مروری بر بتن ژئوپلیمری با خاکستر بادی و سرباره فولاد: خواص مکانیکی، دوام و اثرات زیست محیطی

با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و گسترش ساخت و ساز مقابله با بحران انرژی و کاهش آلودگی های زیست محیطی و حفظ منابع طبیعی یکی از دغدغه های مردم جهان می باشد. بتن سبز قدمی بزرگ در حل این دغدغه و مقابله با مشکلات زیست محیطی و بهبود پایداری در صنعت ساخت و ساز برداشته است. این مرور، وضعیت دانش درباره بتن های ژئوپلیمری مبتنی بر خاکستر بادی و سرباره فولاد را از منظر سه محور اصلی خواص مکانیکی، دوام و اثرات زیست محیطی بررسی می کند. نتایج مطالعات آزمایشگاهی و مدلسازی نشان می دهند که ترکیب مناسب خاکستر بادی و سرباره می تواند ماتریسی متراکم تر و مقاوم تر ایجاد کند که می تواند باعث بهبود مقاومت فشاری و خمشی شود همچنین رفتار پس از ترک را تقویت می کند. عملکرد دوام در برابر نفوذ یون کلراید، چرخه های یخ زدگی–ذوب و حملات سولفاتی در بسیاری از نمونه ها مطلوب گزارش شده است اما حساسیت عملکرد به پارامترهایی مانند نسبت فعال کننده های قلیایی، مدول سیلیکات، نسبت آب به مواد سیمانی و شرایط عمل آوری برجسته است. از نظر زیست محیطی استفاده از پسماندهای صنعتی می تواند منجر به کاهش انتشار CO۲ و صرفه جویی انرژی نسبت به بتن پرتلند شود، هر چند تولید و حمل و نقل محلول های قلیایی و نیاز به استانداردسازی روش ها با چالش هایی همراه است. در پایان خلاهای پژوهشی شامل نیاز به مطالعات میدانی بلندمدت، استانداردسازی پروتکل های آزمایشی و تحلیل های جامع چرخه عمر شناسایی شده و مسیرهای تحقیقاتی پیشنهادی برای توسعه کاربردهای صنعتی ارائه شده است.

کلیدواژه ها:

بتن ژئوپلیمری ، خاکستر بادی ، سرباره ، فولادی ، خواص مکانیکی ، دوام ، اثرات زیست محیطی