Name: concrete durability and water penetration
Uploaded: 2024-11-07T14:48:45.000Z
Duration: 1 min 25 s
Channel: JoVE

تشير النفاذية إلى مدى سهولة تحرك السوائل أو الغازات عبر الخرسانة. هذه الخاصية ذات صلة بضمان عدم نفاذية الهياكل التي تحتفظ بالسائل وتقاوم التحلل الكيميائي.
يتم تقييم نفاذية الخرسانة من خلال اختبار معملي أساسي ، حيث يتم إغلاق جميع الجوانب باستثناء الجزء العلوي من العينة الخرسانية. ثم يتم تطبيق الماء المضغوط على السطح العلوي.
عند الوصول إلى حالة مستقرة ، والتي قد تستغرق حوالي عشرة أيام ، يتم تسجيل حجم الماء الذي تخلل سماكة محددة للخرسانة على مدى فترة محددة.
بالنسبة للخرسانة ، التي تتكون من مجاميع قياسية ذات وزن طبيعي ، يتم تحديد النفاذية من خلال مسامية عجينة الأسمنت.
لا يتم تحديد نفاذية معجون الأسمنت المطفأ فقط من خلال حجم المسام الصغير داخل الجل ولكنه يتأثر بوجود مسام شعرية أكبر.
مع تقدم الترطيب ، تنخفض نفاذية معجون الأسمنت لأن بعض الفراغات المملوءة في الأصل بالماء مغلقة.
عند نسب الماء إلى الأسمنت المنخفضة ، عادة أقل من 0.6 ، تنخفض النفاذية لأن الشعيرات الدموية تصبح مجزأة أو مجزأة ، مما يعيق تدفق السوائل.

نفاذية الخرسانة

Permeability of Concrete

<div dir="rtl">
تشير النفاذية في سياق الخرسانة إلى مدى سهولة مرور السوائل أو الغازات عبر المادة. هذه الجودة ضرورية لتقييم إحكام غلق الخرسانة ضد المياه ومتانتها ومقاومتها للهجمات الكيميائية. يمكن تحديد نفاذية الخرسانة من خلال الاختبارات المعملية المقارنة. تتضمن هذه الاختبارات عادةً إغلاق عينة خرسانية من الجانبين وتطبيق ضغط الماء على السطح العلوي وقياس كمية الماء المارة، غالبًا تستغرق حوالي عشرة أيام، حتى يتم الوصول إلى حالة مستقرة.

لا تتأثر نفاذية الخرسانة بنسبة الماء/الأسمنت ودرجة الترطيب فحسب، بل تتأثر أيضًا بمسامية عجينة الأسمنت، والتي تختلف باختلاف توزيع حجم المسام. تلعب مسامية الأنابيب الشعيريه دورًا مهمًا، حيث إن الأنابيب الشعيريه المجزأة تقلل من النفاذية مقارنة بالأنابيب الشعيريه المترابطة. ومع استمرار ترطيب عجينة الأسمنت، تقل نفاذيتها بسبب إغلاق الفراغات التي كانت تشغلها المياه في البداية. بالنسبة للخرسانة المتينة، من المفيد أن تكون نسبة الماء/الأسمنت أقل، مما يساعد على تحقيق نفاذية أقل في وقت أقرب.

كما تجدر الإشارة إلى أن خليط الخرسانة يجب أن يكون كثيفًا وأن يستخدم جسيمات مجمعة جيدة التدرج لتقليل النفاذية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لعوامل مثل طرق المعالجة وحجم الجسيمات المجمعة أن تؤثر على النفاذية، حيث تتمتع الخرسانة المعالجة بالبخار عادةً بنفاذية أعلى من الخرسانة المعالجة بالرطوبة، ما لم تخضع لظروف معالجة محددة مثل المعالجة بالضباب للوصول إلى مستويات النفاذية المنخفضة المطلوبة.
</div>

تشير النفاذية إلى مدى سهولة تحرك السوائل أو الغازات عبر الخرسانة. هذه الخاصية ذات صلة بضمان عدم نفاذية ...

Education

JoVE Core

Civil Engineering

الهندسة المدنية

Unit 1

الوحدة الأولى

KEY TERMS AND CONCEPTS

المصطلحات والمفاهيم الأساسية

concrete durability and water penetration

Concrete durability depends partly on how easily water and gases can move through it. This property, called permeability, is important for judging water-tightness and resistance to chemical attack in concrete structures.

