بتن‌‌هاي حاوي سرباره مس و زئوليت طبيعي: بررسي دوام و رفتار الكتروشيميايي

Concrete containing natural zeolite and copper slag: Durability and electrochemical properties-02

امروزه روش طيف‌نگاري امپدانس الكتروشيميايي كه به عنوان يكي از روش‌هاي كليدي در الكتروشيمي و علم مواد مطرح است، بطور گسترده‌اي براي تعيين خواص الكتريكي انواع بتن و به ويژه لايه مرزي ميلگرد و بتن مورد استفاده قرار گرفته است. در اين مقاله، ضمن معرفي اين روش، طيف امپدانس نمونه‌هاي بتن مسلح ساخته شده به صورت مخلوط‌هاي سه جزئي و دو جزئي حاوي زئوليت و سرباره مس مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر اين، مدار‌هاي الكتريكي مناسبي كه قابليت شبيه‌سازي چنين طيف‌هايي را داشته باشند براي تحليل رفتار لايه مرزي بين فولاد و اين نوع بتن‌ها ارائه شده است. نتايج بدست آمده از اين تحقيق نشان مي‌دهد كه استفاده از زئوليت و سرباره مس، شاخص‌هاي دوام بتن شامل نفوذ آب و يون كلرايد را تا حد زيادي بهبود داده است. همچنين با ارائة مدل الكتريكي و تعيين مقاومت پلاريزاسيون و محاسبه سرعت خوردگي با استفاده از رابطه استرن-گري، مشخص شد كه استفاده از اين مواد با افزايش مقاومت پلاريزاسيون، شدت جريان خوردگي را تا حدود 65 درصد كاهش مي‌دهد.

Recently, the electrochemical impedance spectrometry (EIS) has been found as a key method in the field of materials science and electrochemistry for determination of electrical behavior of concrete and especially the interfacial zone of steel-concrete layer. In this paper, EIS of reinforced concretes made with binary and ternary combination of zeolite and copper slag as supplementary cementitious material were examined in an experimental research. Moreover, equivalent electrical circuits fitted for evaluation of steel/concrete interface of such concretes. The results showed that zeolite and copper slag enhanced the durability properties of concrete including the water and chloride permeability indexes. Also, with aid of electrical models and determining the polarization resistance with stern- geary equation, it was found that these martials increased the polarization resistance leading to the decrease of corrosion rate up to 65%. Keywords: Natural zeolite, copper slag, electrochemical behavior, equivalent circuit, concrete durabili