بررسی کاربرد بتن قلیا فعال سرباره ای در سازه های هیدرولیکی

سدها و دیگر سازه های هیدرولیکی، سازه هایی با عمر بهره برداری طولانی هستند که به علت هزینه بالای تعمیرات، مسأله دوام در آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این بین، سایش یکی از مهم ترین عوامل کاهش دوام در سازه های هیدرولیکی است. از طرف دیگر با توجه به میزان مصرف بالای بتن و نیاز روزافزون به تولید سیمان، توجه به اثرات مخرب زیست محیطی این ماده ضروری است. بنابراین با توجه به مسائل زیست محیطی، ضرورت بازنگری در تولید بتن و تحقیق و پژوهش در رابطه با به کارگیری فناوری های نوین جهت ساخت بتن، آشکارتر شده است. جایگزینی بخشی از سیمان مصرفی در بتن با مواد پوزولانی مانند متاکائولین، خاکستر بادی، سرباره کوره بلند دانه ای و... از جمله راه کارهای کاهش مصرف سیمان و اثرات منفی مرتبط با تولید آن است. بتن قلیا فعال سرباره ای که از طریق فعال سازی سرباره کوره بلند با استفاده از محلول قلیایی تولید می شود، یکی از روش های تولید بتنی سازگار با محیط زیست است. در این پایان نامه، هدف بررسی کاربرد بتن قلیا فعال سرباره ای در سازه های هیدرولیکی است. بتن قلیا فعال سرباره ای با فعال سازی سرباره به کمک محلول های قلیایی شامل هیدروکسید سدیم و سیلیکات سدیم و ترکیب آن با سنگدانه های معمولی تولید شده که سرعت کسب مقاومت و هم چنین مقاومت نهایی بالایی دارد. با استفاده از روش آزمایشگاهی تاگوچی طرح اختلاط بهینه ی این نوع بتن با هدف دست یابی به بیش ترین مقاومت فشاری و کم ترین سایش هیدرولیکی، به دست آمد. آزمایش های تأثیرگذار بر دوام بتن به کار رفته در یک سازه هیدرولیکی نظیر مقاومت سایشی، نفوذپذیری و جذب آب روی نمونه های ساخته شده از بتن قلیا فعال سرباره ای انجام گرفته است. هم چنین مناسب ترین روش عمل آوری و درصد بهینه ی افزودن پوزولان زئولیت برای بهبود خواص مکانیکی بتن قلیا فعال سرباره ای پیشنهاد شده است. بر اساس نتایج به دست آمده عمل آوری حرارتی باعث تسریع روند کسب مقاومت نهایی بتن قلیا فعال سرباره ای شده است. استفاده از پوشش پلاستیکی در عمل آوری حرارتی در سنین اولیه منجر به افزایش مقاومت فشاری، کاهش نفوذپذیری وکاهش جذب آب شده است. به علاوه بتن عمل آوری شده در آب بیش ترین مقاومت فشاری و سایشی نهایی را نتیجه داده است. هم چنین درصد مناسب جایگزینی زئولیت، برای دست یابی به بیش ترین مقاومت فشاری و مقاومت سایشی به ترتیب، 25 و 15 درصد وزنی سرباره به دست آمد.