بررسی روش های طراحی مخلوط بتن ژئوپلیمری و بتن فوق توانمند ژئوپلیمری

با پیشرفت و رشد صنعت ساخت و ساز، نیاز به تولید بتن به صورت تصاعدی افزایش یافت و بتن به عنوان دومین ماده پرمصرف در جهان طبقه بندی شد. تولید سیمان علاوه بر استفاده از منابع طبیعی و ایجاد آلودگی محیط زیستی، به انرژی زیادی نیز نیاز دارد. بررسی شده است که تولید ۱ تن سیمان پرتلند معمولی، به ۵/۱ تن مواد خام نیاز دارد و مقداری معادل کربن دی اکسید در جو آزاد می کند که این مقدار برابر با ۷ تا ۹ درصد کل کربن دی اکسید آزاد شده در جهان می باشد. این امر منجر به توسعه بتن ژئوپلیمری شده است که در آن سیمان با محصولات صنعتی جانبی مانند سرباره کوره آهن گدازی، خاکستر بادی، متاکائولن و دیگر محصولات و پوزولان های طبیعی، همراه با فعال کننده های سدیم و پتاسیم جایگزین می شود. توسعه بتن فوق توانمند ژئوپلیمری به عنوان یک نوع جدید از بتن فوق توانمند معمولی و یک ماده دوست دار محیط زیست، راه حلی مناسب برای کم کردن اثرات محیط زیستی سیمان می باشد. این بتن همچنین دارای مقاومت قابل قبول و دوام فوق العاده ای، مخصوصا در محیط های اسیدی و با حرارت زیاد می باشد. در این تحقیق علاوه بر مرور خصوصیات بتن ژئوپلیمری و روش های طراحی مخلوط آن، به بررسی و جمع آوری روش های طراحی مخلوط بتن فوق توانمند ژئوپلیمری نیز پرداخته شده است. با مطالعه تحقیقات پیشین در زمینه روش های طراحی مخلوط بتن های ژئوپلیمری، مشاهده شد که با توجه به وجود پارامترهای تاثیرگذار فراوان، روش طرح مخلوط ثابت و دقیقی برای این نوع بتن خاص تا به امروز ارائه نشده است. از جمله پارامترهای تاثیرگذار موجود می توان به نوع و مقدار مصالح چسبنده، نوع و مقدار محلول قلیایی و شرایط عمل آوری اشاره کرد. برای طراحی مخلوط بتن ژئوپلیمری، سه نوع رویکرد مقاومت هدف، رویکرد مبتنی بر عملکرد و رویکردهای آماری در مطالعات گذشته ارائه شده است که جامعیت و محبوبیت روش مقاومت هدف در این بین بیشتر دیده می شود. همچنین، در طراحی مخلوط بتن فوق توانمند ژئوپلیمری با توجه به مطالعات پیشین، سه نوع رویکرد مقاومت هدف، رویکرد چگالی تراکمی و رویکرد مبتنی بر هوش مصنوعی ارائه شده است که همانند بتن ژئوپلیمری معمولی، رویکرد مقاومت هدف دارای کاربرد بیشتری نسبت به دو رویکرد دیگر می باشد.

Keywords:

طرح مخلوط , بتن ژئوپلیمری , بتن فوق توانمند ژئوپلیمری , مقاومت هدف , چگالی تراکمی