چکیده
بازیافت ضایعات مواد ساختمانی مورد توجه گسترده جهانی قرار گرفته اند. این کار نه تنها به حفظ منابع طبیعی کمک می کند بلکه ویژگیهای مواد ساختمانی موجود را افزایش می دهد و منجر به ساخت و سازهای اثتصادی و دوستدار محیط می شود. هدف اصلی این تحقیق، بررسی کارایی پودر مرمر بدون استفاده (WMP) در کنترل واکنش پذیری قلیا – سیلیکایی (ASR) در بتن می باشد. برای این هدف، WMP از صنعت مرمر گرفته شده است. برای شروع پدیده ASR، مواد واکنشی متراکم در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. نمونه های بدست امده از مرمر که با WMP به عنوان ماده جایگزین سیمان با نسبت های جایگزینی 10%, 20%, 30%,40% آماده شده اند (با توجه به وزن سیمان) آماده شده اند با روش آزمون ASTM C1260 استاندارد ارزیابی شدند. آزمایش های مقاومت فشردگی و تحلیل گرمایی برای بررسی تاثیر WMP بر پیشرفت مقاومت بتن انجام شدند. نتایج بدست آمده از آزمایش های مقاومت فشردگی و تحلیل گرمایی نشان دهنده افزایش مقاومت بعد از جایگزینی 10 درصدی سیمان با WMP می باشند. به علاوه، کاهش 28 و 50 درصدی در انبساط ملات بعد از جایگزینی 10 . 40 درصدی سیمان با WMP مشاهده شده است.تصاویر بدست آمده از اسکن الکترو میکروسکوپی، علامتی از شکاف ASR را برای ملات دارای WMP نشان ندادند. به هر حال، وجود شکاف ناشی از ASR در نمونه های کنترل مشاهده شده است. به هر حال، طیف سنجی اشعه ایکس (EDS) نشان می دهد که مقدار قلیا بعد از جایگزینی سیمان با WMP کاهش می یابد و این عامل منجر به غلبه بر انبساط ASR می شود. بنابراین، بر اساس نتایج می توان از WMP به صورت موثر برای کنترل انبساط ASR استفاده شود و منجر به ایجاد ساختار مقاوم و اقتصادی می شود.
مقدمه
مسئله واکنش قلیایی – سیلیکایی (ASR) در بتن یک پدیده رایج در سراسر جهان است. مواد قلیایی (مرتبط با سیمان) باعث آزاد سازی یون های هیدروکسیل در بتن می شود. یون های هیدروکسیل تمایل دارند تا با سیلیکاییی مواد واکنشی تعامل برقرار کنند. مقدار یون های هیدروکسیل در نتیجه وجود مقدار بیشتر قلیا افزایش می یابند و این عامل منجر به واکنش سریع می شود (1). این واکنش باعث شکل گیری ژل ASR می شود که رطوبت / آب را جذب می کند و پخش می شود. ژل ASR می تواند باعث ایجاد شکاف های جزئی و متعاقبا اختلال سازه ای شود. این فرآیند یک فرآیند زمانبر است و منجر به خسارت در سازه های بتنی می شود.
ASR عاملی کشنده برای بتن در نظر گرفته می شود و از آن با عنوان " سرطان بتن یاد می شود (2). فاکتورهای مختلفی چون مواد متراکم واکنشی، مقدار مواد قلیایی و رطوبت موجود نقش مهمی در پخش ASR در بتن ایفا می کنند. ویژگیهای مکانیکی و همچنین ویژگیهای مقاومتی تا حد زیادی تحت تاثیر وجود ASR در بتن قرار می گیرند (3.4).مطالعات موردی مختلف در مورد ASR در سازه ها موجود است (5). مسئله ASR در سازه های مختلفی چون تاسیسات هیدروالکتریک در آتلانیک کانادا، پل الگستر نروژ، سد وارساک و تاربلا در پاکستان (8-6) مورد بررسی قرار گرفته است. مقاومت کششی همراه با قدر مطلق ارتجاعی از ویژگیهای بتن هستند که تحت تاثیر ASR قرار می گیرند (3.9).
نتیجه گیری ها
بازیافت WMP در بتن نه تنها باعث افزایش مقاومت مواد ساختمانی می شود، بلکه تاثیرات منفی محیطی را نیز کاهش می دهد. بر اساس نتایج بدست آمده، می توان نتیجه گیری های زیر را بیان کرد:
1. WMP نه یک ماده پوزولانی است و نه ماده ای کاملا خنثی. کارایی کمتر برای ترکیبات دارای WMP مشاهده شده است. خمیر ملات بدون WMP جریان 110 mm را نشان می دهد، در حالی که جریان 101 mm برای آن دسته از خمیرهایی مشاهده می شود که دارای 40%WMP هستند. همچنین، نسبت w/c بعد از جایگزینی سیمان دارای 40% WMP از 0.47 به 0.53 افزایش می یابد و به حریان ثابت 110 mm می رسد.
2. نتایج مقاومت فشردگی نشان داد که افزایش مقاومت برای نمونه های دارای 10% WMP در 28 و 56 روز مشاهده می شود. به هر حال، مقدار بیشتر WMP(برای نمونه، 20%, 30% ,40%) نشان دهنده کاهش در مقاومت مواد در مقایسه با نمونه های کنترل هستند. مقاومت در نمونه های گروه کنترل در 28 روز برابر 48.9 MPa و در 56 روز برابر 53.1 MPa مشاهده شده است. در حالی که مکعب های ملات دارای 10% WMP در 28 روز مقاومت 49.4 MPa و در 56 روز 53.2 MPa را نشان داده اند. بنابراین، بر اساس نتایج می توان بیان کرد که 10% WMP می تواند به طور موثر در جایگزینی سیمان مورد استفاده قرار بگیرد.
3. انبساط میله ای ملات بعد از جایگزینی سیمان با WMP اتفاق می افتد. بیشترین کاهش در انبساط میله ای سیمان (برای نمونه، کاهش 50 درصدی) بعد از جایگزینی 40 درصدی سیمان با WMP مشاهده می شود و این عامل منجر به غلبه بر فشارهای ASR می شود.
4. بررسی های میکروسکوپی از نمونه های کنترل نشان دهنده وجود شکاف حاصل از ASR است. به هر حال، در نمونه های دارای WMP علامتی از شکاف ASR مشاهده نمی شود. مقدار قلیا نیز بعد از جایگزینی سیمان با WMP کاهش می یابد و منجر به کاهش انبساط ASR می شود.
بنابراین، WMP می تواند به صورت موثر برای کنترل انبساطASR و غلبه بر مسائل محیطی منجر به ساختارهای پایدار و اقتصادی استفاده شود.
این مقاله ISI در سال 2017 در نشریه الزویر و در مجله ساخت و ساز و مصالح ساختمانی ،توسط دانشکده مهندسی منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله کارایی پودر مرمر بدون استفاده در کنترل واکنش قلیایی- سیلیکایی در بتن در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.
