تاثیر خاک رس کلسینه مینودشت استان گلستان بر نفوذپذیری، دوام و بهبود ریزساختار بتن

یکی از راه های رایج افزایش عمر بتن استفاده از پوزولان است، برخی از پوزولان ها که واکنش پذیری بالاتری نسبت به سیمان معمولی دارند با کاهش منافذ بتن منجر به مقاومت بیشتر و نفوذپذیری کمتر بتن می شوند. سازه های ساخته شده با بتن پرتلند معمولی، عموما دارای عملکرد مناسبی درشرایط سخت محیطی و عوامل مهاجم مخرب نیستند، حمله سولفاتی به فرآیند تخریب بتن در اثر انبساط ناشی از واکنش های سولفاتی درون بتن گفته می­شود و در دراز مدت باعث کاهش پیوستگی، بروز ترک و ایجاد فروپاشی در ساختار بتن می­شود که یک اثر آن کاهش مقاومت بتن است. افزودن متاکائولین باعث کاهش تخلخل در بتن می گردد، در نتیجه بتن های حاوی متاکائولین در مقایسه با بتن های معمولی نفوذپذیری کمتری دارند. در این تحقیق ازخاک رس کلسینه شده به عنوان پوزولان استفاده شد، ابتدا خاک تا دمای ۷۰۰ درجه سلسیوس به مدت ۳ ساعت حرارت داده شد تا فرایند کلسینه شدن صورت پذیرد سپس خاک رس کلسینه به همراه درصدی از پودر سنگ آهک و میکروسیلیس جایگزین سیمان گشت. هدف از این ترکیب برای مواد سیمانی رسیدن به طرح مخلوطی است که بتن های ساخته شده توسط آن در برابر شرایط محیطی مهاجم و خورنده مقاومت بهتری از بتن های معمولی داشته باشند. برروی نمونه­های عمل آوری شده در محلول سولفات سدیم در این تحقیق بلور­های اترینگایت تشکیل شد که در نمونه­های پوزولانی نسبت به نمونه شاهد کمتر بودند. در سنین ابتدایی ضریب جذب مویینه برای نمونه های حاوی خاک رس کلسینه از نمونه های شاهد بیشتر است اما با افزایش سن نمونه ها و کامل تر شدن واکنش های پزولانی این تفاوت بسیار کاهش می یابد. مقادیر مقاومت الکتریکی نمونه­ها نیز با گذشت زمان و افزایش درصد جایگزینی پوزولان افزایش پیدا کرد. همچنین در تمامی آزمایش های انجام شده افزودن میکروسیلیس باعث پر شدن فضا های خالی درون بتن شده و همچنین واکنش پذیری سریع تر میکروسیلیس در مدت زمان کوتاه تر ژل سیلیکاتی بیشتری نسبت به پوزولان خاک رس تولید کرده و باعث متراکم تر شدن بتن می شود. در این تحقیق از ۱۰طرح مخلوط در ۲ نسبت آب به مواد سیمانی ۳۵/۰ و ۴/۰ استفاده شد. در هر نسبت از خاک رس در درصد های ۱۰ و ۲۰ درصد، پودر سنگ آهک به ترتیب در درصد های ۳۰ و ۲۰ درصد و میکروسیلیس نیز به همراه ترکیب خاک و آهک در ۷ درصد وزنی به عنوان مواد پودری جایگزین سیمان شد. جهت بررسی خواص خاک تهیه شده اطمینان از آمورف بودن ذرات خاک و حضور ترکیبات پوزولانی بر روی آن آزمایش XRD انجام گرفت، همچنین برای بررسی و تحلیل دوام بتن از آزمایش های مقاومت سولفاتی، جذب مویینه و مقاومت الکتریکی بر روی نمونه­های مکعبی ۱۰ سانتی در سن ۲۸ و۹۰ روزه استفاده شد. در این تحقیق طرح های شامل ۲۰ درصد رس کلسینه، ۲۰ درصد آهک و ۷ درصد میکروسیلیس دارای بهترین عملکرد در طرح های پوزولانی هستند و به عنوان طرح های بهینه پزولانی معرفی می گردند.

کلیدواژه ها:

pozzolan ، sulfate attack ، ettringite ، capillary absorption ، electrical resistance of concrete ، پوزولان ، حمله سولفاتی ، اترینگایت ، جذب مویینه ، مقاومت الکتریکی بتن