بررسی آزمایشگاهی خصوصیات تازه و سخت شده بتن ژئوپلیمر خودتراکم و مقایسه آن با سایر بتن ها

Abstract

یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش‌روی مهندسی عمران علاوه بر هزینه، مشکلات اجرا مثل ویبره زدن بخصوص در مقاطع جدارنازک، روانی و حرکت بتن در مقاطع پرآرماتور و پیچیده، افزایش مقاومت با کاهش یا عدم استفاده از سیمان می‌باشد. هدف از این تحقیق، یک نوآوری در صنعت بتن بدون سیمان پرتلند است، که با الهام از تکنولوژی ژئوپلیمرها و ترکیب آن در بتن خودتراکم (SCC)، جهت تولید بتن پایدار، به‌منظور کاهش انتشار کربن حاصل از تولید سیمان پرتلند (PC) ایجاد می‌شود. در این راستا از سرباره کوره آهن‌گدازی به‌صورت آمورف (جایگزین سیمان) با استفاده از فعال‌کننده‌های قلیایی و بررسی آزمایشگاهی خصوصیات تازه (اسلامت فلو، T50، L-Box، قیف V و J رینگ) و خصوصیات سخت‌شده (مقاومت فشاری و کششی دو نیم شدن) بتن‌های ژئوپلیمرخودتراکم (SCGC) موردبررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از پرشدن آسان بتن در بخش‌های باریک و محدود، بهبود تراکم، استحکام پیوستگی مناسب با آرماتور، کاهش تعمیر و نگهداری، کیفیت بهتر بتن، کسب مقاومت بیشتر در زمان کوتاه‌تر، افزایش حدود70 درصدی مقاومت 28 روزه و 86 درصدی مقاومت 90 روزه بتن ژئوپلیمرخودتراکم نوع III نسبت به بتن با سیمان پرتلند (بتن مرجع) با عیار ثابت400 کیلوگرم بر مترمکعب می‌باشد. همچنین از دیگر مزایا می‌توان به عدم نیاز به ویبره زدن، استفاده از ضایعات صنعتی و کاهش آلودگی هوا، بهبود خواص مکانیکی (طبق نتایج آماری مقاومت‌های فشاری تا 65 مگاپاسکال) و همچنین کاهش هزینه کلی ساخت‌وساز بتن‌های خودتراکم ژئوپلیمری نسبت به نرخ کسب مقاومت بتن‌های خودتراکم معمولی، بتن‌های خودتراکم با درصدهای مختلف سرباره، بتن‌های معمولی ژئوپلیمری و بتن‌های معمولی اشاره کرد. با توجه به گران بودن فعال‌کننده‌های قلیایی در کشور، نبود دستگاه‌ها و زیرساخت‌های لازم جهت تولید پودرسرباره، عدم اطلاعات کافی در زمینه دوام بتن‌های ژئوپلیمری پیش‌بینی شده است که نتایج این مطالعه دامنه بتن‌های خودتراکم ژئوپلیمری (SCGC) را گسترش داده و در نتیجه فرصت‌های جدیدی برای صنعت ساخت‌وساز ایجاد کند.