بررسی کاربرد بتن قلیا فعال سرباره ای پوزولانی درسازه های هیدرولیکی
چکیده
سازمان بینالمللی انرژی، صنعت سیمان را مسئول تقریباً 6 تا 7 درصد تمام آلایندگی co2 در اتمسفر می¬داند. بنابراین اثرات مخرب زیست محیطی تولید سیمان با توجه به مصرف زیاد انرژی از قبیل برق و سوخت فسیلی امری اجتناب پذیر است و ارائهی محصولات جایگزین جهت حرکت در مسیر توسعه¬ی پایدار و کاهش این اثرات ضروری به شمار می¬آید. همچنین سدها و دیگر سازههای هیدرولیکی، سازههایی با عمر بهرهبرداری طولانی هستند که به علت هزینه¬ی بالای تعمیرات، مسئله¬ی دوام در آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این بین سایش مهمترین عامل در کاهش دوام سازه¬های هیدرولیکی است که تا کنون برای جلوگیری از وقوع آن آیین نامهای مدون ارائه نشده است. جایگزینی سیمان مصرفی در بتن با موادی مانند متاکائولین، خاکستر بادی، سرباره¬ی کوره بلند از جمله راهکار کاهش مصرف سیمان و کاهش سایش در اینگونه سازه¬ها می¬تواند باشد . سرباره به علت داشتن درصد زیاد کلسیم ازلحاظ شیمیایی شبیه سیمان پرتلند معمولی است. سرباره به تنهایی میتواند بهعنوان چسباننده در بتن استفاده شود؛ مشروط بر اینکه به وسیله¬ی یک محلول قلیایی با ph بالا فعال شود. در تحقیق حاضر تأثیر پوزولان¬های زئولیت و میکروسیلیس بر روی مقاومت¬های فشاری و کششی، مدول گسیختگی خمشی و مقاومت به سایش بتن های قلیا فعال سرباره ای بررسی شده است. پوزولان¬های مذکور به میزان 0%، 10%، 15%، 20%، و30% وزنی جایگزین سرباره شده¬اند. فعال سازی سرباره به کمک محلول قلیایی متشکل از هیدروکسید سدیم و سیلیکات سدیم انجام گردید. غلظت هیدروکسید سدیم 4، 6 و 8 مولار انتخاب شد. همچنین تأثیرسنگدانه¬ها در یک غلظت مشخص بر روی مقاومت فشاری و سایشی این بتن ها مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا غلظت هیدروکسید سدیم معین و برابر با 4 مولار و درصدهای سنگدانه و نسبت ماسه به کل سنگدانه، متغیر در نظر گرفته شد. این درصدها برای سنگدانه ۷۰، ۷۳، ۷۵، 77 و 79 درصد و برای نسبت ماسه به کل سنگدانه برابر با 0/45، 0/5، 0/55 و 0/60 انتخاب گردید. مشاهده شد که کارایی بتن با غلظت 4 مولار نسبت به بتن¬های با غلظت 6 و 8 مولار بهتر بوده و بتن دیرتر به مرحله¬ی سخت شدن می-رسد. میکروسیلیس در افزایش مقاومت فشاری نسبت به زئولیت تأثیر بیشتری دارد. در اکثر طرح های اختلاط با افزایش غلظت هیدروکسید سدیم از 4 به 8 مولار مقاومت سایشی بتن نیز افزایش یافته است. این موضوع برخلاف مقاومت فشاری بتن است که با افزایش غلظت هیدروکسید سدیم از 4 به 8 مولار مقاومت فشاری کاهش می یابد. بنابراین می¬توان نتیجه گرفت که در بحث سایش، ملات بتن تأثیر بیش تری را نسبت به عوامل دیگر در مقاومت به سایش دارد. همچنین نتیجه گرفته شد که می¬توان درصدهای سنگدانه 79 و 75 و نسبت سنگدانه 0/55 و 0/5را در این تحقیق به عنوان انتخابی مناسبی دانست که هم دارای مقاومت سایشی و هم مقاومت فشاری خوبی است