مطالعه آزمایشگاهی خواص مکانیکی بتن سبز با سنگدانه های ضایعاتی سنگساب

بتن بازیافتی به عنوان جایگزینی پایدار برای بتن معمولی، چالش هایی در زمینه دوام و مقاومت مکانیکی ایجاد می کند، عمدتا به دلیل تخلخل بالای سنگدانه های بازیافتی و ضعف ناحیه انتقال. این پژوهش با هدف بررسی تولید بتن با استفاده همزمان از سنگدانه های ضایعاتی سنگساب (RASA) و پوزولان سرباره کوره آهن گدازی (GGBFS) انجام شده و خواص مکانیکی بتن تولید شده مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای رسیدن به این هدف، در مجموع ۳۶ نمونه بتنی در ۱۲ گروه آزمایشی ساخته شد و تاثیر انفرادی و ترکیبی جایگزینی سنگدانه های ضایعاتی و پوزولان سرباره کوره آهن بر کارایی بتن تازه و خواص مکانیکی بتن بررسی شد. سنگدانه های ضایعاتی در ۴ کسر حجمی ۰%، ۲۵%، ۵۰% و ۱۰۰% به عنوان جایگزین درشت دانه طبیعی و سرباره کوره آهن در ۳ کسر وزنی ۰%، ۱۰% و ۲۰% به عنوان جایگزین سیمان به بتن افزوده شد. یافته ها نشان داد که جایگزینی ۱۰۰ درصد RASA منجر به کاهش شدید اسلامپ از ۱۲۰ به ۷۵ میلی متر و کاهش مقاومت فشاری از ۴۰٫۸۴ به ۱۹٫۷۰ مگاپاسکال می شود که معادل کاهش ۵۱٫۸% است. با این حال، ترکیب بهینه شامل ۲۵% RASA و ۱۰% GGBFS نه تنها مصرف سیمان را ۲۰% کاهش داد، بلکه ۸۱% مقاومت بتن شاهد را با حفظ مقاومتی معادل ۳۲٫۸۶ مگاپاسکال و همراه با کاهش وزن ۷ درصدی، تامین کرد. این سطح از ترکیب RASA و GGBFS اثر جبرانی قوی از خود نشان داد و مقاومت را ۱۷٫۷% نسبت به بتن بدون GGBFS افزایش داد؛ اما در سطوح ۵۰% RASA و بالاتر، به دلیل جذب آب بالای سنگدانه های بازیافتی و کندی هیدراتاسیون پوزولانی، عملکرد مکانیکی را تا ۵۹٫۴ درصد کاهش داد. این پژوهش با شناسایی یک ترکیب پایدار و کارآمد، راهکاری عملی برای کاهش ضایعات ساختمانی ارائه می دهد که ضمن ایجاد تعادل بین مقاومت و وزن بتن، پایداری محیط زیستی را از طریق کاهش مصرف مواد طبیعی ارتقا می دهد.

کلیدواژه ها:

بتن سبز ، بتن بازیافتی ، سنگدانه های ضایعاتی ، سنگساب ، سرباره کوره آهن گدازی