توليد آزمايشگاهي بتن پودري واكنش زاي سبك

كارشناسي ‌ارشد

چكيده بتن پودري واكنش‌زا (RPC)به عنوان يكي از انواع بتن‌هاي فوق‌توانمند است كه در سال ١٩٩۴ با رويكرد اصل تنگچين ، توسط ريچارد و چيرزي بيان شد. در اين نگرش با استفاده از تكنيك حذف درشت دانه‌ها و مهندسي ميكروساختار در ماتريس كامپوزيت‌هاي سيماني، بتني با مزاياي منحصر ‌بفرد نظير استحكام مكانيكي زياد، تراكم حجمي بالا و تخلخل پايين در مقايسه با بتن معمولي معرفي شده‌است. با اين حال وزن‌ مخصوص PRC به طور معمول بين 3000-2150 كيلوگرم بر مترمكعب مي‌باشد، كه موجب افزايش بار مرده در سازه و طبيعتا افزايش هزينه‌ها مي‌شود. بر همين اساس، هدف اين تحقيق توليد بتن پودري واكنش‌زاي سبك(LRPC) با جايگزيني كامل پودر كوارتز با سرباره ‌كوره‌ي ‌آهن‌گدازي و استفاده از پلي استايرن انبساطي (EPS)، پلي استايرن انبساطي اصلاح شده (MEPS)، پودر پلي‌استايرن (PS) و پودر پلي‌استايرن بازيافتي با استفاده از حلال (SRPS)، به عنوان سبكدانه در سطوح مختلف %15، %30 و %45 حجمي از خمير چسباننده است. نتايج تحقيقات نشانگر آن است كه سبك‌سازي با استفاده از EPS به دليل خواص مكانيكي ضعيف و دانسيته پايين دانهها و در پي آن تراكم ناكارامد و در نهايت زوال يكپارچگي بتن منجر به كاهش قابل توجه (%80-%60) مقاومت فشاري بتن در سطوح مختلف و در سنين متفاوت است. در مرحله بعدي استفاده از حرارت به منظور ارتقا ريزساختارEPS و افزايش استحكام مكانيكي آن و سبكسازي RPC باMEPS مورد توجه قرار گرفت، كه بر اساس نتايج، بهكارگيري MEPS در مقايسه با EPS موجب افزايش %60 مقاومت‌فشاري LRPC مي‌شود. در مراحل سوم و چهارم افزايش همگوني ريزساختار LRPC و جلوگيري از افت شديد مقاومت فشاري بتن از طريق كاهش حداكثر اندازه ذرات سبكدانه و در واقع استفاده از PS و SRPS اساس تحقيق بوده است. استفاده از PS و SRPS در سطوح جايگزيني %15، %30 و %45 با افت مقاومت‌فشاري بمراتب كمتر و بهترتيب در حدود %3/5، %6/8 و %28 نسبت به مخلوط شاهد منجر به دستيابي به دانسيتههاي2020، 1820 و 1650 كيلوگرم بر متر مكعب و مقاومت‌فشاري 2/142، 5/137 و 6/108 مگاپاسكال گرديد. بر اساس اين نتايج، در دانسيته يكسان مقاومت‌فشاري LRPC حاوي پودر PS نسبت به MEPS وEPS به ترتيب حدود %43 و %150 افزايش نشان ميدهد. واژه‌هاي كليدي: بتن‌سبك‌وزن، بتن‌پودري واكنش‌زا، پلي‌استايرن انبساطي، سرباره كوره آهن‌گدازي

191016

دانشگاه علم و صنعت ايران

صنايع شيميايي معدني

دكتر علي اله ‌وردي - دكتر سيدنظام الدين اشرفي زاده