بررسی مقاومت مکانیکی و دوام نمونههای ملات ماسهسیمان و بتن در اثر افزودن پودر سرباره کارخانجات شهربناب
Keywords:
بتن, ملات ماسهسیمان, سیمان, پوزولانAbstract
درکارخانجات فولاد شهرستان بناب سرباره تولید می شودوتاکنون درخصوص امکان استفاده از این پسماندهای صنعتی درتولید ملات وبتن به منظور ساخت فرآورده های سیمانی مطالعه نشده است. دراین پایان نامه، مقاومت فشاری 7روزه و28 روزه نمونه های ملات ماسه وسیمان ساخته شده با استفاده از ماسه سرباره ای، ماسه رودخانه ای وماسه ترکیبی سرباره ای -رودخانه ای با نسبت های مختلف (15،30،40و50%) مورد بررسی قرار گرفت.نتایج نشان دادکه نمونه های ساخته شده باماسه سرباره ای بادانه بندی فولردارای مقاومت فشاری بالاتری نسبت به نمونه های ماسه رودخانه ای هستند؛ به طوریکه مقاومت فشاری 7 روزه و28روزه آنها به ترتیب 205 و338 کیلوگرم برسانتی مترمربع به دست آمد. درمقابل، نمونه های ساخته شده با ماسه رودخانه ای دارای مقاومت فشاری 36 و230 کیلوگرم برسانتی مترمربع بودند. همچنین، نمونه های ترکیبی درسن 7روزه مقاومت مشابهی باماسه رودخانه ای داشتند، اما در سن 28 روزه مقاومت بالاتری رانشان دادند.
یکی از دستاوردهای مهم این پژوهش، استفاده ازماسه سرباره ای بادانه بندی فولر است ،که به واسطه شکست سرباره توسط سنگ شکن فکی حاصل شده وپیش از این کمترموردمطالعه قرارگرفته بود. این درحالی است که نمونه های ماسه رودخانه ای با دانه بندی غیرفولر مقاومت مکانیکی کمتری داشتند. علاوه براین، نشان داده شد که اصلاح دانه بندی ماسه رودخانه ای به دانه بندی فولر نیازمند هزینه وانرژی بالاتری است. درنمونه های ترکیبی، استفاده از 15% ماسه سرباره تاثیر قابل توجهی برافزایش مقاومت نسبت به نمونه های شاهد نداشت. اما با افزایش درصد سرباره به 30تا50%،افزایش مقاومت مشهود بود. این پژوهش باتمرکز بربهبود استفاده ازماسه سرباره ای درساخت ملات های مقاوم تر، گامی درجهت بهره برداری بهینه ازمواد پسماند صنعتی در پروژه های عمرانی برداشته شود.
Downloads
References
رمضانیانپور، علی اکبر.کاظمیان، مازیار.صدیقی، سعید، " بررسی و مقایسه خواص مکانیکی و دوام مالتهای سیمانی
حاوی پوزوالنهای طبیعی و مصنوعی"، ،1397 سومین کنفرانس بین المللی و هفتمین کنفرانس ملی
.2 کاظمی بجد، موسوی، قادری )1400(، » بررسی تأثیر پوزوالن پومیس و متاکائولین بر روی دوام بتن بازیافتی و
خوردگی میلگردهای آن «،
.3 اسپرهم، علیرضا . مرادی خو، امیربهادر )1400(، » فاکتورهای تاثیرگذار بر مقاومت فشاری بتن ژئوپلیمری بر پایه
خاکستر بادی «
.4 مومنی، کمیل. صحاوی، سید امیرعلی. نقدی، کامیاب )1400(، » نگاه مروری بر خواص و ویژگی های بتن
ژئوپلیمری با مواد پایه مختلف«
.5 پاچیده،قاسم. قلهکی، مجید. مشتاق، امین )1399(، » مطالعه آزمایشگاهی خواص مکانیکی و ریزساختار مالت
سیمانی حاوی پودر میکروسیلیس و سرباره کوره آهنگدازی در شرایط پس از دماهای باال ، تهران.
