خصوصيات مكانيكي بتن قليافعال سرباره اي تك جزئي حاوي سنگ دانه هاي سراميك پرسلان بازيافتي تحت اثر دما

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

امروزه بتن يكي از پرمصرف ترين مصالح ساختماني موجود در جهان مي باشد كه با توسعه و گسترش شهرها روزبه روز مصرف آن در جهان افزايش مي يابد. استفاده از بتن در سازه هاي كوچك و بزرگ به دليل ويژگي هاي منحصربه فرد آن از جمله مقاومت فشاري بالا، شكل پذيري، مقاومت در برابر حرارت نسبت به سازه هاي ديگر و دوام خوب در مقابل عوامل محيطي بيش از پيش افزايش يافته است. اما استفاده از بتن در صنعت ساخت وساز با عث به وجود آمدن يكسري مشكلاتي از جمله افزايش آلودگي هوا و تخريب محيط زيست مي گردد. يكي از راه حل هاي مقابله با اين مشكلات استفاده مجدد از ضايعات ساختماني مي باشد كه با گسترش شهرنشيني و نياز به تخريب و بازسازي و همچنين توليد بيشتر مصالح و افزايش ضايعات ناشي از جابه¬جايي مصالح روزبه روز به مقدار آنها افزوده مي گردد و از طرفي ديگر با مشكل دفع اين زباله ها در محيط زيست روبه رو خواهيم شد. به همين منظور با استفاده مجدد اين ضايعات كمك شاياني به محيط زيست مي گردد. با قرارگرفتن بتن در معرض حرارت هاي بالا سنگ دانه هاي طبيعي و ماده چسباننده موجود در بتن به دليل ماهيت آهكي خود تجزيه شده و مقاومت خود را از دست مي دهد وتخريب مي گردد. به همين منظور با جايگزيني سنگ دانه هاي طبيعي با ضايعات سراميك هاي پرسلان و بازيافت آنها به عنوان ريزدانه و درشت دانه در بتن باعث افزايش مقاومت بتن در برابر حرارت شده و آلودگي هاي زيست محيطي نيزكاهش داده مي شود. ازطرفي با جايگزيني سيمان پرتلند معمولي در بتن با چسباننده هاي قليافعال از تجزيه چسباننده در دماهاي بالا جلوگيري خواهد شد و بتني با مقاومت بالا در برابر حرارت ساخته مي گردد. همچنين به منظور جلوگيري از فشارهاي منفذي داخلي بتن كه از تبخير آب محبوس در بتن توليد مي شود و افزايش مقاومت كششي و خمشي بتن از الياف پلي پروپيلن و الياف فولادي در مخلوط بتن استفاده مي گردد. با افزودن الياف پلي پروپيلن در بتن در دماهاي بالا اين الياف ذوب شده و باعث به وجود آمدن شبكه هايي در بتن شده كه بخار حاصل از تبخير آب هاي محبوس در بتن از مسير آن خارج مي گردد. از طرفي ديگر با افزودن الياف فولادي در مخلوط بتن به دليل ماهيت رسانايي، حرارت در سطح بتن به صورت يكنواخت پخش شده و از به وجود آمدن گراديان حرارتي كه باعث تخريب و پوسته كن شدن بتن در حرارت هاي بالا مي شود جلوگيري مي گردد. مقدار مصرف اين الياف در بتن متفاوت مي باشد. در اين تحقيق ابتدا به منظور ارزيابي تأثير استفاده از سنگ دانه هاي بازيافتي سراميك پرسلان در مخلوط بتن قليافعال سرباره اي تك جزئي نمونه هايي بدون الياف با سنگ دانه هاي طبيعي و سنگ دانه هاي بازيافتي سراميك پرسلان تهيه گرديد و خواص مكانيكي آنها ارزيابي گرديد و با يكديگر مقايسه شدند. نتايج نشان داد استفاده از سنگ دانه هاي بازيافتي سراميك پرسلان سبب بهبود و افزايش خواص مكانيكي بتن مي-گردد. همچنين به منظور افزايش مقاومت بتن در برابر حرارت از 100 درصد جايگزيني ضايعات سراميك پرسلان به عنوان ريزدانه و درشت دانه و از چسباننده قليافعال تك جزئي در ساخت بتن استفاده شد. همچنين به منظور ارزيابي كاربرد الياف در بتن و تأثيرمقدار الياف در مخلوط بتن از درصد جايگزيني0، 0/3 ، 0/5 و 1 درصد الياف فولادي و0 و 0/2 درصد الياف¬پلي¬پروپيلن و تركيب هردو در بتن استفاده شد. تأثيرات مقادير الياف در بتن تحت درجه حرارت هاي 20، 200، 400 و800 درجه سانتيگراد از نظر خواص مكانيكي ارزيابي شده است. نتايج نشان داد كه با افزايش دما خواص مكانيكي تمامي نمونه ها كاسته شده و مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و مقاومت كششي آنها كاهش پيدا خواهد كرد. با افزايش دما تا 400 درجه سانتيگراد مقاومت فشاري حدود 4 درصد، مقاومت خمشي حدود 33 درصد و مقاومت كششي حدود 38 درصد كاسته گرديد. همچنين با افزايش دما تا 800 درجه سانتيگراد مقاومت فشاري حدود 74 درصد، مقاومت خمشي حدود 55 درصد و مقاومت كششي حدود 73 درصد كاهش پيدا كرد. با افزودن الياف فولادي و پلي پروپيلن در مخلوط بتن ميزان مقاومت نمونه ها در برابر حرارت افزايش پيدا كرد. با افزودن الياف فولادي به مخلوط بتن گراديان حرارتي كاسته شده و مشخص شد با افزودن الياف پلي پروپيلن به مخلوط بتن از پوسته كن شدن بتن در معرض حرارت جلوگيري مي گردد.

225778

سازه

پرديس

دانشگاه صنعتي اصفهان