تاثیر جایگزینی مصالح بازیافتی و متاکائولن بر خواص مکانیکی و دوام بتن در محیط سولفاتی

حمله سولفاتی یکی از مهمترین عوامل تخریب بتن در محیط های مهاجم محسوب می شود که با نفوذ یون های سولفات به ساختار متخلخل بتن موجب افت خواص مکانیکی و کاهش دوام سازه های بتنی می گردد. از سوی دیگر استفاده از مصالح بازیافتی حاصل از ضایعات بتنی و مواد سیمانی مکمل نظیر متاکائولن به عنوان راهکاری پایدار برای کاهش مصرف منابع طبیعی و بهبود عملکرد بتن مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش تاثیر جایگزینی مصالح بازیافتی بتنی و متاکائولن بر خواص مکانیکی و دوام بتن در محیط سولفاتی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور ماسه و سنگدانه های بازیافتی بتنی در سطوح ۵۰ و ۱۰۰ درصد جایگزین مصالح طبیعی شدند و متاکائولن نیز در مقادیر ۵، ۱۰ و ۱۵ درصد به عنوان جایگزین بخشی از سیمان مورد استفاده قرار گرفت. به منظور شبیه سازی محیط مهاجم نمونه ها در محلول اسید سولفوریک با غلظت ۱/۶ درصد قرار داده شدند. عملکرد بتن از طریق آزمایش های مقاومت فشاری، جذب آب، نفوذپذیری یون کلر و مقاومت در برابر چرخه های ذوب و یخبندان ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزودن متاکائولن به طور قابل توجهی عملکرد بتن حاوی مصالح بازیافتی را بهبود می بخشد. در بین طرح های اختلاط مورد بررسی جایگزینی ۱۰ درصد سیمان با متاکائولن بهترین عملکرد را ارائه داد؛ به طوری که موجب افزایش مقاومت فشاری، کاهش جذب آب و نفوذپذیری یون کلر و همچنین بهبود مقاومت بتن در برابر چرخه های ذوب و یخبندان شد. یافته های پژوهش نشان می دهد که استفاده همزمان از مصالح بازیافتی بتنی و ۱۰ درصد متاکائولن می تواند ضمن ارتقای خواص مکانیکی و دوام بتن در محیط های سولفاتی به توسعه بتن های پایدار و کاهش اثرات زیست محیطی ناشی از استخراج مصالح طبیعی کمک کند.

کلیدواژه ها:

سنگدانه بازیافتی بتنی ، متاکائولن ، محیط سولفاتی ، دوام بتن ، مقاومت مکانیکی ، مصالح سیمانی مکمل