بررسی آزمایشگاهی و اقتصادی تاثیر دانه بندی سنگدانه ها افزودن متاکائولین و حباب هوا بر مقاومت ها و دوام بتن در معرض چرخه های یخ زدن و آب شدن

این پژوهش به بررسی اثر دانه بندی سنگدانه ها، افزودنی معدنی فعال متاکائولین و حباب هوای مصنوعی بر مقاومت فشاری و دوام بتن پرداخته است. هدف اصلی تحقیق شناسایی رابطه میان ترکیب بتن، ویژگی های میکروساختاری و عملکرد مکانیکی و دوام آن در شرایط محیطی مختلف به ویژه در معرض سیکل های ذوب و یخبندان است. نمونه های بتنی با دو نوع دانه بندی سنگدانه شامل نخودی تنها و ترکیب نخودی بادامی با نسبت های مختلف شن به ماسه تهیه شدند و مقاومت فشاری آنها در سنین ۷ و ۲۸ روزه مورد آزمایش قرار گرفت. این آزمایش ها امکان مقایسه رفتار نمونه های دارای ۱۲/۵% متاکائولین و ۵% حباب هوا با نمونه های شاهد را فراهم کرده و نشان دادند که متاکائولین موجب افزایش تراکم داخلی، بهبود چسبندگی خمیر سیمان به سنگدانه و رشد قابل توجه مقاومت فشاری می شود. علاوه بر این نمونه ها تحت ۳۰۰ سیکل ذوب و یخبندان قرار گرفتند تا دوام بتن در شرایط سردسیر بررسی شود. نتایج کاهش جرم، تغییرات ظاهری و افت مقاومت فشاری پس از این سیکل ها نشان داد که افزودن حباب هوا با ایجاد فضاهای تنفسی فشار ناشی از انبساط یخ را کاهش داده و از ترک خوردگی و تخریب بتن جلوگیری می کند هرچند مقاومت فشاری را به طور نسبی کاهش می دهد. در مجموع بیشترین مقاومت و تراکم داخلی در نمونه های با سنگدانه نخودی، تنها نسبت شن به ماسه ۶۰:۴۰ و ۱۲/۵% متاکائولین مشاهده شد. استفاده همزمان از متاکائولین و حباب هوا تعادل مناسبی بین مقاومت و دوام بتن ایجاد می کند و کاهش سیمان تا حدود ۲۳% با جایگزینی متاکائولین امکان پذیر است. یافته های این تحقیق پایه ای علمی و کاربردی برای طراحی و اجرای بتن مقاوم در شرایط محیطی سخت فراهم کرده و می تواند به افزایش عمر مفید سازه ها و کاهش هزینه های نگهداری کمک نماید.

کلیدواژه ها:

پساب فاضلاب ، زئولیت ، الیاف پروپیلن ، دوام بتن ، خواص مکانیکی ، مقاومت فشاری