مطالعه اثر میزان جایگزینی سیمان با خاکستر بادی بر تکامل ریزساختار، پاسخ تنش–کرنش و مقاومت به نفوذ یون کلراید در بتن خودتراکم

بابک منصوری¹ هادی فاطمی²

1) استادیار گروه مهندسی عمران، واحد شیراز،دانشگاه آزاد اسلامی،شیراز، ایران
2) کارشناس مسئول آزمایشگاه گروه مهندسی عمران، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

کد IOI مقاله : ABZE-ABHHDA
محل انتشار : پنجمین کنگره بین المللی مهندسی عمران ، معماری ، مصالح ساختمانی و محیط زیست(caucong.com)
چکیده :
    توسعه بتن‌های پایدار با عملکرد بالا، نیازمند استفاده از مواد مکمل سیمانی به‌منظور بهبود خواص مکانیکی، افزایش دوام و کاهش پیامدهای زیست‌محیطی تولید سیمان است. خاکستر بادی به‌عنوان یک ماده پوزولانی فعال، با ایجاد واکنش‌های ثانویه هیدراتاسیون، کاهش تخلخل و اصلاح ساختار ناحیه انتقالی سنگدانه–خمیر سیمان (ITZ)، می‌تواند عملکرد بتن را بهبود دهد. در این پژوهش، تأثیر جایگزینی جزئی سیمان با خاکستر بادی در مقادیر ۱۰، ۲۰ و ۳۰ درصد بر ویژگی‌های مکانیکی، رفتار تنش–کرنش، مقاومت در برابر نفوذ یون کلراید و ریزساختار بتن خودتراکم با عیارهای مختلف سیمان (۲۵۰، ۳۰۰ و ۳۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب) بررسی شد. برای ارزیابی عملکرد نمونه‌ها، آزمایش مقاومت فشاری در سنین ۷، ۲۸ و ۹۰ روز، آزمون مهاجرت تسریع‌شده یون کلراید (RCMT) و تحلیل منحنی‌های تنش–کرنش انجام گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از خاکستر بادی تا سطح ۲۰ درصد، موجب بهبود تراکم ساختار داخلی، کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت در برابر عوامل مهاجم می‌شود. ترکیب بتن با عیار سیمان ۳۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب و ۲۰ درصد خاکستر بادی، بهترین عملکرد را از نظر کاهش نفوذ یون کلراید و ارتقای خواص مکانیکی نشان داد. اگرچه جایگزینی ۳۰ درصد خاکستر بادی موجب کاهش مقاومت اولیه شد، اما در سنین بالاتر به دلیل توسعه واکنش پوزولانی، بهبود دوام و اصلاح ریزساختار مشاهده شد. تحلیل رفتار تنش–کرنش نیز نشان داد که استفاده از ۲۰ درصد خاکستر بادی موجب افزایش ظرفیت کرنش نهایی، بهبود شکل‌پذیری و کنترل بهتر توسعه ترک‌ها می‌شود. بر اساس نتایج، جایگزینی ۲۰ درصدی خاکستر بادی می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر برای تولید بتن خودتراکم پایدار، کم‌کربن و مقاوم در برابر محیط‌های کلرایدی مورد استفاده قرار گیرد.

کلمات کلیدی : بتن خودتراکم پایدار خاکستر بادی واکنش پوزولانی دوام بتن مهاجرت یون کلراید