بررسی اثر اندازه دانه بر مشخصات مکانیکی و مدول ارتجاعی دانه‌ لیکای سازه‌ای

Abstract

مجموعه‌ای از ویژگی‌‌های قابل توجه، سبب گسترش کاربردهای سبک‌دانه‌های مصنوعی شده است. با توجه به کاربرد آن‌ها در صنایع مختلف، تعیین خواص مکانیکی این نوع سنگ‌دانه‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد. به لحاظ عدم وجود سنگ مادر، تعیین ویژگی‌های مکانیکی سبک‌دانه‌های مصنوعی دارای پیچیدگی‌های ویژه‌ای می‌باشد. در حال حاضر رس منبسط شده یا لیکا تنها نوع سبک‌دانه صنعتی مورد استفاده در بتن سازه‌ای است که در کشور ما با وزن مخصوص‌های مختلف تولید می‌شود. لیکای با مقاومت بیشتر نسبت به لیکا‌های متداول، اصطلاحاً لیکای سازه‌ای خوانده می‌شود و قابلیت استفاده از آن در تولید بتن سازه‌ای بیشتر است. در این تحقیق به منظور تعیین اثر اندازه بر وزن مخصوص، جذب آب، مقاومت در برابر ساییدگی، ضربه و بار فشاری، آزمایش‌های مختلف بر روی چهار اندازه از لیکای سازه‌ای که در شرایط یکسان تولید شده‌اند، انجام شده است. همچنین، از آنجایی که استانداردی برای تعیین مستقیم مدول ارتجاعی این سبک‌دانه‌ها وجود ندارد، از ترکیب روش آزمایشگاهی و تئوری مواد مرکب برای تخمین این پارامتر استفاده شده است. بدین منظور با ترکیب سبک‌دانه‌‌ها و ملات ماسه سیمان و ساخت نمونه‌هایی استوانه‌ای با قطر 15 و ارتفاع 30 سانتیمتر از مواد مرکب با درصد حجمی30 و40 درصد از سبک‌دانه‌ها، مشخصات ارتجاعی ماتریس و ماده مرکب تعیین شده است. سپس توسط روش دیفرانسیلی و با استفاده از مشخصات ارتجاعی ماده مرکب و ماتریس، مدول ارتجاعی سبک‌دانه‌ها تعیین شده است. نتایج آزمایش‌ها حاکی از تأثیر قابل ‌توجه قطر دانه‌ها بر مشخصات مکانیکی مصالح، با وجود شرایط یکسان تولید است. با توجه به آزمایش‌های غیرمستقیم با افزایش قطر، میزان مقاومت و مدول ارتجاعی دانه‌ها روند کاهشی دارد.