بررسی روش‌های طراحی مخلوط بتن ژئوپلیمری و بتن فوق توانمند ژئوپلیمری
کد مقاله : 1015-CONCRETE
نویسندگان
عرفان عسکری پور سرمست *، کیوان آژیر، محمدجواد محمدی، محمد شکرچی‌زاده
دانشگاه تهران
چکیده مقاله
با پیشرفت و رشد صنعت ساخت‌و‌ساز، نیاز به تولید بتن به صورت تصاعدی افزایش یافت و بتن به عنوان دومین ماده پرمصرف در جهان طبقه‌بندی شد. تولید سیمان علاوه بر استفاده از منابع طبیعی و ایجاد آلودگی محیط‌زیستی، به انرژی زیادی نیز نیاز دارد. بررسی شده است که تولید 1 تن سیمان پرتلند معمولی، به 5/1 تن مواد خام نیاز دارد و مقداری معادل کربن‌دی‌اکسید در جو آزاد می‌کند که این مقدار برابر با 7 تا 9 درصد کل کربن‌دی‌اکسید آزاد شده در جهان می‌باشد. این امر منجر به توسعه بتن ژئوپلیمری شده است که در آن سیمان با محصولات صنعتی جانبی مانند سرباره کوره آهن‌گدازی، خاکستر بادی، متاکائولن و دیگر محصولات و پوزولان‌های طبیعی، همراه با فعال‌کننده‌های سدیم و پتاسیم جایگزین می‌شود. توسعه بتن فوق ‌توانمند ژئوپلیمری به عنوان یک نوع جدید از بتن فوق ‌توانمند معمولی و یک ماده دوست‌دار محیط‌زیست، راه‌حلی مناسب برای کم‌کردن اثرات محیط‌زیستی سیمان است. این بتن همچنین دارای مقاومت قابل قبول و دوام فوق‌العاده‌ای، مخصوصاً در محیط‌های اسیدی و با حرارت زیاد می‌باشد. در این تحقیق علاوه بر مرور خصوصیات بتن ژئوپلیمری و روش‌های طراحی مخلوط آن، به بررسی و جمع‌آوری روش‌های طراحی مخلوط بتن فوق توانمند ژئوپلیمری نیز پرداخته شده است.
با مطالعه تحقیقات پیشین در زمینه روش‌های طراحی مخلوط بتن‌های ژئوپلیمری، مشاهده شد که با توجه به وجود پارامترهای تاثیرگذار فراوان، روش طرح مخلوط ثابت و دقیقی برای این نوع بتن خاص تا به امروز ارائه نشده است. از جمله پارامترهای تاثیرگذار موجود می‌توان به نوع و مقدار مصالح چسبنده، نوع و مقدار محلول قلیایی و شرایط عمل‌آوری اشاره کرد. برای طراحی مخلوط بتن ژئوپلیمری، سه نوع رویکرد مقاومت هدف، رویکرد مبتنی بر عملکرد و رویکردهای آماری در مطالعات گذشته ارائه شده است که جامعیت و محبوبیت روش مقاومت هدف در این بین بیشتر دیده می‌شود. همچنین، در طراحی مخلوط بتن فوق ‌توانمند ژئوپلیمری با توجه به مطالعات پیشین، سه نوع رویکرد مقاومت هدف، رویکرد چگالی تراکمی و رویکرد مبتنی بر هوش مصنوعی ارائه شده است که همانند بتن ژئوپلیمری معمولی، رویکرد مقاومت هدف دارای کاربرد بیشتری نسبت به دو رویکرد دیگر است.
کلیدواژه ها
طرح مخلوط، بتن ژئوپلیمری، بتن فوق‌توانمند ژئوپلیمری، مقاومت هدف، چگالی تراکمی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی