بررسی مشخصات مکانیکی و دوام در برابر محیط اسیدی بتن سبک ژئوپلیمری بر پایه سرباره حاوی سبکدانه اسکوریا
کد مقاله : 1034-2020ICI
نویسندگان:
یلدا هوشمندی دیارجان *1، علی صدرممتازی2، رضا کهنی2
1گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، پردیس دانشگاهی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
2گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
چکیده مقاله:
امروزه با افزایش ساخت و ساز در سراسر دنیا، تولید و مصرف سیمان به طور چشمگیری افزایش یافته است. یکی از مصالح بتن، سیمان می‌باشد. برای تولید سیمان علاوه بر مصرف سوخت‌های فسیلی و مصرف انرژی، هر ساله حجم زیادی از گاز دی‌اکسید کربن (حدود 7 درصد) در جو آزاد می‌شود. فرآیند تولید سیمان اثرات مخرب زیست‌محیطی آن بسیار زیاد خواهد بود که به همین دلیل، لزوم گسترش و انجام تحقیقات در تولید بتن‌های جدید و جایگزین حس می‌شود. از جمله این بتن‌ها، بتن‌های ژئوپلیمری می‌باشد که برخی از معایب بتن‌های رایج را پوشش می‌دهد. در بتن‌های ژئوپلیمری، سیمان وجود ندارد و به‌جای آن از مواد لومینوسیلیکاتی با یک فعال‌کننده به‌عنوان ماده چسباننده استفاده می‌شود که در این تحقیق، بتن ژئوپلیمری بر پایه سرباره حاوی سبکدانه مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی آزمایشگاهی و ارائه نتایج‌های مختلف در خصوص مشخصات مکانیکی بتن شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته تحت شرایط عمل‌آوری در آب و همچنین مشخصات دوام بتن نظیر مقاومت فشاری در نهایت محاسبه مقادیر جذب آب و مقاومت الکتریکی در رابطه با بتن سبک ژئوپلیمری می‌باشد. این بتن حاوی سبکدانه اسکوریا بوده که با درصدهای مختلف شامل 20، 40، 50، 60، 80 و 100، جایگزین درشت‌دانه (شن) شده‌‌اند. در این تحقیق مجموعا به تعداد 7 طرح اختلاط به همراه یک نمونه شاهد، از این نوع بتن، ساخته شده است تا نتایج تمامی آزمایش‌ها با نمونه شاهد مقایسه گردد. با توجه به نتایج به‌دست آمده مشخص گردید که مطلوب‌ترین مقاومت فشاری را پس از نمونه شاهد بتن حاوی 60 درصد اسکوریا که حدودا 7/63 مگاپاسکال به‌دست آمد که 85 درصد مقاومت نمونه شاهد را کسب نمود. همچنین پس از نمونه شاهد، بالاترین مقاومت کششی و خمشی مختص به بتن حاوی 40 درصد اسکوریا بود که به‌ترتیب حدودا مقاومت 8/3 و 7/6 را کسب نمود و مقاومت خمشی نمونه حاوی اسکوریا از نمونه شاهد بالاتر به‌دست آمد اما در خصوص مقاومت کششی این چنین نبود.. همچنین نمونه حاوی 60 درصد اسکوریا با دارا بودن بالاترین مدول الاستیسیته تقریبا به مقدار 6/21 گیگاپاسکال، پس از نمونه شاهد، به‌عنوان شکل‌پذیرترین نمونه بتنی به‌دست آمد. مقاومت الکتریکی بتن حاوی 40 درصد اسکوریا حدودا برابر با 1/61 مگاپاسکال به‌دست آمد که حدود 5 درصد بیشتر از مقاومت نمونه شاهد را کسب نمود. بیشترین جذب آب، با حدودا 8/4 درصد و بالاترین کاهش وزن، با حدودا 7/6 درصد در آزمایش دوام، به‌ترتیب مختص به بتن حاوی 80 و 20 درصد اسکوریا بود و در نهایت مشخص گردید که با استفاده از سبکدانه اسکوریا و افزایش درصد استفاده از آن‌ها، بتن ژئوپلیمری به سمت سبک‌‌بودن سوق پیدا می‌کند.
کلیدواژه ها:
اسکوریا، بتن سبک ژئوپلیمری، دوام در برابر محیط اسیدی، مشخصات مکانیکی
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است
دوازدهمین کنفرانس ملی بتن و شانزدهمین همایش روز بتن بزرگداشت استاد احمد حامی