کاربرد لجن خشک تصفیه‌خانة فاضلاب به‌عنوان مصالح سنگی در تولید بتن

تحقیق حاضر با هدف حذف لجن انباشت شده در محوطة تصفیه‌خانه فاضلاب شهر صنعتی البرز از طریق کاربرد آن در مصالح بتنی صورت گرفته است. بر این اساس، ابتدا لجن خشک مصرفی با کمک روشهای XRD و XRF‌ به ترتیب از نظر فازهای کریستالی موجود و ترکیب شیمیایی تجزیه و تحلیل شد. نتایج این تجزیه و تحلیل‌ها حاکی از وجود بیش از 50 درصد کریستالی کوارتز (SiO2) و بیش از 20 درصد مواد آلی در لجن بود. وجود مواد آلی در لجن می‌تواند به‌طور بالقوه باعث افت کیفیت بتن شود. از این رو، فرایند حرارت‌دهی لجن خشک اولیه و اثر آن بر خصوصیات کریستالی مورد توجه قرار گرفت. نتایج تجزیه و تحلیل XRD لجن پخته شده، حاکی از حذف مواد آلْی و تغییراتی در فازهای کریستالی موجود بود. با توجه به بروز تغییرات کریستالی در این ماده، احتمال ایجاد فعالیت پوزولانی (واکنش‌پذیری در محیط سیمان) از طریق تجزیه و تحلیلSTA ‌ بررسی شد. برای بررسی اثر لجن خشک بر خصوصیات بتن، دو طرح اختلاط بر پایة نسبت آب به سیمان 45/0 و 55/0 در نظر گرفته شد و مقادیر صفر، 5، 10، 20 و 30 درصد از لجن خشک در آن استفاده شد. برای بررسی اثر لجن بر عملکرد بتن، آزمون مقاومت فشاری به عنوان مشخصة دوام در نظر گرفته شده و آزمونه‌های عمل‌آوری شده (سه تکرار) طی3، 7، 28 و 90 روز مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نمونه‌های 90 روزه بتن حاوی 5 درصد لجن، کاهش حدود 4%، نمونه‌های حاوی 10درصد لجن، کاهش حدود 8% و نمونه‌های حاوی 20 درصد لجن کاهش حدود 22% مقاومت فشاری را نسبت به نمونة شاهد (بدون لجن) خواهد داشت.