.6 نادری، محمود. کبودان، علیرضا. کشتکار، محمدرضا، 1399 ، " مطالعه نفوذپذیری و مقاومت بتن های حاوی دوده
سیلیسی، زئولیت و خاکستر بادی با استفاده از روش محفظه استوانه ای و استاندارد بریتانیا "
.7 رنجبر،ملك محمد ،مدندوست.رحمت،یوسفی.سامان،موسوی.سید یاسین، "بررسی خواص بتن سخت شده خود
متراکم حاوی متاکائولن"، اولین کنفرانس ملی صنعت بتن خرداد .1391
.8 رستمی, وحید و کیارش لطفی، ،1390 بررسی تأثیر ضایعات پودر شیشه با دانه بندی مختلف بر مقاومت بتن،
سومین همایش ملی عمران شهری، سنندج، دانشگاه آزاد اسالمی واحد سنندج.
.9 مستوفی نژاد, داود و سیدبهزاد طالئی طبا، ،1384 بررسی تأثیر ریزدانه های شیشه ای و پودر شیشه در دوام بتن
با مقاومت باال ، دومین کنفرانس بین المللی بتن و توسعه، تهران، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن.
10. Forty, A., (2013), Concrete and culture: a material history. Reaktion Books.
11. Poon, C.S. Lam, L., Kou, S.C. Wong, Y.L. and Wong, R., (2001), “Rate
of pozzolanic reaction of metakaolin in high performance cement pastes,”
Cement and Concrete Research.
12. Khan, M., & Ali, M, (2019), Improvement in concrete behavior with fly ash, silicafume and coconut fibres. Construction and Building Materials.
https://civil.cdsts.ir 18 صفحه
13. Xie, J., Li, J., Lu, Z., Li, Z., Fang, C., Huang, L., & Li, L, (2019), Combination effects
of rubber and silica fume on the fracture 18ehavior of steel-fibre recycled aggregate
concrete. Construction and Building Materials.
14. Pedro, D., De Brito, J., & Evangelista, L, (2018), Durability performance of highperformance concrete made with recycled aggregates, fly ash and densified silica
fume. Cement and Concrete Composites.
15. Hooi LS, Min PJ. Potential of substituting waste glass in aerated light weight
concrete. Procedia engineering. 2017.
16. Xu S, Xie N, Cheng X, Huang S, Feng L, Hou P, Zhu Y,2018, Environmental
resistance of cement concrete modified with low dosage nano particles. Construction
and Building Materials.
17. Aydın AC, Nasl VJ, Kotan T,2018, The synergic influence of nano-silica and carbon
nano tube on self-compacting concrete. Journal of Building Engineering.
18. Ismael R, Silva JV, Carmo RN, Soldado E, Lourenço C, Costa H, Júlio E, 2016,
Influence of nano-SiO2 and nano-Al2O3 additions on steel-to-concrete bonding.
Construction and Building Materials.
19. Qin Y, Zhang X, Chai J, Xu Z, Li S,2019, Experimental study of compressive
behavior of polypropylene-fiber-reinforced and polypropylene-fiber-fabricreinforced concrete. Construction and Building Materials.
20. Badogiannis EG, Christidis ΚI, Tzanetatos GE,2019, Evaluation of the mechanical
behavior of pumice lightweight concrete reinforced with steel and polypropylene
fibers. Construction and Building Materials.
21. Badogiannis EG, Christidis ΚI, Tzanetatos GE,2019, Evaluation of the mechanical
behavior of pumice lightweight concrete reinforced with steel and polypropylene
fibers. Construction and Building Materials.
22. de Alencar Monteiro VM, Lima LR, de Andrade Silva F,2018, On the mechanical
behavior of polypropylene, steel and hybrid fiber reinforced self-consolidating
concrete. Construction and Building Materials.
23. Wang D, Ju Y, Shen H, Xu L,2019, Mechanical properties of high performance
concrete reinforced with basalt fiber and polypropylene fiber. Construction and
Building Materials.
24. Akand L, Yang M, Wang X,2018, Effectiveness of chemical treatment on
polypropylene fibers as reinforcement in pervious concrete. Construction and
Building Materials.
25. Ramdani S, Guettala A, Benmalek ML, Aguiar JB,2019, Physical and mechanical
performance of concrete made with waste rubber aggregate, glass powder and silica
sand powder. Journal of Building Engineering.
26. Omran AF, Etienne D, Harbec D, Tagnit-Hamou,2017, ALong-term performance of
glass-powder concrete in large-scale field applications. Construction and Building
Materials.
https://civil.cdsts.ir 19 صفحه
27. Hendi A, Mostofinejad D, Sedaghatdoost A, Zohrabi M, Naeimi N, Tavakolinia
A,2019, Mix design of the green self-consolidating concrete: Incorporating the waste
glass powder. Construction and Building Materials.
