ارزیابی عملکرد مکانیکی بتن ژئوپلیمری پایه خاکستر بادی اصلاح شده با لاتکس اکریلیک و الیاف شیشه مقاوم به قلیا

با توجه به نیاز روزافزون صنعت راه و روسازی به مصالح پایدار، بادوام و سازگار با محیط زیست، استفاده از بتن های ژئوپلیمری به عنوان جایگزینی مناسب برای بتن سیمانی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش، تاثیر هم زمان سیستم لاتکس- سولفا آلومینا و الیاف شیشه مقاوم به قلیا بر خواص مکانیکی بتن ژئوپلیمری بر پایه خاکستر بادی کلاس F مورد بررسی قرار گرفت. محلول فعال کننده قلیایی با غلظت ۱۴ مولار تهیه شد و نمونه ها با سه درصد لاتکس اکریلیک (۵، ۱۰ و ۱۵ درصد) و سه درصد الیاف شیشه (۴/۰، ۶/۰ و ۸/۰ درصد) ساخته شدندبه جهت اصلاح و بهبود مکانیکی-جمع شدگی در طرح های اختلاط نیز از پودر سولفات آالومنیوم نیز استفاده گردید . نتایج آزمایش های مکانیکی نشان داد که مقاومت فشاری تا مقدار بهینه ۱۰ درصد لاتکس و ۶/۰ درصد الیاف افزایش یافته و بیشترین مقدار آن برابر با ۸۰/۶۸ مگاپاسکال به دست آمد. در مقابل، بیشترین مقاومت کششی (۷۰/۷ مگاپاسکال و مقاومت خمشی ۵۷/۹ مگاپاسکال) در نمونه حاوی ۱۵ درصد لاتکس و ۸/۰ درصد الیاف مشاهده شد. تحلیل نتایج نشان داد که سیستم اصلاحی لاتکس-سولفا آلومینا با تشکیل فیلم های پلیمری و بهبود پیوستگی ماتریس ژئوپلیمری، و الیاف شیشه با کنترل رشد ترک ها و افزایش ظرفیت انتقال تنش، موجب بهبود عملکرد مکانیکی بتن شده اند. همچنین مشخص شد که طرح اختلاط بهینه برای مقاومت فشاری با طرح اختلاط بهینه برای مقاومت کششی و خمشی متفاوت است؛ بنابراین انتخاب طرح اختلاط باید بر اساس شاخص های عملکردی مورد انتظار انجام گیرد. با توجه به مقاومت های مکانیکی مناسب و ظرفیت بالای کنترل ترک، بتن ژئوپلیمری اصلاح شده در این پژوهش می تواند گزینه ای مناسب برای کاربرد در روسازی های بتنی، باندهای فرودگاهی و سایر زیرساخت های حمل ونقل باشد.

کلیدواژه ها:

بتن ژئوپلیمری ، خاکستر بادی ، لاتکس اکریلیک ، سولفا آلومینا الیاف شیشه مقاوم به قلیا