بخشی از مقاله
بررسی وآنالیز خواص فیزیکی و مکانیکی بتن گوگردي
چکیده :
سیمان گوگردي سیمانی است که از ترکیب گوگرد و مواد مضاف ( (SMZ یا (SRX) در یک فرآیند حرارتی بدست می آید. مصرف آن در کارهاي آبی خصوصا سدسازي، لوله هاي فاضلاب، کانالهاي آبیاري، شمعهاي بتنی، اسکله ها و دیوارهاي ساحلی و... می باشد .براي مصرف سیمان گوگردي در داخل بتن دو راه وجود دارد: روش اول این است که ابتدا سیمان را گرم کرده و پس از رسیدن به حالت مذاب آن را به داخل مخلوط شن و ماسه گرم شده می افزائیم و در روش دوم آن را به صورت پودر جامد درآورده و پس از گرم کردن شن و ماسه در داخل بتونیر، آن را به مخلوط گرم شده می افزائیم تا پس از دریافت حرارت لازم از مخلوط و رسیدن به درجه حرارت معین به صورت مذاب درآمده و به تشکیل مخلوط بتن گوگردي منجر شود. به کارگیري سیمان گوگردي با توجه به مزایاي گوناگون آن خصوصا" در مناطق ساحلی با ماسه بادي فراوان و یا مناطقی که دچار کم آبی هستند، ضروري است. از جمله مهمترین ویژگیهاي بتن گوگردي میتوان به مقاومت بالا در محیط هاي اسیدي،کسب مقاومت سریع، مقاومت بالا، عدم استفاده از آب در ساخت آن، امکان بازیافت و نفوذ پذیري کم آن اشاره کرد .بتن هاي گوگردي به تنهایی و بدون افزودنی هایی که به منظور بهبود خواص آن در فرمولاسیون منظور می گردد از کارایی چندانیخصوصاً بعنوان ماده مقاوم در محیطهاي اسیدي و نمکهاي شیمیایی
برخوردار نبوده لذا در فرمولاسیون نهایی انواع افزودنی وجود دارد کهعمدتاً در راستاي پایداري آن در سیستم هاي فرساینده اضافه می گردد . همچنین در راستاي حفاظت بتن حین سیکل هاي متوالی انجماد – ذوب ( Freeze‐Thow)
استفاده از ماده افرودنی مناسب از جمله تمهیدات خاصی است که در ساخت بتنهاي گوگردي اعمال می گردد .با توجه
باینکه کشور ما داراي معادن گوگرد فراوان بوده و همچنین حجم بسیار زیادي گوگرد نیز از تصفیه گازهاي ترش بدست می آید، میتوان از سیمان گوگردي استفاده نمود.
واژه هاي کلیدي: بتن گوگردي ، سیمان گوگردي ، مواد مضاف ، SRX ،SMZ ، گازهاي ترش
مقدمه:
گوگرد عنصري جامد، ترد و به رنگ زرد روشن است که در اثر حرارت دستخوش دگرگونی می گردد. این ماده در دماي
119 ذوب و به صورت سیال زرد رنگ، در دماي 160 به صورت مایع قهوه اي رنگ است و در دماي 200 به بالاتر از سیالیت آن کاسته می شود. این ماده داراي جرم ویژه 2070 کیلوگرم در مترمکعب و در دماي 135 به حدود 1800 کیلوگرم در مترمکعب می رسد.
این ماده به دلیل ترکیب خاص خود می تواند در خانواده بتنها گنجانده شود و در بسیاري از موارد به عنوان جانشینی مناسب براي بتن معمولی ساخته شده با سیمان پرتلند بشمار می رود.تکنولوژي تولید این سیمان چند دهه است که بدست کشورهائی مانند آمریکا و کانادا
می باشد. تمامی مواد لازم جهت تولید این سیمان و همچنین قطعات لازم جهت ساخت ماشین آلات آن در داخل کشور تهیه می گردد.براساس محاسبات انجام شده سرمایه گذاري کارخانه هاي سیمان گوگردي کمتر از 10 درصد سرمایه گذاري کارخانه هاي سیمان معمولی است و مدت زمان لازم براي ساخت و بهره برداري آن نیز یک چهارم ساخت کارخانه هاي سیمان معمولی است که البته باید گیرایی سریع و مقاومت بالاي آن در مقابل فشار را نیز به مزایاي آن افزود.
به علت خاصیت چسبندگی سریع و بادوام این سیمان به فلزات و غیر فلزات می توان آن را براي پوشش خارجی فلزات و غیر فلزات به کار برد و مانع از پوسیدگی و یا زنگ زدن آنها در برابر عوامل جوي شد. به کارگیري سیمان گوگردي با توجه به مزایاي گوناگون آن خصوصا" در مناطق ساحلی با ماسه بادي فراوان و یا مناطقی که دچار کم آبی هستند، ضروري است.
فرمولاسیون سیمان هاي گوگردي
بتن گوگردي محصول جدیدي است که با وجود این که ظاهري نهایی مانند بتن حاصل از سیمان پرتلند دارد،اما طرز تولید، نگهداري و استفاده از آن متفاوت است. بتن هاي گوگردي یک عنوان کلی است که براي مجموعه اي از محصولات استفاده می شود که از نظرنوع ونسبت تر کیبات استفاده شده متفاوت می باشند . این موادکلاً جزء دسته مواد ترموپلاستیک بوده که ازترکیبات گرمایی نوع خاصی از گوگرد، ترکیبات معدنی و افزودنی هاي مورد نیاز بدست می آید و بطور کلی شامل اجزاء ذیل است
Soulforسولفور
Aggregates مواد متراکم ریزدانه و درشت دانه
Fillerمواد پرکننده
Additives مواد افزودنی
خواص فیزیکی بتن گوگردي:
1 -مقاومت زیاد در برابر خوردگی در محیط هاي نمکی و اسیدي .2 سر عت فوق العاده در حصول مقاو مت نهایی .3 مقاومت زیاد در برابر خستگی
.4 دوام خوب و خاصیت ارتجاعی .5 عدم نفوذ آب به داخل سطح نهائی
عوامل موثر در خواص مکانیکی بتن گوگردي:
الف: در صد گوگرد مصرفی ب: ماده مضاف جهت عمل آوري گوگرد((Modifier ج: کیفیت مصالح سنگی استفاده شده در تهیه بتن ه : ویبره
مخلوط اولیه شامل حدود 15 - 25 درصد سولفور، حدود 25 - 45 درصد مواد متراکم ریزدانه و حدود 15 -10 درصد نیز مواد افزودنی و fillerبه آن اضافه می کنند. نوع، شکل و درجه بندي مواد متراکم موجود در فرمولاسیون باید بنحوي انتخاب گردد تا بتوان حداقل فضاي خالی void content در سیستم را ایجاد نمود.
تشریح عددي خواص فیزیکی و مکانیکی بتن گوگردي
جدول :2 مقایسه ي مقاومت بتن هاي گوگردي اصلاح شده و اصلاح نشده در ملات سیمان
