بررسی استفاده از پومیس در بتن خاکی خود متراکم از منظر مقاومت مکانیکی، ریزساختار و تحلیل چرخه عمر

بدیهی است که با افزایش آگاهی نسبت به گرم شدن کره زمین، ساخت و سازهای مبتنی بر خاک مورد توجه مجدد قرار گرفته است. بدین منظور، مطالعه ای جامع در جهت امکان سازی استفاده از بتن خاکی خودمتراکم حاوی پومیس به عنوان جایگزین سیمان در بتن با انجام آزمایشات مختلف انجام گردیده است. از این رو، آزمایشاتی جهت مطالعه مقاومت مکانیکی، ریزساختاری و تحلیل چرخه عمر بر روی بتن خاکی خودمتراکم حاوی درصد های مختلف جایگزینی پومیس با سیمان انجام شده است. ابتدا، مخلوط هایی حاوی سیمان، پومیس و ۳ نوع خاک مختلف جهت تعیین خاک بهینه در جهت ساخت بتن از منظر نتایج مقاومت فشاری، مشخصات شیمیایی، و میزان روان کننده مورد نیاز بررسی گردید. نتایج آزمایشات حالت تازه نشان داد، برای حفظ محدوده استاندارد حالت تازه بتن خاکی خود متراکم، با افزایش میزان جایگزینی پومیس میزان روان کننده مورد نیاز کاهش می یابد. همچنین، با افزایش میزان جایگزینی پومیس، میزان مقاومت فشاری در سنین اولیه نگهداری کاهش قابل ملاحظه ای به همراه دارد. اما با گذشت زمان بواسطه خواص پوزولانی پومیس، مقامت فشاری افزایش می یابد. نتایج آزمایش تنش-کرنش نشان داد، مود شکست نمونه ها بواسطه جایگزینی پومیس به جای سیمان در سنین اولیه نگهداری ترد و شکننده می باشند. با افزایش میزان پومیس در مدت نگهداری بالاتر، شکل پذیری و کرنش قابل تحمل بتن در زمان نگهداری بیشتر، افزایش می یابد. بررسی نتایج ریز ساختار نشان داد، در سنین اولیه نگهداری میزان فضای خالی و ترک در نمونه ها بواسطه عدم حضور سیمان کافی و تکمیل فرآیند هیدراتاسیون افزایش می یابد. همچنین، در مدت زمان نگهداری ۹۰ روز، بواسطه خواص پوزولانی پومیس شاهد افزایش فاز های CH و CSH بوده ایم. تحلیل چرخه عمر بر اساس روش ReCiPe ۲۰۱۶ نشان می-دهد، افزایش جایگزینی پومیس تاثیر بسزایی در کاهش آسیب های محیط زیستی بتن دارد. همچنین بر اساس نتایج، میزان انتشار CO۲ در جایگزینی ۳۵%محتوای سیمان با پومیس به میزان ۲۲/۳۱% کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

انتشار گاز CO۲ ، بتن خاکی خود متراکم ، پومیس ، مقاومت مکانیکی ، چرخه عمر