كاربرد عملی و تجربی افزونه‌ها معدنی در بتن سبك وزن

تأثیرات افزونه‌های معدنی كه شامل خاكستربانی (FA) تفاله كوره‌های مرتفع یا روباره كوره بلند (CBS)، بخار سیلیكار (SF) روی بتن سبك وزن با قدرت و كارایی بالا می‌باشد، بررسی و مورد تحقیق قرار گرفت

كاربرد عملی و تجربی افزونه‌ها معدنی در بتن سبك وزن كه دارای مقاومت و كارآیی بالا می‌باشد.

چكیده:

تأثیرات افزونه‌های معدنی كه شامل خاكستربانی (FA) تفاله كوره‌های مرتفع یا روباره كوره بلند (CBS)، بخار سیلیكار (SF) روی بتن سبك وزن با قدرت و كارایی بالا می‌باشد، بررسی و مورد تحقیق قرار گرفت.

نتایج نشان داد كه هر دوی BS و SF به طور موثر می‌توانند باعث بهبود و بهتر شدن چسبیدن تركیبات با هم شوند و بنابراین می‌توانند باعث بهتر شدن قدرت بتن در سال‌های اولیه و اخیر شوند.

با وجود این جایگزینی كارآیی تركیبات وجود دارد. FA می‌تواند به طور نسبتا زیاد باعث بهبود آرایی تركیب شود. با وجود این عرق كردن بتنی مربوط باعث خراب شدن همگنی و یكجوری تركیب می‌شود. با تركیب FA و BS می‌توانیم به HSLC مناسب و بهینه‌ای دسترسی پیدا كنیم كه دارای قدت و كارآیی خوبی می‌باشد.

1- مقدمه:

بنابر پیشرفت قابل تحمل جهانی، استفاده از مصالح سیمانی مكمل به جای سیمان در صنعت سیمان ضروری و لازم‌الاجرا می‌باشد. ]1[ جهانی‌ترین مصالح سیمانی مكمل موجود و در دسترس شامل SF (محصول فرعی فلزسیلیكون)، FA (محصول فرعی جایگاه‌های گرد و پودر گرمایی) و BS (محصول فرعی ذوب آهن) می‌باشد. به طور تقریبی تخمین زده شده است كه در حال حاضر 600 میلیون تن FA در سرتاسر جهان موجود می‌باشد اما در حال حاضر میزان موجود كاربرد جهانی FA در بتن، در حدود 10 درصد می‌باشد ]2[ با وجود این، پیشرفت و بهبود اخیر بتن كارایی بالا (Gracn) (GHPC)، باعث كاربرد فراوان این تركیبات معدنی شده است. ]3[ یكی از ویژگیهای اصلی GHPCشامل استفاده‌ی انواع مختلف افزونه‌های معدنی (FA، BS یا SF) برای جایگزینی اندك و نسبی سیمان Portland می‌باشد.

زمانیكه این افزونه‌های واكنش‌پذیر مختلف در یك زمان به بتن اضافه می‌شوند، همراه با این بهبود، ویژگیهای خودشان نیز بهبود پیدا می‌كند. SF می‌تواند به طور چشمگیر باعث افزایش قدرت بتن شود، با این وجود بر كارآیی بتن تازه به نسبت زیاد تأثیر می‌گذارد. اضافه شدن مقدار زیادی FA به بتن، برای كارآیی بتن مفید می‌باشد و نه برای قدرت و مقاومت آن. علاوه بر این افزونه‌های معدنی مختلف به دلیل واكنش‌ها و فعل و انفعالات پورلانی (سیمان طبیعی) مختلف، تأثیرات مختلفی بر روی مقاومت بتن در طی سنین مختلف نشان می‌دهند. ]6. 4[

سیمان دارای مواد سنگی و با وزن سبك (LWAC) به طور موفقیت‌آمیز استفاده شد و به سبب مزیت‌های زیادش برای اهداف ساختاری در طی سالها استفاده شده است. این مزیت‌ها شامل نسبت وزن مقاوم و استحكام بالاتر، ظرفیت تغییر شكل نسبی كششی بهتر، ضریب انبساط حرارتی پایین‌تر، ویژگی‌های عایق‌بندی صوتی و حرارتی بالاتر ناشی از محفظه‌ها و حفره‌هایی هوایی در مصالح ریزدانه‌ی سبك وزن می‌باشد ]13. 7[.

مصالح ریزدانه‌ی سبك وزن به دلیل حفره‌های داخلی (منافذ) و سبك می‌توانند به آسانی آب را جذب كنند و در طی مخلوط كردن و تركیب كردن خمیر سیمان شناور شوند كه این عمل كارآیی تركیب و مقاومت بتن سبك وزن را از بین می‌برد. بعضی از تحقیقات نشان داده‌اند كه افزونه‌ها معدنی می‌تواند، كارآیی تركیب بتن و قدرت آن را افزایش دهد. ]6. 4[.

با وجود این، تحقیقات كمی بر روی LWAC كه دارای افزونه‌های معدنی است انجام شده است و از این تحقیقات برای ذكر تركیب شدن چندین نوع افزونه‌ی معدنی نمی‌باشد. از این رو، در این مطالعه و بررسی سعی شده است كه افزونه‌های معدنی به LWAC اضافه شود. ویژگی‌های مقاومتی و تغییر شكل ماده‌ای آزمایش شد و تأثیرات افزونه‌های معدنی مختلف بر روی ویژگی‌ها و خصوصیات LWAC مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت 2- جزئیات عملی و آزمایشی: 1. 2 مصالح و نسبت‌های تركیبی: سیمان پورتلند معمولی نوع 1- ASTM همراه با MPa دارای تاب فشردگی 57.8 و 28 روزه، برای همه تركیبات بتنی استفاده شد. SF به كار رفته، عبارت از پودر یا خاك غیرفشرده‌ی خشك گرفته شده از Elkem Materiab با ضریب و محتوای نودود و ممیز چهار درصدی بود. مقدار باقی‌مانده و حفظ شده بر روی الك mm45، 6/1 درصد بود FA و BS به ترتیب توسط مراكز تولید نیروی شانگ‌های و وجینگ و كارخانه سیمان شاافنگ در هونان فراهم شد. تركیبات شیمیایی و ویژگی‌های فیزیكی سیمان ، FA و BS در جدول 1- نشان داده شده است.