28. He ZH, Zhan PM, Du SG, Liu BJ, Yuan WB,2018, Creep behavior of concrete
containing glass powder. Composites Part B: Engineering.
29. Omran A, Tagnit-Hamou A,2016, Performance of glass-powder concrete in field
applications. Construction and Building Materials.
30. Samimi, K., Mahdikhani, M. and Moodi, F., 2018. Influence of metakaolin and
various cements types on compressive strength and transport properties of selfconsolidating concrete. World Academy of Science, Engineering and Technology,
International Journal of Civil and Environmental Engineering, 5(3).
31. Okoye, F.N., Durgaprasad, J. and Singh, N.B., 2016. Effect of silica fume on the
mechanical properties of fly ash based-geopolymer concrete.
32. Saghi, Hassan and Abdolrahim Mehrdadi, 2015, Geopolymer Cement and its
Application in Concrete, Fourth National Conference on New Materials and
Structures in Civil Engineering, Yasuj, Yasuj University In Persian.
33. Bandar, Daly; Nemat Hassani and Mohammad Mehdi Khodaparast, 1390, Jupolymer
concrete and its applications, the first international conference on Natrava concretes,
drinking water storage tanks, Rasht, Golestan Urban Water and Sewerage Company
In Persian.
34. Redaei, Mohammad Mehdi and Mehdi Mehdikhani, 2016, Effect (CFRP) on
Compressive Strength Characteristics of Lightweight Geopolymer Concrete with
Economic Approach, 2nd International Conference on New Research Findings in
Civil Engineering, Architecture and Urban Management, Tehran, Confederation
International Inventors of the World (IFIA), Comprehensive University of Applied
Sciences In Persian.
35. Razmi, Khadijeh; Bahram Rezaei and Abdollah Sadri, 2011, The use of geopolymer
concretes instead of Portland concretes in construction projects, the first international
conference on Natrava concretes, drinking water storage tanks, Rasht, Golestan
Urban Water and Sewerage Company In Persian
36. Redaei, Mohammad Mehdi and Mehdi Mehdikhani, 2016, Comparison of the effect
of lightweight aggregate on the compressive strength properties of geopolymer
concrete and ordinary concrete according to economic evaluation, International
Conference on Civil Engineering, Tehran, Permanent Secretariat of the Conference
In Persian.
37. Mahdi DarvishNezhad Aliabad, Yusef Zandi, Zahra DarvishNezhad Aliabad, 2019,
Evaluation of Mechanical Properties of Concrete Made with Metakaolin Scrap,
Melting Iron Slag and Copper Smelting Slag.
38. Madani, Seyed Hesam, Pourjahanshahi, Amin,1397, Investigation of pozzolanic
properties of different materials and their effect on the properties of super-capable
concrete. Journal of Civil Engineering Amirkabir.
https://civil.cdsts.ir 20 صفحه
39. Ramezanianpour, Ali Akbar, Zolfagharansab, Arash, Bahmanzadeh, Farnaz,
Ramezanianpour, Amir Mohammad,1397, Evaluation of performance of reinforced
concrete containing pozzolan against sulfuric acid attack. Journal of Civil
Engineering Amirkabir.
40. Navid Ranjbar, Mohammad Mehrali, Mahmoud R. Maheri, Mehdi Mehrali, Hotpressed geopolymer,2017, Cement and Concrete Research.
41. M. Babaee, A. Castel, Chloride,2016, induced corrosion of reinforcement in lowcalcium fly ash-based geopolymer concrete, Cement and Concrete Research.
42. Arnaud Castel, Stephen J. Foster, 2015, Bond strength between blended slag and
Class F fly ash geopolymer concrete with steel reinforcement, Cement and Concrete
Research.
43. Xiao Xuea, Yun-Lin Liua,b, Jian-Guo Daia,∗, Chi-Sun Poona, Wei-Dong Zhangc,
Peng Zhangd,2018, Inhibiting efflorescence formation on fly ash–based geopolymer
via silane surface modification, Cement and Concrete Composites .
44. Raphaëlle Pouhet, Martin Cyr,2016, Carbonation in the pore solution of metakaolinbased geopolymer,Cement and Concrete Research.
45. Ali Akbar Maghsoudi, Mostafa Anjum Shoaa,2018, The effect of cement addition
on the compressive strength of pozzolanic geopolymer.
