بررسي خواص مكانيكي و برخي شاخص‌هاي دوام بتن حاوي ريزالياف ولاستونيت و پوزولان ميكروسيليس

Evaluation of Mechanical Properties and Durability indices of Concrete containing Wollastonite and Silica-Fume

تحقيقات اخير در صنعت ساخت و ساز جايگزيني كلي يا جزئي سيمان توسط پوزولانها و مواد معدني را موجه ميسازد. توليد و استفاده از اين مواد مي­تواند با مزيت­هاي اقتصادي، زيست محيطي و فني مانند ذخيره انرژي، كاهش حرارت هيدراسيون، حفاظت از محيط زيست و يا بهبود دوام در مقابل حملات شيميايي مختلف همراه شود. ولاستونيت ماده­اي معدني است كه اخيراً به عنوان جايگزين مناسب قسمتي از سيمان در بتن مطرح شده است. با اين كه وجود منابع عظيمي از اين ماده در ايران به ثبت رسيده، ولي تاكنون در كشور ما تحقيقي در خصوص جايگزيني اين ماده در بتن انجام نشده و اطلاعات كمي از تأثير اين ماده بر خصوصيات مكانيكي و دوام بتن در دسترس است. از اين رو در اين تحقيق آزمايشگاهي به منظور بررسي اثر جايگزيني مقادير مختلف ماده معدني ولاستونيت بر برخي از خواص مكانيكي و دوام بتن، 27 طرح مخلوط در سه نسبت آب به مواد سيماني مختلف ساخته شد. در برخي طرح­ها از پوزولان ميكروسيليس نيز به دليل ضعف ولاستونيت در مقاومت كوتاه مدت استفاده شد. ولاستونيت به صورت درصد وزني به ميزان 5% و 20% و ميكروسيليس نيز در درصدهاي 7% و 10% جايگزين سيمان شده است. به منظور تعيين خواص مكانيكي و شاخص­هاي دوام آزمايش­هاي مربوطه در سنين 7، 28 و 90 روز برروي نمونه هاي بتني انجام شد. نتايج به دست آمده نشان مي­دهند طرح­هايي كه در آن­ها 5 درصد ولاستونيت به همراه ميكروسيليس با سيمان جايگزين شده است، بهترين عملكرد را در آزمايش­هاي مكانيكي و دوام داشته ­اند

Currently, concrete based on Portland cement (PC) is the most used construction material. However, Portland cement is not without problems. Manufacturing of Portland cement consumes 10-11 EJ of energy annually, approximately 2-3% of global primary energy use. Furthermore, Portland cement production results in approximately 0.87 of carbon dioxide for every tons of cement produced (roy, 1999; Damtoft et al., 2008). Recent researches on construction industry show an increasing interest in partial replacement of cement by pozzolans and minerals. Production and use of these materials can be accompanied by economic, environmental and technical advantages such as saving energy, reducing heat of hydration, environmental protection or improvement of the durability against chemical attacks (Kargol et al., 2013; Madlool et al., 2013). Wollastonite is a natural mineral that has been recently proposed as an alternative part of cement in concrete (Ransinchung and Kumar, 2010). There is little information about the effect of this material on mechanical properties and durability of concrete. In this study the effect of different replacement percentages of wollastonite and silica fume with cement on concrete properties was evaluated.