اثر افزودنی های معدنی بر ضریب انبساط حرارتی بتن و خمیر سیمان

تغییر در دمای بتن سبب ایجاد کرنش های انبساطی در بتن شده که تبدیل به تنش کششی می شود. باکاهش ضریب انبساط حرارتی بتن، خطر ترک خوردگی آن تحت تغییرات دما کمتر می شود. در این پژوهش به منظور بررسی اثر افزودنی­های معدنی بر ضریب انبساط حرارتی ، نمونه های بتن و خمیر سیمان حاوی افزودنی های معدنی دوده سیلیس، متاکائولن و سرباره با نسبت آب به مواد سیمانی و مقدار مواد سیمانی ثابت ساخته شده و آزمایش های مقاومت فشاری، تخلخل کل، توزیع اندازه منافذ و تعیین ضریب انبساط حرارتی بر روی نمونه ها انجام شده است. همچنین ضریب انبساط حرارتی تا سن ۱۲۰ روز به فاصله هر ۷ روز بررسی شده است و اثر روند هیدراسیون و واکنش پوزولانی بر آن بررسی شده است. طبق نتایج به دست آمده، ضریب انبساط حرارتی بتن های حاوی دوده سیلیس و متاکائولن ۱۴% کمتر از بتن بدون افزودنی معدنی بوده است درحالی که بتن حاوی سرباره، کمی بیشتر از بتن بدون افزودنی معدنی بوده است. با افزایش سن نمونه تا سن ۶۰ روز ، ضریب انبساط حرارتی بتن بدون افزودنی معدنی ۱۲% کاهش و پس ازآن تا سن ۱۲۰ روز ثابت شده است. در بتن های حاوی دوده سیلیس و متاکائولن، این مقدار کاهش برابر با ۸% بوده است و مانند بتن بدون افزودنی معدنی پس از ۶۰ روز ثابت شده است. در بتن حاوی سرباره، تا سن ۶۰ روز تغییر چشمگیری مشاهده نشده است و از سن ۶۰ تا ۱۲۰ روز ، ۱۰% کاهش مشاهده شده است. با استفاده از داده های آزمایشگاهی، مدلی جهت پیش بینی ضریب انبساط حرارتی بتن در سنین مختلف با استفاده از ضریب انبساط حرارتی بتن در سن ۷ روز ارائه شده است. در ادامه، ارتباط بین ضریب انبساط حرارتی با مقاومت فشاری، تخلخل کل و قطر میانه منافذ بررسی شده است که بیشترین ارتباط بین ضریب انبساط حرارتی با قطر میانه منافذ بوده است.

کلیدواژه ها:

Coefficient of thermal expansion ، Concrete ، Cement paste ، Mineral admixtures ، ضریب انبساط حرارتی ، بتن ، خمیر سیمان ، افزودنی معدنی