سیمان پرتلند یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده بتن می باشد. فرایند تولید سیمان پرتلند فرایندی انرژی بر می باشد به طوریکه برای تولید یک تن سیمان حدود 4 گیگا ژول انرژی مصرف می شود و این انرژی از سوزاندن سوخته های فسیلی بدست می آید. به این ترتیب به هنگام تولید یک تن سیمان در اثر سوزاندن سوخت های فسیلی حدود یک تن دی اکسید کربن که از مهمترین گازهای تاثیرگذار در مسیله گرم شدن کره زمین می باشد تولید می شود. تولید سالیانه بالای سیمان در دنیا سبب شده این صنعت سهم 7 درصدی در تولید دی اکسید کربن داشته باشد. یکی از روشهای کم کردن مصرف سیمان جایگزینی درصدی از با مواد جایگزین سیمان نظیر وپوزولان های طبیعی می باشد. مطالعات گسترده ای بر روی تاثیر پوزولان های طبیعی بر خواص بتن صورت گرفته است که حاکی از بهبود دوام بتن های ساخته شده از این پوزولان ها در محیط های خورنده سولفاتی و کلرایدی می باشد. در این پایان نامه به بررسی خصوصیات مکانیکی و دوام نمونه های بتنی حاوی دو پوزولان های طبیعی توف آبیک و پومیس خاش پرداخته شده است. به همین منظور نمونه های بتنی با 15، 20 و 25 درصد جایگزینی پوزولان ساخته شده و تا سن 180 روز آزمایش های مقاومت فشاری جذب مویینگی آب نفوذپذیری آب مقاومت الکتریکی تسریع شده نفوذ یون کلراید تغییر طول نمونه های منشوری ملات در محلول سولفات سدیم و سولفات پتاسیم 5 درصد و تغییر وزن و مقاومت فشاری نمونه های بتنی قرار گرفته در محلول سولفات سدیم 5 درصد بر روی نمونه ها انجام شده است. نتایج حاکی از نفوذپذیری و جذب مویینگی بتن در نتیجه استفاده از پوزولان خاش بوده است. در مورد پوزولان آبیک تاثیر قابل توجهی در کاهش نفوذپذیری دیده نمی شود. همچنین پوزولان خاش سبب افزایش مقاومت الکتریکی نفوذپذیزی در برابر یون کلراید شده و دوام بتن های حاوی این پوزولان در محیط های خورنده کلرایدی از نمونه شاهد بیشتر بوده است. استفاده از پوزولان سبب کاهش تولید گچ و اتربنگایت در حمله سولفاتی شده است. در نمونه های حاوی پوبولان خاش نمونه با 25 درصد جایگزینی و در نمونه های حاوی پوزولان آبیک نمونه با 15 درصد جایگزینی بهترین عملکرد بهتری داشته است.

خوردگی اسید سولفوریک بیوژنیکی اغلب سبب بروز مشکلات زیادی در تاسیسات و محیط های فاضلابی می شود. این عامل می تواند سبب تخریب سریع بتن در اینگونه محیط ها شود. تخلخل بتن نقش مهمی را در شرایط محیطی سخت و خشن همچون محیط های فاضلابی بازی می کند. برای ساخت بتنی با تخلخل کم و وزن مخصوص بالا، استفاده از منحنی دانه بندی برای سنگدانه ها و سیمان امری ضروری است تراکم مناسب سنگدانه ها و دیگر اجزای بتن در مخلوط منجر به کاهش مصرف مقدار سیمان و مقاومت بالای بتن می شود.