بررسی کارایی و خواص مکانیکی بتن سبک سازه ای ساخته شده با اسکریای قروه و متاکائولین
چکیده
امروزه به دنبال وقوع زلزله های متعدد و مرگبار در گوشه و کنار جهان، مهندسان دریافته اند که سبک سازی سازه ها در مقابل نیروی وارده در اثر زلزله، یکی از مناسب ترین راهکارهای علمی، عملی و اقتصادی جهت کاهش خطرات و آسیب های ناشی از زلزله می باشد. یکی از راه های سبک سازی سازه ها در عین حفظ مقاومت های لازم، استفاده از بتن سبک سازه ای می باشد. مسئله ی دیگر اینکه صنعت بتن به عنوان دومین عامل اصلی تولیدکننده دی اکسید کربن، اثرات منفی زیست محیطی زیادی به همراه دارد. یکی از راه حل ها استفاده از مواد طبیعی است که قابلیت جایگزینی با سیمان را داشته و ضمن کاهش مصرف سیمان، منجر به بهبود مقاومت و دوام بتن نهایی شود یکی از این مواد، پوزولان جدیدی به نام متاکائولین می باشد. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثرات متاکائولین بر کارایی و خواص مکانیکی بتن ساخته شده با اسکوریای قروه بود. لذا در این تحقیق، ابتدا اثرات مدول نرمی بر خواص بتن سبک سازه ای مورد بررسی قرار گرفت و مدول نرمی مناسب برای این بتن انتخاب شد و سپس سه نوع طرح قوی، متوسط و ضعیف از لحاظ مقاومت فشاری، با استفاده از آئین نامه ی بتن سبک سازه ای aci 211.2r-04 طرح شد و بر مبنای این سه طرح و استفاده از روش تاگوچی، طرح اختلاط بهینه تعیین شد و بعد از آن با استفاده از طرح اختلاط بهینه، تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل متاکائولین و فوق روان کننده بر بتن سبک سازه ای موردبررسی قرار گرفت. طرح اختلاط بهینه به دست آمده از روش تاگوچی مقاومت فشاری بیشتری از نمونه ی طرح شده با آئین نامه aci 211.2-r04 داشت و همچنین بتن ساخته شده با اسکوریای قروه و طرح اختلاط برآمده از روش تاگوچی، الزامات موجود در آئین نامه aci 213r-03 را برآورده کرده است. نتایج آزمایش ها نشان داد که با افزایش درصد جایگزینی متاکائولین و فوق روان کننده، مقاومت فشاری، خمشی و کششی، افزایش یافته و تخلخل کاهش یافته است. درصد بهینه جایگزینی متاکائولین با سیمان 15 درصد بوده و مقدار مناسب استفاده از فوق روان کننده نیز، 9/0 درصد وزنی مواد سیمانی می باشد.