مطالعه‌ي آزمايشگاهي خصوصيات مكانيكي و عملكرد حرارتي فوم بتن اتوكلاوي حاوي مواد تغييرفازدهنده با شكل پايدار توسط ميكروسيليس و خاكستربادي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

بخش ساختمان سهم قابل توجهي در مصرف جهاني انرژي دارد و توسعه مصالح ساختماني با عملكرد حرارتي بهينه، يكي از راهبردهاي مؤثر در بهبود بهره‌وري انرژي ساختمان‌ها محسوب مي‌شود. هدف اين پژوهش بررسي تأثير به‌كارگيري پلي‌اتيلن‌گليكول 600 پايدارسازي‌شده بر خواص مكانيكي، فيزيكي، ريزساختاري و عملكرد حرارتي فوم‌بتن اتوكلاوي است. در اين پژوهش پانل‌هاي فوم‌بتني با ضخامت 10 سانتي‌متر و حاوي 10 و 20 درصد وزني پلي‌اتيلن‌گليكول 600 توليد شدند. به‌منظور پايدارسازي و كاهش احتمال نشت ماده تغيير فازدهنده از افزودني‌هاي پوزولاني ميكروسيليس و خاكستر بادي استفاده شد. عملكرد حرارتي نمونه‌ها با استفاده از دستگاه شبيه‌ساز دماي شبانه‌روز و تحت پروفيل دمايي يك روز تابستاني و يك روز پاييزي شهرهاي اصفهان و تبريز ارزيابي شد. شاخص‌هاي كاهش پيك دماي داخلي، دماي نهايي بيشينه، انحراف معيار دماي شبانه‌روز و تأخير زماني پاسخ حرارتي استخراج و تحليل شد. همچنين آزمايش‌هاي وزن مخصوص، جريان اسلامپ ، مقاومت فشاري، مقاومت كششي، جذب آب و دوام در برابر 100 چرخه يخ‌زدگي و ذوب انجام شد. ريزساختار و تركيب عنصري نمونه‌ها با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز طيف‌سنجي پراكندگي انرژي بررسي شد. نتايج نشان داد افزودن 10 و 20 درصد وزني پلي‌اتيلن‌گليكول 600 در طرح‌هاي حاوي خاكستر بادي به‌ترتيب موجب كاهش حدود 30 و 69 درصدي مقاومت فشاري 28روزه نسبت به نمونه شاهد شد. در حالي‌كه در طرح حاوي ميكروسيليس، افت مقاومت به حدود 5٫5 درصد محدود گرديد كه بيانگر نقش جبراني ميكروسيليس در حفظ پيوستگي ماتريس و كنترل اثر منفي ماده تغيير فازدهنده است. به‌طور كلي استفاده هم‌زمان از ميكروسيليس توانست بخش قابل توجهي از افت مقاومت را تا حدود 92 درصد جبران نمايد. در خصوص مقاومت كششي نيز نتايج نشان داد افزودن 10 و 20 درصد وزني پلي‌اتيلن‌گليكول 600 موجب كاهش حدود 71 و 70 درصدي مقاومت كششي در طرح‌هاي حاوي خاكستر بادي گرديد، در حالي‌كه در طرح حاوي ميكروسيليس ميزان كاهش حدود 66 درصد بود كه بيانگر اثر جبراني نسبي ميكروسيليس در بهبود رفتار كششي مي‌باشد. همچنين خاكستر بادي در بهبود كارايي مخلوط تازه و يكنواختي ساختار متخلخل نقش مؤثري ايفا كرد و مشاهدات ريزساختاري بيانگر توزيع يكنواخت‌تر تخلخل و بهبود انسجام ساختار داخلي نمونه‌هاي اصلاح‌شده بود. از منظر حرارتي وجود ماده تغيير فازدهنده موجب افزايش اينرسي حرارتي، كاهش دامنه نوسانات دماي داخلي و ايجاد تأخير زماني در رسيدن به دماي بيشينه شد. در شرايط هواي گرم، كاهش پيك دماي داخلي تا حدود 4٫2 درجه سانتي‌گراد و در شرايط هواي سرد، محدود شدن افت دماي شبانه تا حدود 2٫9 درجه سانتي‌گراد مشاهده شد. در مجموع نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه استفاده هدفمند از ماده تغيير فازدهنده پايدار در فوم‌بتن اتوكلاوي، در كنار افزودني‌هاي پوزولاني، مي‌تواند تعادلي ميان بهبود عملكرد حرارتي و حفظ خواص مكانيكي برقرار كند و ظرفيت بالقوه‌اي براي كاربرد در ساختمان‌هاي كم‌مصرف انرژي فراهم آورد.

237765

سازه

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان