اثرات خاکستر بادی، عامل منبسط شونده MgO و افزودنی کاهنده جمع‌شدگی بر مقاومت ترک‌خوردگی بتن دال سطحی

مقاومت در برابر ترک خوردگی دال بتنی برای عمر مفید سد سنگریزه ای با رویه بتنی (CFRD) بسیار مهم است. اثرات خاکستر بادیتأثیر عامل انبساطی MgO و افزودنی کاهنده جمع‌شدگی (SRA) بر خواص مکانیکی، جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن و مقاومت در برابر ترک‌خوردگی بتن دال سطحی بررسی و با بتن مرجع مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که افزودن 20٪ خاکستر بادی (بر اساس وزن چسب) مقاومت بتن را در سنین بالاتر افزایش می‌دهد. در مقابل، افزودن 6٪ عامل انبساطی MgO یا 1٪ SRA مقاومت فشاری، مقاومت کششی شکافی و کشش نهایی را در سنین مختلف تا حدی کاهش می‌دهد. افزودن 20٪ خاکستر بادی، 6٪ عامل انبساطی MgO و 1٪ SRA می‌تواند جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن را در سنین مختلف کاهش داده و مقاومت در برابر ترک‌خوردگی اولیه بتن را بهبود بخشد، در حالی که افزودن 6٪ عامل انبساطی MgO در مهار توسعه جمع‌شدگی و بهبود مقاومت در برابر ترک‌خوردگی بتن نسبت به افزودن 20٪ خاکستر بادی یا 1٪ SRA مؤثرتر است.

سد سنگریزه ای با رویه بتنی (CFRD) یک سد سنگریزه ای است که سنگریزه به عنوان نیروی اصلی و رویه بتنی بالادست به عنوان بدنه اصلی ضد نشت در آن قرار دارد. سدهای سنگریزه ای با رویه بتنی به دلیل ویژگی‌های ایمنی خوب، سازگاری قوی، دوره ساخت کوتاه و هزینه کم، به یکی از پرکاربردترین انواع سدها در طراحی سد تبدیل شده‌اند. دال‌های بتنی سازه‌های باریک و نواری معمولی هستند که به دلیل تغییرات دما، تغییر شکل حجمی و نشست پی سد مستعد ترک خوردگی هستند. برای بدنه سد، اگر ترک در رویه بتنی وجود داشته باشد، یکپارچگی و دوام سازه بدنه سد را از بین می‌برد و شکاف ناشی از ترک خوردگی صفحه رویه ممکن است به آب خارجی اجازه نفوذ به داخل بتن را بدهد که مستقیماً باعث نشت بدنه سد می‌شود. بنابراین، بهبود مقاومت در برابر ترک خوردگی دال‌های رویه بتنی یک مسئله مهم مربوط به عملکرد ایمن سدهای سنگریزه ای با رویه بتنی است. تحقیقات و رویه‌های مهندسی فعلی نشان می‌دهد که اقدامات فنی اصلی برای بهبود مقاومت بتن در برابر ترک خوردگی شامل کنترل کیفیت مواد اولیه بتن، بهینه‌سازی نسبت اختلاط بتن، افزودن خاکستر بادی و افزودن مقدار مناسب الیاف است. اجزای اصلی کاهنده‌های انقباض بتن، نوعی ترکیبات آلی پلی‌الکل یا پلی‌اتر و مشتقات آنها هستند. مطالعات نشان داده‌اند که افزودن عامل کاهنده انقباض می‌تواند کشش سطحی آب منافذ بتن را کاهش دهد و در نتیجه تنش انقباضی ایجاد شده هنگام از دست دادن آب توسط منافذ مویین را کاهش دهد و مقاومت ترک خوردگی بتن را تا حدی بهبود بخشد. افزودن عامل انبساط MgO در طول آماده‌سازی بتن، روشی رایج برای کنترل ترک‌ها است. از آنجایی که عامل انبساط MgO در طول فرآیند گیرش و سخت شدن بتن، انبساط حجمی خاصی ایجاد می‌کند، می‌تواند انقباض بتن، از جمله انقباض دمایی، انقباض خشک شدن و خودانقباضی را جبران کند و در نتیجه وقوع ترک‌های بتن را کاهش دهد. در حال حاضر، عامل انبساط MgO با موفقیت در بتن حجیم نیروگاه برق آبی اعمال شده و اثر ضد ترک خوبی به دست آورده است. با این حال، مطالعات کمی در مورد تأثیر کاهنده انقباض و عامل انبساط MgO بر مقاومت در برابر ترک خوردگی بتن رویه وجود دارد.