تاثیر جایگزینی سنگدانه با ضایعات پلی وینیل کلراید( PVC) بر مشخصات مکانیکی بتن

افزایش مصرف مواد پلاستیکی و تولید حجم قابل توجهی از پسماندهای پلیمری، ضرورت استفاده مجدد از این مواد را در صنایع مختلف افزایش داده است. صنعت ساخت وساز، به دلیل مصرف بسیار زیاد مصالح، یکی از زمینه های مناسب برای استفاده از پسماندهای پلاستیکی محسوب می شود. یکی از روش های مورد توجه در این زمینه، جایگزینی بخشی از سنگدانه های طبیعی بتن با ضایعات پلاستیکی است. پلی وینیل کلراید یا PVC به دلیل کاربرد گسترده در تولید لوله، پروفیل، کف پوش، کابل و سایر محصولات ساختمانی، سهم قابل توجهی از پسماندهای پلاستیکی را تشکیل می دهد.هدف این مقاله بررسی اثر استفاده از ضایعات PVC به عنوان جایگزین بخشی از سنگدانه های طبیعی بر مشخصات مکانیکی بتن است. در این مطالعه، نتایج پژوهش های آزمایشگاهی مختلف درباره مقاومت فشاری، مقاومت کششی شکافتی، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته بتن حاوی PVC بررسی و مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش درصد جایگزینی PVC در بیشتر طرح های اختلاط باعث کاهش مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته می شود. مهم ترین دلایل این کاهش، مدول الاستیسیته پایین PVC نسبت به سنگدانه های معدنی، چسبندگی ضعیف بین ذرات PVC و خمیر سیمان، افزایش تخلخل و تشکیل ریزترک در ناحیه انتقالی بین سنگدانه و خمیر سیمان است.در پژوهش Kou و همکاران، جایگزینی ماسه با PVC در درصدهای ۵، ۱۵، ۳۰ و ۴۵ درصد موجب کاهش مقاومت فشاری ۲۸روزه به میزان تقریبی ۹٫۱، ۱۸٫۶، ۲۱٫۸ و ۴۷٫۳ درصد نسبت به بتن شاهد شد. در پژوهش دیگری که در سال ۲۰۲۴ منتشر شده، جایگزینی ۵، ۱۰، ۲۰، ۳۰ و ۵۰ درصدی PVC به ترتیب باعث کاهش ۳٫۷، ۶٫۱، ۶٫۳، ۱۱٫۵ و ۲۸٫۸ درصدی مقاومت فشاری و کاهش ۳.۷، ۶.۸، ۹.۸، ۱۷ و ۲۳.۵درصدی مقاومت خمشی شده است.در مجموع، می توان نتیجه گرفت که استفاده محدود و کنترل شده از PVC می تواند برای تولید بتن سبک تر و برخی کاربردهای غیرسازه ای یا نیمه سازه ای مناسب باشد؛ بااین حال، استفاده از درصدهای زیاد PVC در بتن سازه ای نیازمند اصلاح طرح اختلاط و بهبود پیوند بین PVC و خمیر سیمان است.

کلیدواژه ها:

بتن پایدار ، ضایعات پلاستیکی ، مقاومت فشاری ، مقاومت خمشی