด้วยปูนซีเมนต์ซิลิกาควันและเถ้าลอยต่อการซึมผ่านของคลอไรด์ไอออนที่เป็นรูปธรรม ตลอดจนเพื่อศึกษาถึงผลของการแทนที่ซีเมนต์ด้วยเถ้าลอยร้อยละและซิลิกาฟูมต่อคุณสมบัติของคอนกรีต