Investigation of the effect of micro-silica and wollastonite on corrosion of steel bar embedded in concrete with variation cover depth in chloride environment

Aghalou Topraghlou, Reza (2020) Investigation of the effect of micro-silica and wollastonite on corrosion of steel bar embedded in concrete with variation cover depth in chloride environment. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
فایل.نهایی.pdf

Download (829kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Nowadays, the corrosion of steel bars embedded in concrete is one of the most dangerous problems. With the expansion of construction and the use of concrete structures in different climatic conditions, it is important to discuss the corrosion of embedded bars in concrete. There are many different ways to stop or reduce the possibility of corrosion, one of which is the use of additives that condense and fill the pores and reducing the rate of corrosion. Among these materials are micro-silica and wollastonite. Micro-silica is one of the by-products of silicon metal production plants and, wollastonite is a mineral that is formed by the reaction of iron ore with silica in hot lava. Research Aim: Investigation of the effect of micro-silica and wollastonite on corrosion of steel bar embedded in concrete. Research method: In this study, Micro-silica and wollastonite were replaced by cement by weight of 0, 5, and 10%. cover thicknesses of 3.5, 4.5, and 5.5 cm and rebar diameter 10 and 14 mm were considered. Samples were cured in the Freshwater environment and 7.5% NaCl. The experiments were performed to determine the potential difference (half-cell potential) at 90 days and to determine the percentage of water absorption and compressive strength at 56 and 90 days. Findings: In cubic specimens with dimensions of 10 cm at 90 days curing in a freshwater environment, replacement of wollastonite with 5 and 10 percentages, increased 3.52 and 14.93 percent resistance and replacement of silica with 5 and 10 percent, respectively, increased compressive strength by 6.37% and 8.55%. The use of wollastonite instead of cement by 5 and 10 percentages, decreased water absorption. The water absorption was reduced by 6.60% and 3.98%, respectively. Replacement of Micro-silica with 5% and 10% instead of cement also reduced water absorption by 10.42% and 15.30%, respectively. In cubic specimens with dimensions of 10 cm with rebar 10 mm in a freshwater environment, replacement of wollastonite instead of cement increased the potential difference by 12.61% and 14.67%, and the use of micro-silica instead of cement with 5% and 10%, potential difference Compared to the control sample increased by 32.9% and 40%. Conclusion: The results showed that the replacement of micro-silica and wollastonite instead of cement increased compressive strength, decreased water absorption, and increased potential difference, and reduced corrosion.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی تاثیر میکروسیلیس و ولاستونیت برخوردگی میلگردهای فولادی مدفون شده در بتن با ضخامت پوشش¬های متفاوت در محیط کلراته
Persian Abstract: چکیده: امروزه با گسترش ساخت و ساز و استفاده از سازه¬های بتنی در شرایط مختلف آب و هوایی بحث خوردگی در میلگردهای مدفون در بتن اهمیت فراوانی دارد. روش¬های گوناگونی برای توقف و یا کاهش احتمال خوردگی وجود دارد که یکی از این روش¬ها استفاده از مواد افزودنی است که با متراکم نمودن و پر کردن خلل و فرج، نفوذ یون کلر و به دنبال آن میزان خوردگی را کاهش می¬دهد. از جمله این مواد می¬توان به میکروسیلیس و ولاستونیت اشاره نمود. میکروسیلیس یکی از فرآورده¬های کارخانجات تولید فلز سیلیکن است و ولاستونیت ماده¬ای معدنی است که از واکنش سنگ آهک با سیلیس در گدازه¬های داغ به¬ وجود می¬آید. هدف: بررسی تاثیر میکروسیلیس و ولاستونیت بر خوردگی میلگردهای مدفون در بتن روش‌شناسی پژوهش: در این پایان¬نامه میکروسیلیس و ولاستونیت با درصد 5 و 10 به صورت وزنی جایگزین سیمان شده، ضخامت پوشش 5/3، 5/4 و 5/5 سانتی¬متر و قطر میلگرد 10 و 14 میلی¬متر در نظر گرفته شده است و نمونه¬ها در دو محیط آب معمولی و 5/7 درصد NaCl عمل¬آوری شده است. آزمایش تعیین اختلاف پتانسیل (پتانسیل نیم¬پیل) در سن 90 روز، آزمایشات درصد جذب آب و مقاومت فشاری در سنین 56 و 90 روز بر روی نمونه¬ها انجام شده است. یافته¬ها: در نمونه¬های مکعبی با ابعاد 10 سانتی¬متر در سن 90 روز در محیط آب معمولی، جایگزینی ولاستونیت با درصدهای 5 و 10 به جای سیمان سبب افزایش 52/3 و 93/14 درصدی مقاومت و جایگزینی میکروسیلیس با درصدهای 5 و 10 به جای سیمان سبب افزایش 37/6 و 55/8 درصدی مقاومت فشاری شده است. استفاده از ولاستونیت به جای سیمان با درصدهای 5 و 10 سبب کاهش جذب آب شده است. به طوریکه جذب آب نسبت به نمونه کنترل 60/6 و 98/3 درصد و جایگزینی میکروسیلیس به جای سیمان با درصدهای 5 و 10، درصد جذب آب را به میزان 42/10 و 30/15 درصد نسبت به نمونه کنترل کاهش داده است. در نمونه¬های مکعبی با ابعاد 10 سانتی¬متر با میلگرد 10 در محیط آب معمولی جایگزینی ولاستونیت به جای سیمان سبب افزایش 61/12 و 67/14 درصدی در اختلاف پتانسیل شده است. همچنین استفاده از میکروسیلیس به جای سیمان با درصدهای 5 و10 اختلاف پتانسیل را نسبت به نمونه کنترل به میزان 9/32 و 40 درصد افزایش داده است. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد جایگزینی میکروسیلیس و ولاستونیت به جای سیمان سبب افزایش مقاومت فشاری، کاهش جذب آب و افزایش اختلاف پتانسیل و کاهش احتمال خوردگی می¬شود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Mohammadi, YaghoubUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Karkon Azad, RezaUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 26 Oct 2020 06:30
Last Modified: 26 Oct 2020 06:30
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/11842

Actions (login required)

View Item View Item