بتن مقاوم در محيط حاوي سولفات آمونيوم شديد

در مناطقي كه خاكها و آبهاي زيرزميني، حاوي مقادير زيادي سولفات هستند و يا سازه هائي كه در محيطهاي دريائي احداث شده اند، طراحي بتن بايد به نوعي باشد كه در مقابل حملات سولفاتي، مقاومت كافي را دارا باشد. نمكهاي سولفاتي در حالت جامد، قادر به آسيب رساندن به بتن نمي باشند؛ اما زماني كه بصورت محلول در مي آيند، مي توانند با مواد ايجاد شده از عمليات هيدراسيون سيمان يعني هيدروكسيد كلسيم، آلومينات كلسيم و هيدرات سيليكات، واكنش دهند كه اين واكنشها به فروپاشي و از هم گسيختگي بتن منتهي مي شود. جهت بهبود عملكرد بتن در محيطهاي سولفاتي، روشهائي وجود دارد كه مهمترين آنها عبارتند از : - استفاده از سيمان مقاوم در برابر سولفات - استفاده از نسبت آب به سيمان حدود 32/0 - استفاده از خاكستر گدازه هاي آتشفشاني[2] يا خاكستر كوره[3] - استفاده از سيليكا فوم[4] ( ميكرو سيليس ) - استفاده از آب بند كننده ها يا ساير مواد افزودني بهبود دهنده در اين مطالعه، بررسيهائي بر روي شش تركيب مختلف بتن انجام شد كه تركيبات مذكور از نظر مواد سيماني و نيز نوع مواد افزودني، با هم متفاوت بودند. نمونه هاي توليد شده از بتنهاي مذكور، در سيكلهاي روزانه، در معرض سولفات آمونيوم قرار داده شده و در نهايت ، مورد آزمايش قرار گرفتند. نتايج تحقيق به اين صورت بود كه بتني كه سيمان آن حاوي خاكستر گدازه هاي آتشفشاني بود، بدتر از ملات با سيمان معمولي نتيجه داد؛ همچنين افزودن سيليكا فوم و مواد كريستالي آب بند كننده، باعث ايجاد بيشترين مقاومت در مقابل حملات سولفات آمونيوم گرديد. اين نتيجه به اين نحو قابل توجيه است كه اكسيد سيليكن موجود در سيليكا فوم (86 تا 98 درصد ) با هيدروكسيد كلسيم ايجاد شده در بتن واكنش شيميائي انجام مي دهد. اين تركيب ( هيدروكسيد كلسيم )، همان قسمت از بتن است كه با سولفاتها واكنش داده و به توليد نمك نامطلوب ژيپس منجر مي شود. نتيجتاً، كاهش هيدروكسيد كلسيم، همزمان با كاهش نفوذپزيري ايجاد شده در نتيجه تغيير در ساختار بتن، از توليد نمك جلوگيري كرده و باعث ايجاد توانائي مقاومت در برابر حملات سولفاتي در بتن داراي سيليكا فوم شده است