بهینه سازی طرح اختلاط بتن سیمانی حاوی درصدهای مختلفی از مواد بازیافتی و ضایعاتی گرانول لاستیک تایر و تراشه آسفالت بازیافتی (رپ)

بتن یکی از پرکاربردترین مصالح عمرانی است که سالانه مقادیر زیادی از آن در سراسر جهان مصرف می شود. استفاده از مواد بازیافتی و ضایعات صنعتی در طرح اختلاط بتن، روشی اقتصادی و پایدار برای تولید بتن های سبز است که می تواند مشکلات زیست محیطی ناشی از امحا و انبارش ضایعات را کاهش دهد. گرانول لاستیک تایرهای بازیافتی و تراشه های آسفالت بازیافتی (RAP) از جمله ضایعاتی هستند که در حجم زیاد تولید می شوند. جایگزینی این مواد با سنگدانه های طبیعی می تواند به تولید بتن های مقرون به صرفه و پایدار کمک کند. با این حال، بررسی استحکام و خواص مکانیکی این بتن ها برای اطمینان از عملکرد مناسب آن ها ضروری است.یکی از شاخص های کلیدی دوام و عمر مفید سازه های بتنی، مقاومت در برابر ترک خوردگی است که با پارامتری به نام چقرمگی شکست سنجیده می شود. در این پژوهش، رفتار رشد ترک در بتن های حاوی درصدهای مختلفی از گرانول لاستیک و RAP بررسی شده است. برای این منظور، از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شد و محدوده تغییرات گرانول از صفر تا ۹ درصد حجمی و RAP از صفر تا ۴۰ درصد حجمی در نظر گرفته شد. در مجموع، ۱۶ ترکیب مختلف از بتن ارزیابی شدند. آزمایش های چقرمگی شکست با استفاده از نمونه دیسک ترک دار خمشی انجام شد.نتایج آزمایش ها نشان داد که نوع و درصد افزودنی ها تاثیر قابل ملاحظه ای بر مقاومت ترک خوردگی بتن دارند. جهت بررسی آماری، ابتدا از آنالیز واریانس (ANOVA) برای تحلیل اثرات عوامل استفاده شد و سپس تاثیر این عوامل با نمودار پارتو نمایش داده شد. بر اساس این تحلیل ها، هر دو افزودنی تاثیر معناداری بر رفتار شکست بتن دارند، اما تاثیر RAP از گرانول لاستیک بیشتر است. همچنین، طرح اختلاط بهینه شامل ۳۰ درصد RAP، ۷۰ درصد سنگدانه آهکی و بدون گرانول لاستیک، بالاترین مقدار چقرمگی شکست را نشان داد.

کلیدواژه ها:

بتن سیمانی ، افزودنی های مواد بازیافتی رپ و گرانول لاستیک تایر ، شاخص مقاومت ترک خوردگی ، طراحی آزمایش ، طرح اختلاط بهینه