تاثیر نوع سنگدانه در دوام بتن گوگردی

فهیمه یوسف وند

چکیده

بتن یکی از مهم ترین مواد مهندسی در ساخت وساز است. فناوری تولید بتن به منظور بهینه سازی خواص آن در حال توسعه روز¬افزون می¬باشد. بتن های معمولی از ترکیب سه فاز تشکیل شده است که شامل خمیر، سنگدانه ها و حد فاصل خمیر و سنگدانه می باشد. تقریباً %75 حجم بتن متعارف را سنگدانه¬ها تشکیل می¬دهند بدیهی است ماده متشکله¬ای که چنین درصد بزرگی از بتن را تشکیل می¬دهد باید نقش مهمی در خواص بتن تازه و سخت شده داشته باشد. یکی از ویژگی های مورد نیاز در بتن، دوام طولانی مدت است، بر این اساس نقش سنگدانه ها حائز اهمیت می باشد. سنگدانه در ماتریس بتن مولفه ی خمیر سیمان که مستعد ابتلا به زوال است را کاهش می¬دهد. بتن گوگردی بتنی است که به جای سیمان و آب که در ساخت بتن معمولی بکار می رود، از گوگرد استفاده می شود. رایج ترین کاربرد بتن گوگردی در تأسیسات صنعتی خورنده است که می¬تواند در برابر حمله¬ی بسیاری از محیط¬های تهاجمی مانند اسید¬ها و نمک¬ها مقاومت زیادی داشته باشد. در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر ویژگی¬های برخی از انواع سنگدانه در خواص مکانیکی و دوام بتن های معمولی و گوگردی از 4 نمونه سنگی که شامل آهک، تراورتن، لوماشل و کوارتزیت استفاده شده است. از این نمونه¬های سنگی، سنگدانه¬هایی با دانه¬بندی یکسان تهیه گردید و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نمونه ها به دست آمد. پس از انتخاب طرح اختلاط مناسب از تمامی سنگدانه¬ها نمونه های بتن معمولی و گوگردی ساخته شد. سپس با گذشت زمان 28 روز از ساخت بتن آزمایش مقاومت فشاری تک محوری روی آزمونه های مکعبی انجام گرفت. سپس از آزمونه های موجود مغزه گیری به عمل آمد و برای انجام آزمایش های مقاومت فشاری تک محوری و برزیلی آماده شدند. با آماده سازی محیط های شیمیایی مورد نظر، دوام مغزه¬ها مورد بررسی قرار گرفت و بعد از انجام 60 چرخه¬ی تر و خشک آزمایش¬های مورد نظر انجام شد و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه گردید و در نهایت تأثیر هر یک از ویژگی¬های سنگدانه¬ها بر مقاومت و دوام بتن بررسی شد. بررسی نتایج به دست آمده نشان می دهد میزان افت مقاومت نمونه های بتن گوگردی تحت تاثیر چرخه¬های تر و خشک شدن، تا دمای 50 درجه ی سانتی گراد بیش تر از نمونه های بتن معمولی می باشد. دلیل این امر را می توان به حساس بودن گوگرد نسبت به گرما و ایجاد ریز ترک-هایی که به مرور زمان، طی 60 چرخه¬ی تر و خشک شدن رخ داده است نسبت داد. هر یک از نمونه های بتن ساخته شده با سنگدانه های مختلف متناسب با محیطی که در آن قرارگرفته اند از خود افت مقاومت نشان داده¬اند، به طوری که بتن گوگردی حاوی سنگدانه های آهک و تراورتن، در محلول های اسیدی و سولفات منیزیم و بتن گوگردی ساخته شده با سنگدانه های آهک و کوارتزیت در محلول سولفات سدیم بیش ترین افت مقاومت فشاری را نشان می دهند. در رابطه با بتن معمولی، نمونه های ساخته شده با سنگدانه های آهک، تراورتن و لوماشل در محلول های اسیدی، بتن با سنگدانه آهک، در محلول سولفات سدیم و بتن دارای سنگدانه های آهک، تراورتن و لوماشل در محلول سولفات منیزیم بیش ترین میزان افت مقاومت را نشان می دهند. همچنین بررسی ها گویای این است که از بین سنگدانه های کربناته، بتن گوگردی ساخته شده با لوماشل دارای وضعیت بهتری از نظر افت مقاومت فشاری می باشد، در حالی این سنگدانه در بتن معمولی از لحاظ افت مقاومت، رفتاری مشابه با سایر سنگدانه های کربناته نشان می دهد.

اساتید راهنما و مشاور

محمدرضا نیکودل، امیرمازیار رئیس قاسمی