بررسی دوام ملات‌های حاوی پوزولان‌ طبیعی تحت تأثیر کربناسیون

نوع مقاله: مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت ساخت، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری مهندسی و مدیریت ساخت، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

4 کارشناسی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

5 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

دوام مصالح پایه سیمانی به سبب موارد استفاده فراوان آن در صنعت ساختمان، همواره به عنوان یکی از اصلی‌ترین اجزای توسعه پایدار زیرساخت‌ها و ساختمان‌های شهری شناخته شده است. یکی از راه‌های بهبود دوام بتن، به‌خصوص در محیط‌های خورنده، استفاده از پوزولان‌های طبیعی می‌باشد. از طرفی امروزه با افزایش تولید گاز کربن‌دی‌اکسید در شهرها، بررسی آثار پدیده کربناسیون بر خواص دوامی بتن، ارزش روزافزونی یافته است. در این مقاله به بررسی تأثیر پدیده کربناسیون بر خواص دوامی ملات‌های حاوی پوزولان‌های طبیعی پرداخته شده است. در ساخت نمونه‌ها از دو پوزولان طبیعی پومیس خاش و تراس جاجرود به عنوان مواد جایگزین سیمان به میزان 20 درصد وزن سیمان و همچنین از سه نسبت آب به مواد سیمانی 485/0، 44/0 و 4/0 استفاده شده است. در این تحقیق، آزمایش مقاومت فشاری به عنوان شاخص خواص مکانیکی و همچنین نشانگر درجه پیشرفت هیدراسیون در نمونه‌ها به کار رفته است و به منظور مطالعه خواص دوامی ملات‌ها، عمق کربناسیون، جذب آب موئینه و مقاومت الکتریکی نمونه‌ها اندازه گیری شده است.  باتوجه به نتایج، استفاده از پوزولان‌های طبیعی سبب کاهش مقاومت فشاری نمونه‌ها و افزایش عمق کربناسیون در آن‌ها می‌شود درحالی‌که افزایش مقاومت الکتریکی نمونه‌ها را در پی دارد. نتایج حاصله از آزمایش جذب آب موئینه حاکی آن است که پدیده کربناسیون باعث کاهش ضریب جذب موئینگی شماری از نمونه‌ها شده اما در برخی دیگر این ضریب را افزایش می‌دهد. در نهایت می‌توان اذعان داشت که نمونه‌های حاوی تراس در سنین اولیه عملکرد بهتری نسبت به پومیس از خود نشان داده‌اند در صورتی که با افزایش سن نمونه‌ها، عملکرد پومیس بهبود یافته است و انتظار می‌رود که با گذر زمان، عملکرد بهتری نسبت به تراس از خود نشان دهد.

کلیدواژه‌ها


1- رمضانیانپور، ع.ا.، 1394، ریزساختار، خواص و اجزای بتن، ویرایش اول، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر.

2- Navas, R., Branco, F., de Brito, J., 2013, Field assessment of the relationship between natural and accelerated concrete carbonation resistance, Cement and Concrete Composites, 41, 9-15.

2- پوربیک، پ.، 1388، دوام بتن‌های ساخته شده از خاکستر پوسته برنج در برابر حمله سولفاتی و کربناتاسیون، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.

3- Malhotra, V. M., and Mehta, P. K., 2002, High-performance, high-volume fly ash concrete: materials, mixture proportioning, properties, construction practices and case histories.

4- Corinaldesi, V., Gnappi, G., Mriconi, G., and Montenero, G., 2005, Reuse of ground waste glass, Waste Management, 25(2), 197-201.

5- رمضانیانپور، ع.ا.، پیدایش، م.،1389، شناخت بتن؛ (مصالح، خواص، تکنولوژی)، ویرایش اول، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد صنعتی امیرکبیر.

6- Shi, Z., Lothenbach, B., Geikar, M. R., Kaufmann, J., Leemann, A., Ferreiro, S., and Skibsted, J., 2016, Experimental studies and thermodynamic modeling of the carbonation of Portland cement, metakaolin and limestone mortars, Cement and Concrete Research, 88, 60-72.

7- رمضانیانپور، ع.ا.، پیدایش، م.، میرولد، س.س.، آرامون، ا.، 1388، نقش پوزولان‌های طبیعی در افزایش دوام بتن‌ها در مقابل خوردگی ناشی از یونهای کلراید، هشتمین کنگره بین‏المللی مهندسی عمران، شیراز، 1388.

7- Ghiasvand, E., Ramezanianpour, A. A., 2014, Effect of grinding method and particle size distribution on the properties of Portland-pozzolan cement, Construction and Building Materials, 53, 547-554.

8-  محمدی‌منش، م.، 1383، بررسی خواص مکانیکی و دوام بتن‌های ساخته‌شده با پوزولان‌ طبیعی پومیس، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.

9- رضایی، ح.ر.، 1394، اثر توام کربناسیون و نفوذ یون‌های کلراید در بتن‌های دارای پوزولان، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.

10-Dias, W. P. S., 2000, Reduction of concrete sorptivity with age through carbonation, Cement and Concrete Research, 30, 1255-1261.

11- Wu, B., and Ye, G., 2017, Development of porosity of cement paste blended with supplementary cementitious materials after carbonation, Construction and Building Materials, 145, 52-61.

12- Hussain, S., Bhunia, D., and Singh, S. B., 2017, Comparative study of accelerated carbonation of plain cement and fly-ash concrete, Journal of Building Engineering, 10, 26-31.