اثر افزودنی‌های معدنی بر ضریب انبساط حرارتی بتن و خمیر سیمان

Abstract

تغییر در دمای بتن سبب ایجاد کرنش‌های انبساطی در بتن شده که تبدیل به تنش کششی می‌شود. باکاهش ضریب انبساط حرارتی بتن، خطر ترک‌خوردگی آن تحت تغییرات دما کمتر می‌شود. در این پژوهش به‌منظور بررسی اثر افزودنی­های معدنی بر ضریب انبساط حرارتی ، نمونه‌های بتن و خمیر سیمان حاوی افزودنی‌های معدنی دوده سیلیس، متاکائولن و سرباره با نسبت آب به مواد سیمانی و مقدار مواد سیمانی ثابت ساخته شده و آزمایش های مقاومت فشاری، تخلخل کل، توزیع اندازه منافذ و تعیین ضریب انبساط حرارتی بر روی نمونه ها انجام شده است. همچنین ضریب انبساط حرارتی تا سن 120 روز به فاصله هر 7 روز بررسی شده است و اثر روند هیدراسیون و واکنش پوزولانی بر آن بررسی شده است. طبق نتایج به دست آمده، ضریب انبساط حرارتی بتن‌های حاوی دوده سیلیس و متاکائولن 14% کمتر از بتن بدون افزودنی معدنی بوده است درحالی‌که بتن حاوی سرباره، کمی بیشتر از بتن بدون افزودنی معدنی بوده است. با افزایش سن نمونه تا سن 60 روز ، ضریب انبساط حرارتی بتن بدون افزودنی معدنی 12% کاهش و پس‌ازآن تا سن 120 روز ثابت شده است. در بتن‌های حاوی دوده سیلیس و متاکائولن، این مقدار کاهش برابر با 8% بوده است و مانند بتن بدون افزودنی معدنی پس از 60 روز ثابت شده است. در بتن حاوی سرباره، تا سن 60 روز تغییر چشمگیری مشاهده نشده است و از سن 60 تا 120 روز ، 10% کاهش مشاهده شده است. با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی، مدلی جهت پیش‌بینی ضریب انبساط حرارتی بتن در سنین مختلف با استفاده از ضریب انبساط حرارتی بتن در سن 7 روز ارائه شده است. در ادامه، ارتباط بین ضریب انبساط حرارتی با مقاومت فشاری، تخلخل کل و قطر میانه منافذ بررسی شده است که بیشترین ارتباط بین ضریب انبساط حرارتی با قطر میانه منافذ بوده است.