بخشی از مقاله
خلاصه
با توجه به نقش سیمان در صنعت ساخت و ساز و همچنین مشکلات زیست محیطی ناشی از سیمان ،پژوهشگران همواره به دنبال جایگزین مناسبی حتی به عنوان در صدی از سیمان بوده اند .کلمه پزلان از اسم دهکده ای به نام - - پزالی - - در ایتالیا گرفته شده است.این دهکده در دامنه کوه آتشفشانی - - وزوو - - واقع است که آقای Smeaton از خاکستر های حاصله از آتشفشان این کوه ، برای ساخت سیمان استفاده کرد.خاکستر چوب درخت کنار نیز به دلیل ریز دانه بوده پتانسیل پزلانی بودن را دارا می باشد و به همین دلیل می تواند بین دانه های شن و ماسه و سیمان پوشش مناسبی ایجاد نماید و باعث قوام و یکپارچگی بتن گردد .
همچنین با توجه به اثرات زیست محیطی سیمان ،پزلان ها رقابت قابل توجهی را با سیمان آغاز نموده اند.در این پژوهش تاثیر بکارگیری خاکستر چوب درخت کنار را به درصدهای مختلف %10 ،%20 ،%30 به عنوان درصدی جایگزین سیمان بررسی شده است.نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند استفاده از 10درصد و 20 و 30درصد پزلان خاکستر به ترتیب باعث افزایش 13درصد ،5 درصد و0 درصدی مقاومت بتن می شود.
.1 مقدمه
امروزه بتن به عنوان یکی از پر مصرف ترین مصالح ساختمانی در جهان شناخته شده است.اقتصادی بودن ،آسانی دسترسی به اجزا تشکیل دهنده ،شکل پذیری وپایایی نسبتا بالای این مخلوط باعث توجه روز افزون به آن شده است.این نیاز و کاربرد گسترده بتن لزوم بررسی رفتار و عوامل موثر بر رفتار آن را آشکار می سازد.در تولید بتن به منظور برآورد ملزومات کارایی و مقاومت باید دقت بیشتری در انتخاب مصالح آن صورت گیرد.
با پیشرفت علم ، کاهش منابع طبیعی و افزایش آلودگی محیط زیست ، تقاضا برای تولید مواد سازه ای پایدار با استقبال گسترده ای روبرو شده است . از این رو مواد افزوده شده به سیمان و بتن می بایستی این ملزومات را برخوردار باشند
مدیریت ایمن محیط زیست از الزامات اولیه توسعه پایدار به شمار می آید. یکی از دغدغه های این مدیریت در بحث توسعه عمرانی، تولید و اشاعه بتن سبز است. بتن سبز به بتنی اطلاق میشود که کمترین اثراتمخرب زیست محیطی را دارا باشد. صنعت سیمان یکی از بزرگترین مصرف کنندگان منابع طبیعی و سوختی در جهان به شمار می آید که اثرات مخرب زیست محیطی شایان ذکری را به جای می گذارد.
همچنین دیاکسید کربن کارخانجات تولید سیمان، روزانه نقش برجسته ای در تخریب محیط زیست ایفا می کند. تحقیقات گسترده ای برای یافتن مصالحی که جایگزین این ماده شوند و از طرفی بتوانند در کنار سیمانخواص بتن را بهبود بخشند صورت گرفته است
یکی از بهترین راهکارهای موجود استفاده از خاکستر چوب درخت کنار می باشد که علاوه بر کاهش سیمان باعث عدم تجمع زیان بار این مواد در طبیعت می شود.همچنین به دلیل مدول نرمی بالا بین ذرات شن و ماسه و سیمان را پوشش داده و باعث افزایش مقاومت بتن و اببند شدن آن می گردد.
استاندارد ASTM C 150 سیمان پرتلند را سیمان هیدرولیکی تعریف می کند که از پودر کردن کلینکر ، که اساسا"حاوی سیلیکات های کلسیم می باشد، بدست آمده است و معمولا دارای یک یا چند شکل از سولفات کلسیم است که با هم آسیاب شده و به آن افزوده می شود.کلینکر ، دانه جوش ها با قطر 5 الی 25 میلیمتر است که از ماده کلوخه شده ای بدست می آید که وقتی مخلوط خام با ترکیب از قبل تعیین شده آن در دماهای زیاد حرارت داده می شود تولید می گردد
مشخصات آیین نامه ASTM C 618 مواد پوزلانی را چنین توصیف میکند:یک ماده سیلیسی یا سیلیسی آلومیناتی که به خودی خود ارزش وتوانایی سیمانی شدن ندارد ، اما بصورت پودر و در مجاورت رطوبت و در دماهای معمولی به هیدروکسید کلسیم واکنش شیمیایی داشته و ترکیباتی را که دارای خواص سیمانی شدن می باشند وجود می آورد.
در شکل [1] مقدار مواد تشکیل دهنده سیمان پرتلند به اختصار نشان داده شده است
شکل-1مواد تشکیل دهنده سیمان پرتلند
باتوجه به قیمت بالای سیمان و فرآیند مخرب زیست محیطی ، خاکستر یکی از گزینه ای امید بخش به شمار می آیند که با توجه به قیمت مناسب ،عدم آلودگی زیست محیطی و حتی کمک به محیط زیستی سالم و بتنی کارآراتر می تواند به عنوان پزلانی مناسب با درصد صحیح بکار برده شود.در این آزمایش تاثیر خاکستر چوب درخت کنار با درصد هایی جایگزین سیمان بر مقاومت بتن را نشان خواهیم داد.
.2 مواد و روش ها
طبق تعریف ، بتن سنگی است که از ترکیب آب و سیمان و سنگدانه ها به همراه اندکی علم بوجود می آید..[7]برای ساخت بتن باید طرح اختلاط مناسبی در دست داشته باشیم.در سال 85 بدلیل مناسب نبودن برخی از روش های طرح اختلاط معتبر با شرایط ایران ، منجر به تهیه روش طرح ملی مخلوط بتن توسط دانشکده فنی دانشگاه تهران گردید.
در این آزمایش طرح اختلاط بر اساس طرح ملی مخلوط بتن در نظر گرفته شده است و مراحل گام به گام به اختصار شرح داده می شود.
گام اول:تعیین مقاومت فشاری متوسط لازم
جدول-1تعیین مقاومت بتن با توجه به رتبه بندی کارگاه
گام دوم:تعیین نسبت آب به سیمان با استفاده از نمودار زیر مقدار آب به سیمان و مقاومت فشاری با توجه به مصرف روان کننده مشخص می گردد.
