مطالعه آزمايشگاهي رفتار ستون هاي فولادي پر شده با بتن حاوي براده هاي آهن

براده آهن از جمله ضايعات صنعتي مي باشد كه اثرات مضر بر محيط زيست دارد. به منظور كاهش اثرات منفي اين ضايعات، مي توان از آنها در ساخت بتن حاوي براده آهن به عنوان جايگزين بخشي يا تمام ماسه استفاده نمود. در اين پژوهش عملكرد فشاري ستون هاي فولادي پرشده با بتن (CFST) با مقطع دايره اي، مورد بررسي قرار گرفته است. بتن مورد استفاده در داخل ستون‌ها، حاوي براده آهن به مقدار 0، 10، 20 و 30 درصد وزني ماسه با دو نسبت مختلف آب به سيمان، در نظر گرفته شده است. نمونه‌هاي ستون CFST پس از ساخت و عمل‌آوري 28 روزه، تحت اثر بار محوري فشاري قرار گرفته و نتايج به صورت منحني‌هاي بار-تغييرمكان و ظرفيت باربري نمونه‌ها بدست آمده‌اند. پارامترهاي مورد مطالعه در اين تحقيق نسبت قطر به ضخامت فولاد محصور كننده، نسبت آب به سيمان (طرح اختلاط) و‌ درصدهاي مختلف براده آهن جايگزين ماسه مي‌باشد كه تاثير هر كدام بر مقاومت فشاري نمونه‌هاي CFST بررسي شده است. به منظور برآورد مقاومت فشاري بتن، نمونه‌هاي مكعبي بتن نيز تهيه شده و آزمايش مقاومت فشاري 28 روزه انجام شده است. نتايج به صورت مقاومت فشاري نمونه‌هاي مكعبي بتن و منحني‌هاي تنش-كرنش بتن، استخراج شده و تاثير نسبت آب به سيمان (طرح اختلاط) و درصد براده آهن بر مقاومت فشاري نمونه‌هاي مكعبي بتن و همچنين كارايي آن، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه افزودن براده آهن به مقدار 20 درصد وزني ماسه، مقاومت فشاري بتن و ستون‌هاي CFST را تا حد قابل قبولي افزايش مي‌دهد. اين مسئله همچنين افزايش سختي اوليه نمونه‌ها را در پي دارد. افزايش مقدار براده آهن از مقدار 20 درصد به 30 درصد وزني ماسه، باعث كاهش مقاومت فشاري نمونه‌ها مي‌شود، كه بر اين اساس مي‌توان نتيجه گرفت درصد بهينه براي مقدار براده آهن، 20 درصد مي‌باشد.