Effects of nitrate and sulfate attacks on mechanical and physical properties of cement mortars
Other Title(s)
تأثير مادتي نترات الأمونيوم و كبريتات الماغنيسيوم على الخواص الميكانيكية و الفيزيائية للملاط الإسمنتي
Dissertant
Thesis advisor
al-Qadir, Mamun
Arafah, Muhammad
University
Islamic University
Faculty
Faculty of Engineering
Department
Department of Civil Engineering
University Country
Palestine (Gaza Strip)
Degree
Master
Degree Date
2014
Arabic Abstract
تتعرض المنشآت الخرسانية للعديد من العوامل البيئية الخطيرة و التي تؤثر سلبا على المادة الإسمنتية و التي تشكل المكون الأساسي للخرسانة، و بالتالي فهم آلية عمل هذه البيئات و كيفية تأثيرها على الخرسانة، تعتبر خطوة مهمة في اتجاه تطوير الخرسانة للعمل في مثل هذه البيئات، و بالتالي زيادة المدة التشغيلية للمنشأ و زيادة عوامل الأمان و التقليل من عمليات الصيانة للمنشأ.
إن الهدف الرئيسي و المنشود من هذا البحث هو دراسة تأثير مادة نترات الأمونيوم و كبريتات الماغنيسيوم على الخواص الميكانيكية و الفيزيائية للملاط الإسمنتي (اسمنت + رمل + ماء).
الخصائص الميكانيكية و الفيزيائية للملاط الإسمنتي التي تم دراستها هي قوة الضغط، المسامية، و وحدة الوزن.
العينات من الملاط الإسمنتي تم غمرها في محاليل من نترات الأمونيوم و كبريتات الماغنيسيوم بتراكيز 5 % و 20 % و 50 %.
العينات تم تحضيرها من خلال صب مادة الملاط في قوالب حديدية بأبعاد 5 × 5 × 5 سم.
بعد 28 يوم من معالجة العينات في مياه مقطرة، تم وضعها في أحواض تحتوي على محاليل من مادة نترات الأمونيوم و مادة كبريتات الماغنيسيوم لمدة 10، 20، 40، 60 يوم و ذلك قبل القيام بالاختبارات اللازمة.
بينت النتائج أن هناك انخفاض في قوة الضغط للملاط الإسمنتي عند تعريض العينات إلى محاليل نترات الأمونيوم و كذلك أظهرت النتائج أنه كلما زاد التركيز و فترة الغمر في محاليل نترات الأمونيوم، يزداد الانخفاض في القوة الضاغطة للملاط الإسمنتي.
كذلك وجد أن المسامية للعينات تزداد بينما وحدة الوزن تقل عند التعرض لمحاليل نترات الأمونيوم.
أما بالنسبة للعينات التي تم غمرها في محاليل كبريتات الماغنيسيوم، فقد أظهرت النتائج أن هناك انخفاض في القوة الضاغطة للملاط الإسمنتي و كذلك بينت النتائج أنه كلما زاد التركيز و فترة التعرض لمادة كبريتات الماغنيسيوم، زاد الفقد في القوة الضاغطة.
أما بالنسبة للمسامية و وحدة الوزن للعينات التي تم غمرها في محاليل كبريتات الماغنيسيوم، لم تكن النتائج واضحة بالقدر الكافي، إلا أنه وجد هناك زيادة في المسامية و انخفاض في وحدة الوزن و لكن بشكل قليل.
English Abstract
Concrete structures are exposed to aggressive aqueous environments in very varied situations, and the range of aggressive species is wide.
The understanding of the mechanisms of degradation of cementitious materials by these aggressive media is an essential step toward the development of concrete to perform well in these environments and toward increase of the service life or the safety of the structures.
The main purpose of the research is to investigate the effects of ammonium nitrate and magnesium sulfate on mechanical and physical properties of cement mortar.
The mechanical and physical properties investigated are compressive strength, porosity and unit weight.
The mortar specimens were immersed in ammonium nitrate and magnesium sulfate solutions with 5% (50g/L), 20% (200g/L) and 50% (500g/L) concentrations.
Test specimens were prepared by placing the cement-based material into 5 × 5 × 5 cm molds.
After 28 days curing of specimens in distilled water, some of the specimens were immersed in ammonium nitrate and some of them were immersed in magnesium sulfate solutions until 10, 20, 40 and 60 days before testing.
Test results showed that the compressive strength decreased when the mortar specimens was treated with ammonium nitrate solutions and as the concentration of ammonium nitrate and exposure period increase, the reduction in compressive strength increase clearly.
It is also found that the porosity of mortar specimens increase while the unit weight of specimens decrease when the specimens exposed to ammonium nitrate solutions.
For specimens immersed in magnesium sulfate solutions, a decrease in compressive strength is found through the conducted experiments as well as the loss in strength increase as the concentration of magnesium sulfate and immersion period increase.
The results also showed that porosity and unit weight of specimens were not largely clear, however, for several concentrations of magnesium sulfate there was an increase in porosity and a decrease in unit weight
Main Subjects
Topics
No. of Pages
60
Table of Contents
Table of contents.
Abstract.
Abstract in Arabic.
Chapter One : Introduction.
Chapter Two : literature review.
Chapter Three : Constituent materials and experimental program.
Chapter Four : Test results and discussion.
Chapter Five : Conclusions and recommendations.
References.
American Psychological Association (APA)
Shubayr, Tamir Salah. (2014). Effects of nitrate and sulfate attacks on mechanical and physical properties of cement mortars. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Islamic University, Palestine (Gaza Strip)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-530776
Modern Language Association (MLA)
Shubayr, Tamir Salah. Effects of nitrate and sulfate attacks on mechanical and physical properties of cement mortars. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Islamic University. (2014).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-530776
American Medical Association (AMA)
Shubayr, Tamir Salah. (2014). Effects of nitrate and sulfate attacks on mechanical and physical properties of cement mortars. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Islamic University, Palestine (Gaza Strip)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-530776
Language
English
Data Type
Arab Theses
Record ID
BIM-530776
