بررسی واکنش قلیایی -سیلیسی سنگدانه های فعال با استفاده از پتروگرافی بتن و شاخص DRI

واکنش قلیایی- سیلیسی (ASR)  در سنگدانه ها، که نتیجه واکنش های شیمیایی بین مایعات قلیایی موجود در حفرات بتن و کانی های سیلیسی فعال در برخی سنگدانه ها است، یکی از عوامل اصلی تخریب سازه های بتنی در سراسر جهان محسوب می شود. با توجه به تاثیر قابل توجه سنگدانه ها بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی بتن، نقش آن ها در بتن بسیار مهم است. هدف این پژوهش، بررسی انطباق مطالعات پتروگرافی سنگدانه ها و آزمایش ملات منشوری تسریع شده برای پیش بینی واکنش پذیری سنگدانه ها و تعیین شدت واکنش زایی آن ها با استفاده از شاخص DRI (یک تحلیل نیمه کمی سنگ نگاری مکمل) بود. این پژوهش با استفاده از آزمایش های ASTM C۲۹۵، ASTM C۱۲۶۰ و ASTM C۸۵۶-۴ بر روی نمونه های آزمایشگاهی سنگدانه های معادن اطراف تهران انجام شد. نتایج نشان داد که سنگدانه های آذرآواری، از جمله توف ماسه ای، توف کریستال دار (داسیتیک آندزیت) و توف شیشه ای، به دلیل داشتن زمینه شیشه ای و سیلیس میکروکریستالین، پتانسیل ایجاد واکنش قلیایی- سیلیسی را دارند. نشانه های ژل ASR در ترک ها، حفره ها و همچنین در خمیره سیمان مشاهده شد که به واکنش قلیایی سنگدانه ها اشاره دارد. شاخص DRI نشان داد که سنگدانه های ریز در هر دو محدوده مطالعاتی در رده "کمی آسیب دیده" و سنگدانه های دانه درشت در رده "بسیار آسیب دیده" قرار می گیرند. در نهایت، این یافته ها با تاکید بر اهمیت واکنش پذیری سنگدانه ها در تخریب سازه های بتنی و با ترکیب مطالعات پتروگرافی و آزمایش های تسریع شده نشان می دهد که سنگدانه های آذرآواری دارای پتانسیل بالای واکنش قلیایی- سیلیسی هستند و ارزیابی واکنش پذیری آن ها با شاخص DRI  می تواند به بهبود پیش بینی و مدیریت خطرات مرتبط با ASR  در بتن کمک کند.

کلیدواژه ها:

Aggregate ، alkali-aggregate reaction (AAR) ، alkali-silica reaction (ASR) ، ASTM C۸۵۶-۴ ، Damage Grading Index (DRI) ، سنگدانه ، واکنش قلیایی سنگدانه ها (AAR) ، واکنش سیلیسی- قلیایی سنگدانه ها (ASR) ، پتروگرافی بتن