بررسی آزمایشگاهی تأثیر انواع پوزولان بر دوام بتن خودمتراکم معمولی و الیافی در برابر چرخه های یخ و ذوب

بتن خودمتراکم (scc) نسل جدیدی از بتن است که با توجه به خصوصیاتی که در فاز تازه از خود به نمایش گذاشته است، توانسته توجه بسیاری از محققین، سازندگان و استفاده کنندگان بتن را به خود جلب کند و حجم وسیعی از ساخت و ساز را در جهان به خود اختصاص دهد. با توجه به ویژگی هایی که از بتن خودمتراکم انتظار می رود و جهت رسیدن به خصوصیات خودتراکمی بتن استفاده از مقدار بیش تری مواد پودری در آن نسبت به بتن معمولی امری ضروری است، به همین دلیل به طور معمول از پوزولان ها در ساخت بتن خودمتراکم استفاده می شود. عمر مفید بتن عمری است که بتن بتواند در آن مقاومت کافی در برابر بار طراحی را داشته باشد و از عوامل تأثیرگذار بر روی کاهش و یا افزایش عمر مفید بتن دوام بتن است. بتن بادوام مقاومت بیش تری در برابر حملات شیمیایی و فیزیکی از خود نشان می دهد. از عوامل مخرب فیزیکی می توان به فرآیند یخ و ذوب اشاره نمود. چنان چه بتنی دوام کافی در برابر چرخه های یخ و ذوب را نداشته باشد با قرار گیری در معرض حملات آن در مدتی بسیار کم تر از عمر مفید از بین خواهد رفت. هدف از انجام این تحقیق، بررسی و مقایسه ی تأثیر پوزولان ها بر دوام بتن خودمتراکم معمولی و الیافی در برابر چرخه های مخرب یخ و ذوب است. تأثیر یخبندان بر روی بتن را می توان با اندازه گیری مقاومت فشاری، تغییر طول، تغییر وزن و تغییر جذب آب نمونه های بتنی بررسی نمود. به دلیل این که در این پژوهش هدف بررسی تأثیرات مواد پوزولانی بر روی دوام بتن در برابر یخ و ذوب بوده است و با توجه به تأثیری که نسبت آب به سیمان بر روی دوام بتن در اثر یخبندان دارد، نسبت آب به سیمان در این پژوهش ثابت و برابر 39/0 در نظر گرفته شده است. پوزولان های مصرفی در این تحقیق میکروسیلیس، متاکائولن و زئولیت هستند و از الیاف پلی پروپیلن جهت مسلح کردن بتن استفاده شده است. در تهیه ی طرح ها از دو طرح شاهد یکی معمولی و دیگری حاوی 1/0 درصد حجمی الیاف استفاده شده است که سیمان تنها ماده ی چسباننده ی آن ها به حساب می آید. دیگر طرح ها با اضافه کردن مقدارهای 5 و 10 درصد از هر کدام از پوزولان های نام برده به هر دو طرح شاهد به دست می آید. هم چنین برای بررسی بهتر تأثیر الیاف بر دوام در برابر یخ و ذوب از نسبت های 05/0 و 15/0 درصد حجمی الیاف تنها در طرح حاوی 10درصد میکروسیلیس استفاده شده است و به منظور بررسی تأثیر ترکیبی پوزولان ها سه طرح با ترکیب سه پوزولان نام برده ساخته شده است، که از هر کدام به مقدار 5درصد در مخلوط استفاده می شد. بدین ترتیب 19 طرح به دست می آید که با توجه به تعداد نمونه های لازم جهت انجام آزمایشات از هر طرح 18 عدد و در مجموع تعداد 342 نمونه ی مکعبی به ابعاد 10سانتی متر ساخته شده است. نمونه ها مطابق با استاندارد astm-c666-b تحت آزمایش یخ و ذوب قرار گرفتند. برای مقایسه ی عملکرد طرح های اختلاط در برابر یخبندان، تغییرات وزن، طول، درصد جذب آب و مقاومت فشاری نمونه ها قبل و بعد از قرارگیری در شرایط یخبندان، مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق نشان داده شد، که استفاده از مواد پوزولانی می تواند تأثیر بسزایی بر دوام بتن نسبت به عامل یخ و و ذوب داشته باشد. در بین پوزولان های استفاده شده در تحقیق میکروسیلیس بیش ترین تأثیر را بر روی مقاومت بتن داشته است. هم چنین زئولیت هر چند تأثیری در افزایش مقاومت بتن نداشته اما عملکرد مطلوبی در برابر سیکل های یخ و ذوب از خود نشان داده است. استفاده از الیاف نیز جهت افزایش دوام بتن در برابر سیکل های یخ و ذوب موثر ارزیابی شده است.