بررسی مقاومت بتن حاوی ضایعات یونولیت ساختمانی و میکروسیلیس

یونولیت

همواره سبکی بتن، همراه مقاومت کم آن تلقی شده است. سبک دانه ­های درشت نقش مهمی را در تغییر مقاومت بتن سبک دانه بازی می­کنند. نزدیک به دو دهه پیش مطالعه برای تولید بتن سبک دانه با مقاومت زیاد به ویژه در پروژه ­های نفتی آغاز شد و توانستند با استفاده از سبک دانه­ های خاص و بکارگیری مصالح و افزودنی­های مرغوب اعم از سیمان، دوده سیلیسی و فوق روان کننده ­ها به مقاومت­های فشاری فراتر از ۲۰ مگاپاسکال دست یابند (۱). حسینی و همکاران طرح اختلاط­های مختلفی با درصدهای مختلفی از نسبت آب به مواد سیمانی و میزان سبکدانه در کل حجم بتن، ساخته و آزمایشات خواص مکانیکی بتن شامل: مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته انجام گردید که نتایج حاکی از دستیابی به مقاومتهای بالای ۵۰ مگاپاسکال با وزن مخصوص خشک بین ۱۶۰۰ تا ۱۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب می­باشد. غلامی و همکاران تعداد ده طرح اختلاط بتن با ریزدانه و سبک دانه پومیس ساخته شد جهت تعیین مقاومت فشاری هفت چهارده و بیست هشت روز بتن سبک از هر طرح تعداد نه نمونه مکعبی 15Í15 سانتیمتر و برای تعیین مقاومت کششی تعداد سه نمونه استوانه­ای 15Í30 سانتیمتر ساخته شد با توجه به نتایج مشخص شد نمونه ­های با عیار سیمان کم با فوق روان کننده و بدون فوق روان کننده ارزش سازه­ای ندارند در نمونه­ های با عیار سیمان زیاد نمونه­ های با فوق روان کننده و بدون فوق روان کننده ارزش سازه­ ای دارند. غفاری در پژوهشی مشکلات طرح اختلاط بتن سبک و راه­های مقابله با آن و به منظور دسترسی به بتن­ های سبک پر مقاومت با عملکرد بالا، با طرح­های اختلاط متفاوت حاوی میکروسیلیس و انوسیلیس انجام دادو مقاومت فشاری نمونه­ ها در سن­های 7 و 28 و 90 روز همراه با عمل آوری را بررسی کرده است. از مقاومت کسب شده ­ی نمونه ­های مختلف بتن در این پژوهش نتیجه شد که میکروسیلیس و نانوسیلیس در کنار هم همراه با افزودنی­های دیگر مثل لکیا و فوق روان کننده مقاومت بیشتری به بتن می­بخشند.

بررسی ­­های نوشچنو وویتکومب نشان داده است که با اسفاده از سبکدانه ­های سیلیسی منبسط شده (ESA) با مصرف 520 کیلوگرم بر متر مکعب سیمان و میکروسیلیس تا ۲۰ درصد وزن سیمان می­توان به مقاومتی معادل 5/70 مگا پاسکال با وزن مخصوص 1860 کیلوگرم بر متر مکعب دست یافت. بررسی های آتیز و همکاران نشان داده است که با استفاده از دانه ­های بازالت- پومیس، 450 کیلوگرم بر متر مکعب سیمان و ۱۰ درصد وزن سیمان میکروسیلیس بصورت جایگزین،می­توان به مقاومت فشاری8/43 مگا پاسکال و با وزن مخصوص خشک 1820 کیلوگرم بر متر مکعب پس از ۳ ماه دست یافت.تحقیقات روسیگنولو و همکاران نشان دهنده این است که با استفاده از دانه­ های سبک برازیلین می­توان به مقاومت فشاری ۲۸ روزه 6/53 مگاپاسکال با وزن مخصوص خشک 1605 کیلوگرم بر متر مکعب دست یافت. در سال 1973 آقای کوک تحقیقاتی روی بتن­های سبک با مواد EPS به عنوان یک مصالح سبک انجام داده است که می­تواند به عنوان مصالح باربر سازه ­ای در سازه ­ها استفاده شود تحقیقات آقایان جوانیولیو و بینگ چن نشان داده است که بتن سبک ساخته شده با مصالح سبک EPS دارای محدوده وزن مخصوص 800 تا 1800 کیلوگرم بر متر مکعب و محدوده مقاومتی ۱۰ تا ۲۵ مگا پاسکال هستند که برای مصارف سازه ­ای مناسب می­باشد. در این پژوهش هدف این است که با استفاده از پلی استایرن­ های بازیافتی که نوعی مصالح سبک و ضایعات کارخانجات تولید یونولیت ­های ساختمانی می­باشند،بتوان به یک بتن با مقاومت سازه­ای و کاربردی با انجام کلیه آزمایش­های خواص مکانیکی دست یافت.