هدف از این مطالعه بهبود مقاومت بتن در مقابل حمله اسید سولفوریک بیوژنیکی می باشد بر این اساس 4 گروه بتن و ملات مورد ارزیابی قرار گرفته اند. گروه اول حاوی سیمان پرتلند تیپ i بعنوان شاهد، گروه دوم حاوی سیمان پرتلند تیپ i و پودر کوارتز بعنوان فیلر، گروه سوم که خود شامل سه طرح مختلف می باشد طرح اول حاوی سیمان پرتلند تیپ i و 8 درصد میکروسیلیس، طرح دوم حاوی سیمان پرتلند i و 20 درصد تراس، طرح سوم حاوی سیمان پرتلند تیپ i و 20 درصد پومیس و در نهایت گروه چهارم که از ترکیبات دو به دو میکروسیلیس و پوزولان های طبیعی تشکیل شده است. طرح اول حاوی سیمان پرتلند تیپ i، 8 درصد میکروسیلیس و 10 درصد تراس، طرح دوم حاوی سیمان پرتلند تیپ i، 8 درصد میکروسیلیس و 10 درصد بومیس، طرح سوم حاوی سیمان پرتلند تیپ i، 10 درصد پومیس و 10 درصد تراس. نسبت آب به سیمان نیز در این مطالعه 38/0، 42/0، 45/0 می باشد. نتایج آزمایشات نشان می دهد که پوزولان ها نقش مهمی در کاهش خوردگی نمونه ها داشته اند همچنین استفاده از منحنی دانه بندی ایده آل و تراکم کافی سنگدانه ها در کنار هم توانسته است در افزایش مقاومت فشاری و مقاومت در برابر خوردگی اسید سولفوریک بیوژنیکی موثر باشد. با توجه به معیار کاهش وزن، عملکرد پومیس و میکروسیلیس بهتر از سایر مخلوط ها می باشد. نمونه های قرار گرفته در شرایط محیطی واقعی در فاضلاب پس از گذشت 6 ماه دچار هیچ گونه تغییر قابل ملاحظه ای نشده اند.

خوردگی شیمیایی فولادهای متداول برای ساخت لوله های بزرگ مقیاس انتقال آب آشامیدنی و تاثیر محصولات چنان واکنش های شیمیایی بر کیفیت آب، موجب شده است تا از پوشش های داخلی پایه سیمانی به طور متداولی برای کنترل خوردگی لوله های فولادی استفاده شود. تبیین شرایط محیط داخلی لوله، انتخاب پوشش داخلی مناسب برای لوله های انتقال آب، مشکلات اجرایی سرهم داری، دفن لوله های پوشش شده و معضلات ناشی از تمایل پوشش های پایه سیمانی به جدایی از لوله های فولادی، انواع خرابی در زمان اجرا یا بهره برداری، مقاومت لایه بندی، مقاومت اتصالی بین پوشش های سیمانی و لوله های فولادی از جمله عواملی هستند که می بایستی مورد توجه قرار بگیرند. سهولت نسبی اجرا، ارزانی مواد اولیه و بی تاثیر بودن پوشش بر پارامترهای کیفی آب موجب می شود تا گرایش به سمت پوشش های ملات ماسه- سیمانی بیشتر شود. از طرفی پوشش های ملات سیمانی اغلب طی مراحل اجرایی، پوسته پوسته شده و از سطح فولاد جدا می شود. در نتیجه پس از برقراری جریان آب در خط، پوشش تخریب گردیده و آب در تماس با فلز، کیفیت خود را از دست می دهد. در این پژوهش از یک پلیمر متداول در کارهای بتنی استتفاده شده است. نمونه های آزمایشگاهی، از دو نوع از انواع ورق های فولادی متداول تر (ورق صاف و ورق آجدار) در ساخت لوله های آب با 9 طرح اختلاط متفاوت از ملات سیمانی پلیمردار، پوشش شده و پس از گذشت دوره های عمل آوری لازم (7و28و90 روزه)، با دستگاه آزمایش پیوستگی مقاومت اتصال بین پوشش و فولاد اندازه گیری می شود. بنابراین متغیرهای آزمایشگاهی عبارت خواهند بود از: 1) زبری سطح ورق، 2) عیار سیمان، 3) درصد پلیمر، 4) طول زمان عمل آوری. همان طور که در نمودارها نیز مشهود است زبری ورق تاثیر بسزایی در حصول مقاومت پیوستگی دارد. با توجه به نتایج بدست آمده زبری ورق به طور میانگین باعث افزایش 9 درصدی در مقدار مقاومت پیوستگی می شود. با توجه به نتایج حاصله از آزمایشات, میزان متوسط افزایش مقاومت پیوستگی 28 روزه نسبت به 7 روزه در حدود 5/38 درصد می باشد. با استفاده از روش های آماری, تلاش می شود تا همبستگی بین مقاومت پیوستگی و تاثیر توامان کلیه متغیرها (اندرکنش بین متغیرها) در قالب یک معادله ارایه شود.