Permeability is measured with comparative lab tests. In a typical test, the sides of a concrete specimen are sealed, water pressure is applied to the top surface, and the amount of water that passes through is measured. The test is often run for about ten days until a steady state is reached.

Several features of the concrete mix affect permeability. The water/cement ratio and the degree of hydration both matter. The porosity of the cement paste also plays a major role. Pore size distribution is important, and capillary porosity can change how easily water moves through the material.

Interconnected capillaries allow more flow than segmented capillaries, which reduce permeability. As cement paste hydrates, its permeability drops because voids that once held water are gradually closed. For more durable concrete, a lower water/cement ratio helps the mix reach low permeability sooner. A dense mix with well-graded aggregate also helps reduce permeability. Curing and aggregate size matter too. Steam-cured concrete usually has higher permeability than moist-cured concrete, although fog curing can be used in some cases to reach low permeability levels.

Concrete Durability and Water Penetration

concrete-durability-and-water-penetration

permeability of concrete

Concrete durability depends partly on how easily water and gases can move through it. This property, called permeability, is important for judging water-tightness and resistance to chemical attack in concrete structures. Permeability is measured with comparative lab tests. In a typical test, the sides of a concrete specimen are sealed, water pressure is applied to the top surface, and the amount of water that passes through is measured. The test is often run for about ten days until a steady...

sulfate attack on concrete

Concrete Damage from Sulfate Exposure

Concrete damage from sulfate exposure starts with a whitish discoloration, often first seen at the edges and corners. As the attack continues, the concrete can crack and spall. This deterioration happens when sulfates react with hardened concrete and create new compounds that take up more space than the materials they replace. Sulfates may enter concrete from soil, groundwater, or industrial effluents. Inside the concrete, they can form calcium sulfate and calcium sulfoaluminate. The reaction...

effect of sea water on concrete

Seawater Damage and Concrete Durability

Seawater can damage concrete by changing its chemistry, increasing porosity, and lowering strength. In marine settings, concrete is exposed to dissolved salts and repeated wetting, so its durability depends on how much water can enter the material. One major form of damage is the breakdown of ettringite and gypsum, two concrete minerals that can dissolve in seawater. As these materials are lost, the concrete becomes more porous. Salt can also crystallize inside pores, especially above the...

acid attack on concrete

Concrete Damage from Low pH Water

Concrete damage from low pH water happens when acids react with the hydrated cement paste. This reaction dissolves the paste, so the concrete becomes softer and weaker. The problem is often seen in chimneys, sewers, and industrial settings. The amount of damage depends on how acidic the water is. When pH falls below 6.5, the attack becomes more severe. A pH below 4.5 can cause major concrete damage. The rate of damage also depends on how fast hydrogen ions move through the cement gel. This...

alkali aggregate reaction in concrete

How Moisture Cracks Alkali-Reactive Concrete

Alkali-aggregate reaction in concrete can weaken a structure when siliceous minerals in the aggregate react with alkaline hydroxides from cement. The reaction makes an alkali-silica gel, which pulls in water and swells. As the gel expands inside the rigid cement paste, it creates pressure that can crack and disrupt the concrete. The damage comes from both osmotic hydraulic pressure and the swelling of the solid reaction products. Particle size also matters. Fine siliceous particles can cause...

corrosion of reinforcement

Why Concrete Can Fail Around Rebar

Steel reinforcement in concrete can corrode when its protective environment changes. Fresh concrete is highly alkaline because of calcium hydroxide, with a pH of about 13. That high pH helps form a passive iron oxide layer on the steel surface, which slows corrosion. Over time, carbonation, chloride ingress, and cracking can weaken this protection. Concrete contains hydrated cement paste with salts, and it acts as an electrolyte. Different areas of the steel then behave as anodic and cathodic...

key terms and concepts

Learn how water moves through concrete, how permeability is tested in the lab, and why mix design and curing affect durability and water-tightness.

Concrete Durability and Water Penetration | JoVE K12

JoVE Core Civil Engineering provides a foundational exploration of essential construction materials in civil engineering, focusing on bricks, stones, steel, wood, and concrete through easy-to-understand animated videos. This collection covers the properties, manufacturing processes, and practical applications of these materials. Additionally, the accompanied science-in-action videos demonstrate the research experiments performed in laboratories.

civil engineering

Concrete Durability and Water Penetration

Description

Transcript