معرفی و آزمایشات

پژوهش­ های انجام گرفته در نوع سیمان، نشان می­دهد که بتن ­های سبک ساخته­ شده با سیمان نوع ۲ نسبت به سیمان نوع ۱ هم در سنین پایین و هم در سنین بالای دارای مقاومت فشاری بالاتری است و افزایش مقاومت فشاری در حدود ۶مگاپاسکال است. در این تحقیق نیز از سیمان پرتلند تیپ ۲ که دارای وزن مخصوص ۳۱۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب و سطح مخصوص به روش بلین 306/0 متر مربع بر گرم می­باشد، استفاده گردیده است. گیرش اولیه این سیمان 175 و گیرش ثانویه آن 230 دقیقه است و دارای مقاومت فشاری ۳ روزه 4/17 مگا پاسکال، ۷ روزه 4/21 مگاپاسکال و 28 روزه 1/34 مگا پاسکال می­باشد که آنالیز شیمیایی آن در جدول ۱ آمده است. میکروسیلیس استفاده شده در این تحقیق محصول شرکت FOSROC بوده و سطح ویژه ذرات آن ۲۰ متر مربع به گرم است که دارای وزن مخصوص ۲۲۰۰ کیلوگرم بر متر مکب می­باشد. حداقل مقدار استاندارد از این افزودنی معدنی در تحقیقات گذشته ۱۰ درصد وزن سیمان و بصورت جایگزین آن می­باشد که به جهت ملاحظات اقتصادی، از این مقدار در طرح اختلاط­ها، بدون حل کردن در آن و به صورت خشک به مخلوط بتن اضافه شده است. پلی استایرن­ ها بازیافتی معمولاً در کارخانجات تولید بلوک­ها و ورق­های یونولیت و یونولیت ­هایی که برای محافظت تولیدات محصولات برقی درون کارتن­های بسته بندی قرار داده می­شوند تهیه شده و پس از تبدیل آنها به دانه­های بسیار ریز مورد استفاده قرار گرفته شده است. وزن مخصوص پلی استایرن بازیافتی مورد استفاده ۹ الی ۱۰ کیلوگرم بر متر مکعب می­باشد که نسبت به سایر مصالح بکار رفته در ساختمان، وزن ناچیزی می­باشد. در شکل­های ۱ و ۲ مراحل تولید این مصالح سبک ضایعاتی نشان داده شده است.

یونولیت

جمع آوری ضایعات یونولیت

یونولیت

دستگاه پودر کردن ضایعات و پلی استایرن بازیافتی

نتیچه گیری :

۱- از پلی استایرن­های بازیافتی حاصل از ضایعات کارخانجات و یونولیت ­ساختمانی می­توان جهت سبک سازی بتن با مقاومت مطلوب استفاده کرد.

۲- بتن­های سبک حاوی پلی استایرن­ های حاصل از ضایعات یونولیت دارای وزن مخصوص ۲۰ تا ۲۵ درصد سبک­تر از بتن­های معمولی می­باشد.

۳- افزایش قابل ملاحظه­ای در حدود ۱۰ مگاپاسکال در نسبت مقاومت خمشی به مقاومت کششی در نمونه­ های حاوی پلی استایرن نسبت به بتن معمولی مشاهده می­شود.

۴- جهت تخمین وزن مخصوص بتن­های سبک سازه­ای حاوی پلی استایرن­ های بازیافتی می­توان از رابطه استفاده کرد.

۵- باتوجه به تأثیر نسبت آب به مصالح سیمانی بر مقاومت فشاری و نیاز به کم کردن این نسبت برای رسیدن به مقاومت های بالاتر،استفاده از فوق روان کننده برای حفظ کارایی بتن لازم می­باشد.

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *