بررسی اثرات افزودن پوزولان ها و ضایعات صنعتی مختلف به ویژه شیشه به همراه نانو سیلیس بر روی خصوصیات مکانیکی بتن

استفاده از ضایعات و تولیدات صنایع مختلف در بتن با نیل به اهداف کاهش انرژی مصرفی و اثرات منفی زیست محیطی ناشی از تولید سیمان، دفن و یا بازیافت ضایعات صنایع مختلف در بتن ضروری به نظر می رسد. در برخی موارد استفاده از مواد ضایعاتی در بتن باعث به وجود آمدن نقص هایی در بتن می شود. نقص هایی در خواص مکانیکی و دوام بتن مانند مقاومت فشاری، مقاومت کششی، نفوذ پذیری، مقاومت در برابر حمله سولفات ها و... معمولاً باید با یک ماده مضاف پوزولانی برطرف می شود. در این تحقیق سعی گردیده با جایگزینی پوزولان ها و ضایعات صنعتی مختلف در بتن، بعنوان بخشی از سیمان، اثرات آن ها بر روی برخی خواص مکانیکی و جذب آب بتن با مقاومت بالا بررسی گردد. برای نیل به این هدف نانوسیلیس، میکروسیلیس و متاکائولن از میان پوزولان ها و ضایعات شیشه، کاشی و آجر از میان ضایعات صنعتی ساختمانی انتخاب شدند. پس از آن کاشی و آجر ضایعاتی توسط آسیاب های پیشرفته آسیاب شده و با انجام آزمایشات شیمیایی، ترکیبات و ساختار این مواد بررسی گردید. پودر شیشه ضایعاتی نیز از شرکت دانه های شیشه ای تهیه گردید. نانوسیلیس با 5/0، 8/0 و 2/1 درصد، شیشه با 10، 20، 30 درصد و سایر موارد با درصدهای 5، 10 و 15 جایگزین بخشی از سیمان می گردند. درصدهای جایگزینی مواد بر اساس تحقیقات محققین پیشین انتخاب شده اند. همچنین در این مطالعه اثر همزمان پوزولان ها به همراه ضایعات کاشی، آجر و بویژه شیشه مورد بررسی قرار می گیرد. در میان مواد ضایعاتی، شیشه بیش از سایر مواد مورد توجه قرار گرفته و علاوه بر جایگزینی به عنوان بخشی از سیمان، با سه درصد 10، 30 و 50 جایگزین بخشی از ریزدانه در بتن می گردد. شیشه های مورد استفاده در این قسمت از ضایعات شیشه های ساختمانی تهیه شده و ترکیبات آن با انجام آزمایشات شیمیایی بدست آمد. در نهایت اثر همزمان پوزولان ها با ریزدانه های شیشه ای در بتن مورد بررسی قرار خواهد گرفت. برای کلیه طرح های اختلاط، اندازه گیری مقاومت فشاری در سنین عمل آوری 7، 28، 56 و 90 روز، مقاومت کششی و خمشی در سن 28 روز و جذب آب در سن 90 روز صورت می پذیرد. با اندازه گیری مقاومت فشاری نمونه های ساخته شده ی حاوی پودر ضایعات شیشه، کاشی و آجر نتیجه گرفته شد که استفاده از پودر شیشه تا ?? درصد و پودر کاشی و آجر تا 15 درصد جایگزینی سیمان، به ترتیب سبب 3/14، 9/4 و 85/2 درصد کاهش مقاومت در بلند مدت می شوند. همچنین اندازه گیری مقاومت فشاری نمونه های حاوی سنگدانه های شیشه ای نیز مشخص کرد که استفاده از دانه های شیشه ای تا 50 درصد جایگزینی ریزدانه ها، سبب کاهش 6/11 درصدی مقاومت در بلند مدت می شود. استفاده از این ضایعات بصورت بخشی از سیمان و ضایعات شیشه بصورت بخشی از ریزدانه، در همه درصدهای استفاده، سبب کاهش جذب آب شده است. استفاده از نانوسیلیس، میکروسیلیس و متاکائولن نیز سبب بهبود مقاومت فشاری و کاهش چشمگیر در جذب آب شده است. در نهایت پس از بررسی خواص نمونه های بتنی و در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی و زیست محیطی نتیجه گرفته می شود که استفاده از این ضایعات در بتن اقدامی در جهت پاسداری از محیط زیست و گامی در راستای توسعه پایدار می باشد. همچنین استفاده از پوزولان ها در اکثریت موارد توانست به نحو مطلوبی خواص نمونه های بتنی حاوی ضایعات شیشه، کاشی و آجر را بهبود بخشد و حتی بتن هایی با مقاومت بالا را تولید نماید.