بررسی تاثیر سنگدانه های مختلف طبیعی و مصنوعی بر خواص مکانیکی بتن های پرمقاومت (HSC)

استفاده از بتن های پرمقاومت به دلایل زیادی نظیر بالا بودن مدول الاستیسیته، کاهش مقاطع طراحی به سبب مقاومت بالا، کاهش تغییر شکل ها و سهولت در تهیه آن همچون بتن های معمولی، در پروژه های خاصی نظیر پل ها و ساختمان های بلند مرتبه همواره مورد استقبال بوده است. دستیابی به بتن پرمقاومت بدون بهره گیری از سنگدانه های متراکم و با سختی بالا امکان پذیر نخواهد بود. امروزه استفاده از محصولات جانبی صنایع مختلف به دلیل حفظ محیط زیست، بهروه وری بیشتر و بالا بردن توانایی های مکانیکی و دوامی انواع بتن ها رونق گرفته است. سرباره ها نیز محصولی جانبی صنایع ذوب سنگ فلزات و مواد دیگر هستند. از این طیف می توان به سرباره ذوب آهن، سرباره مس، سرباره روی و دیگر انواع فلزات اشاره کرد. شلاکه دورریز مس (Blasted Copper Slag) یا همان سرباره مس در این پژوهش مورد توجه و استفاده قرار گرفته است. استفاده از این ماده به دو شیوه پودری(با نرمی معادل سیمان) به جهت کسب خواص پوزولانی آن و درشت دانه برای ماده ی جایگزین مصالح سنگی مرسوم است. این مقاله به بررسی تاثیر سنگدانه های مختلف طبیعی و مصنوعی موجود در کشور در افزایش مقاومت بتن پرمقاومت (HSC) می پردازد. بدین منظور چهار نوع سنگدانه شامل گرانیت، سیلیس، کوارتز و گارنت به عنوان درشت دانه های طبیعی و همچنین از سرباره مس به عنوان درشت دانه مصنوعی در طرح مخلوط ها استفاده شده است. همچنین ریز دانه مورد مصرف در تمام طرح ها، از جنس گارنت بوده که با این حساب، ریزدانه طرح ها ثابت و درشت دانه ها متفاوت هستند. مجموعا 29 طرح مخلوط بهینه در مقیاس آزمایشگاهی به صورت آزمونه های مکعبی با ابعاد 10 سانتی متری ساخته، عمل آوری و شکسته شد. دراین مقاله عمل آوری نمونه ها توسط اتوکلاو انجام شده است برای عمل آوری سریع بتن و دست یابی به مقاومت های مورد نظر و قالب برداری سریع استفاده از بتن اتو کلاو شده توصیه می شود که در این روش دما و بخار آب و فشار همراه باهم به عضو بتنی که درون دستگاه اتو کلاو قرار گرفته است تزریق می شود که در این پژوهش با دمای حدود 100 درجه سانتی گراد استفاده شده است . در تمام این طرح ها، مقدار مواد سیمانی ثابت و میکروسیلیس به مقدار 7%، جایگزین سیمان شد. نسبت آب به مواد سیمانی مورد استفاده در تمامی طرح ها از 19 تا 21 درصد متغیر است. در انتهای این بررسی آزمایشگاهی، مشخص گردید نمونه های تهیه شده با سنگدانه های طبیعی مختلف نسبت به طرحی که مصالح سنگی آن تماما از گارنت بوده، مقاومت کمتری داشته و همچنین طرح ساخته شده با سرباره مس(بعنوان درشتدانه مصنوعی) مقاومتی تا 30% درصد بیشتر از نمونه ساخته شده با گارنت داشته است.

کلیدواژه ها:

سرباره مس ، گارنت ، گرانیت ، کوارتز ، سیلیس ، بتن پرمقاومت ، HSC