بررسی آزمایشگاهی مشخصات و مقاومت بتن پوزولانی معدنی محلی در برابر آتش و ارزیابی توانایی آن درکاهش انتشار گاز گلخانه ای CO۲

یافتن راهی جهت کاهش تولید و مصرف سیمان در بتن به ­عنوان پرمصرف ترین مصالح ساختمانی، که درنتیجه آن از انتشارگاز گلخانه ای CO۲ کاسته شود، اولویت دارد. در این مقاله، یک پوزولان طبیعی از ایران با خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب برای جایگزینی بخشی از سیمان در بتن، معرفی و خواص مهندسی آن بررسی و توانایی آن در کاهش مقدار انتشار CO۲ مورد ارزیابی قرار گرفت. در آزمایشات، از الیاف فولادی و پلی پروپیلن به ­صورت جداگانه و هیبرید با پوزولان معدنی جدید استفاده گردید. با توجه به بهینه ­سازی های قبلی، پوزولان معدنی با کسر وزنی ۱۵ درصد معوض سیمان، در بتن استفاده شد. آزمایشات نشان داد نمونه های بتنی حاوی پوزولان معدنی محلی و الیاف فولادی، از مقاومت فشاری بیشتری برخوردار بودند. نمونه های بتن پوزولانی حاوی ترکیبی از الیاف فولادی و پلی پروپیلن عملکرد بهتری در مقاومت خمشی داشتند. بررسی مقاومت نمونه ­ها پس از قرارگیری در دمای °C۶۰۰ صورت پذیرفت. نمونه­ های حاوی الیاف فولادی مقاومت فشاری بهتری از خود نشان دادند. بررسی ها ثابت کرد، افزودن ۱۵ درصد وزنی پوزولان معدنی محلی معوض سیمان در بتن می­تواند ۲۰/۱۵ درصد انتشار گاز گلخانه­ ای CO۲ را کاهش دهد. مطالعات بر روی نمونه ­های حاوی پوزولان معدنی محلی نشان داد که این پوزولان با ایجاد واکنش مطلوب پوزولانی با پرتلندیت، از افزایش اندازه مقدار پرتلندیت در نزدیکی سنگ­دانه­ ها جلوگیری کرده و به این ترتیب ناحیه انتقال مرزی (ITZ) (Interfacial Transition Zone) را تقویت کرد و پیوند بین کل و ماتریس را بهبود می ­بخشد. کاهش انتشار آلایندگی با مدنظر قراردادن مقیاس تولید و مصرف سیمان در صنعت ساختمان، در حفظ محیط زیست اثرگذار می ­باشد، به ­گونه ­ای که پوزولان معدنی مورد مطالعه، ضمن بهبود مشخصات مهندسی بتن، مصرف سیمان را تا حد زیادی کاهش می ­دهد و کارا در حفاظت از محیط زیست و ساخت و تولید بتن سبز است.

Keywords:

بتن الیافی پوزولانی , مشخصات مکانیکی بتن , اثر آتش , گاز گلخانه ای , پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) , بتن سبز