بررسی خواص مکانیکی بتن خودتراکم حاوی خرده لاستیک

امروزه با پیشرفت جوامع بشری و استفاده بیشتر از وسایل نقلیه، حجم وسیعی از لاستیک های فرسوده در سال از گردونه مصرف خارج می شوند که دفن بهداشتی آنها از جدی ترین مشکلات زیست محیطی می باشد. به علت حجم بالای این لاستیک ها، دفن آنها در محل های مناسب به علت فضای محدود امکان پذیر و اقتصادی نمی باشد که خود باعث انباشته شدن غیر قانونی این لاستیک ها در فضاهای روباز شده است. از جمله خطرات زیست محیطی که در این رابطه وجود دارد، آتش سوزی و تجمع موجوداتی همچون موش و پشه می باشد. متاسفانه در ایران نیز سالانه میلیونها تن لاستیک فرسوده تولید می شود که به صورت غیر بهداشتی و نامناسب انبار و یا سوزانده شده و باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی فراوان می شوند. یکی از راهکارهای مطرح برای حل این مشکل، کاربرد مجدد لاستیک های فرسوده است. در حال حاضر استفاده از لاستیک های فرسوده در بتن های معمولی و بتن های خودتراکم با توجه به کاربرد زیاد آن در صنعت به عنوان یک گزینه مناسب برای دفع این ضایعات مطرح می باشد. بتن خود تراکم بتنی است با روانی و کارایی بسیار بالا که تحت اثر وزن خود و بدون نیاز به عملیات ویبره متراکم می شود. این بتن به راحتی در اعضای سازه ای جای گرفته و در مواردی که ویبره کردن به علت تراکم بالای آرماتور کار دشواری است، استفاده از این نوع بتن انجام کار را بسیار تسهیل می کند. بتن خود تراکم در اواخر دهه 90 میلادی در ژاپن و اساساً برای ساختمانهایی که در محل های زلزله خیز قرار داشتند و از تراکم بالای آرماتور برخوردار بودند، بکار برده شد. اخیراً این نوع بتن به طور گسترده ای در بسیاری از کشورها برای کاربرد های مختلف و در ساختمان های با شکل های متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است. در تحقیق حاضر مجموعاً 35 طرح اختلاط بتن خودتراکم با استفاده از خرده لاستیک و پودر لاستیک و ترکیب این مواد با پوزولان های میکروسیلیس و نانوسیلیس ساخته شد و آزمایش های بتن تازه شامل جریان اسلامپ و t50، حلقه j، جعبه l و آزمایش قیف v شکل و همچنین آزمایش های بتن سخت شده شامل آزمایش مقاومت فشاری 7 روزه، مقاومت فشاری 28 روزه، مدول الاستیسیته و چگالی بر روی نمونه ها انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که با افزایش درصد لاستیک در بتن از مقاومت آن کاسته شده بطوریکه با افزودن 15 درصد خرده لاستیک و پودر لاستیک در نمونه های 28 روزه بتن، کاهش مقاومت به ترتیب برابر 5/15 و 5/51 درصد نسبت به نمونه شاهد می باشد. ملاحظه می گردد که کاهش مقاومت در نمونه های حاوی پودر لاستیک بسیار شدیدتر از نمونه های حاوی خرده لاستیک می باشد که این کاهش شدید مقاومت به دلیل افزایش سطح تماس ذرات پودر لاستیک با ملات سیمان نسبت به خرده لاستیک می باشد که باعث افزایش ترک های مویی در بتن شده و فرآیند شکست بتن را تسریع می کنند. با افزودن پوزولان های میکروسیلیس و نانوسیلیس در بتن، مقاومت افزایش خواهد یافت. افزایش مقاومت در نمونه های 28 روزه حاوی 5 درصد خرده لاستیک و پودر لاستیک و 15 درصد میکروسیلیس به ترتیب برابر 6/22 و 7/1 درصد می باشد. اضافه کردن نانوسیلیس در نمونه 28 روزه حاوی 5 درصد خرده لاستیک باعث افزایش مقاومت به میزان 7/12 درصد می شود، اما این مقدار نانوسیلیس تاثیری در افزایش مقاومت نمونه های 28 روزه حاوی 5 درصد پودر لاستیک نسبت به نمونه شاهد ندارد. همچنین نتایج حاکی از آن است که نمونه های بتنی حاوی لاستیک، پس از شکسته شدن به صورت کامل از یکدیگر جدا نشده و تکه های ترک خورده متصل به نمونه اصلی باقی می مانند. در واقع دانه های لاستیک در بین تکه های ترک خورده بتن به صورت پل عمل کرده و مانع از جدا شدن آنها می شوند. بطور کلی می توان گفت که با افزودن لاستیک در بتن، شاهد گسیختگی آرامتری خواهیم بود و بتن پس از رسیدن به بار نهایی و ترک خوردگی از هم جدا نشده و با تحمل بارهای کمتر به باربری ادامه می دهد که این رفتار نشان دهنده قابلیت جذب انرژی بیشتر بتن حاوی لاستیک می باشد. بطور کلی با استفاده از مقادیر 5 و 10 درصد خرده لاستیک به همراه میکروسیلیس و یا نانوسیلیس در بتن خودتراکم، می توان برخی از خصوصیات آن را بهبود بخشیده و همچنین مشکلات زیست محیطی مربوط به لاستیک های فرسوده را نیز حل نمود.