بخشی از مقاله
چکیده
گوگرد یکی از مهمترین و سودمندترین مواد صنعتی است. بعضی از کشورهای جهان نظیر ایران دارای معادن فراوان گوگرد می باشند و علاوه بر آن مقادیر زیادی گوگرد نیز از تصویه گازهای ترش بدست می آید. در چند دهه ی اخیر تولید گوگرد بر مصرف آن بشدت پیشی گرفته به نحوی که تولید گوگرد در پالایشگاهها به مشکل زیست محیطی تبدیل شده است .برای رفع این مشکل نیاز است مصارف جدیدی برای گوگرد ارائه گردد .یکی ازکاربردهای گوگرد در صنعت ساختمان تولید بتن گوگردی می باشد
سالهای زیادی است که بتن به عنوان یک عنصر مهم و تأثیرگذار در صنعت ساختمان به شمار می آید. با توجه به گسترش روزافزون استفاده از سازههای بتنی مواد افزودنی متفاوتی به عنوان جایگزین یا در جهت کاهش مصرف سیمان به کار گرفته شده اند که مصرف اینگونه مواد باعث تولید انواع مختلفی از بتن با خواص و ویژگیهای متفاوتی شده است.
از جمله مهمترین ویژگیهای بتن گوگردی میتوان به مقاومت بالا در محیطهای اسیدی،کسب مقاومت سریع، مقاومت بالا، عدم استفاده از آب در ساخت آن و امکان بازیافت و نفوذپذیری کم آن اشاره کرد. بتن گوگردی از ترکیب گوگرد مذاب با مصالح سنگی و فیلر ساخته میشود که برای اصلاح خواص آن از مواد افزودنی در ساخت آن استفاده میگردد.
افزایش مقدار سیمان گوگردی در بتن گوگردی تا یک حد آستانه سبب افزایش مقاومت ولی تجاوز از این حد آستانه منجر به کاهش مقاومت فشاری بتن می شود میزان گوگرد در بتن گوگردی باعث تغیرات مقاومتی در بتن گوگردی میشود. برای دستیابی به بالاترین مقاومت مقدار گوگرد کافی برای پر کردن فضای خالی مصالح لازم است. ما در این مقاله به بررسی تاثیر و اهمیت میزان گوگرد مصرفی در بتن گوگردی و نیز مزایا این بتن صحبت میکنیم.
مقدمه
انجام تحقیقات وسیع بر روی مواد مختلف تشکیل دهنده بتن و آزمایشهای مبتنی بر افزودن مواد جدید به آن به پیدایش بتنهایی منجر شده است که طیف وسیعی از قابلیتهای گوناگون ازجمله ، کارایی، دوام و مقاومت در برابر عواملی چون آتش، هوازدگی و محیط را دستخوش تغییرات اساسی نموده است، که از آن جمله میتواند به گوگرد اشاره کرد
گوگرد یکی از مهمترین و سودمندترین مواد صنعتی است. این ماده به دلیل ترکیب خاص خود می تواند در خانواده بتنها گنجانده شود و در بسیاری از موارد به عنوان جانشینی مناسب برای بتن معمولی ساخته شده با سیمان پرتلند بشمار می رود. از جمله مهمترین ویژگیهای بتن گوگردی میتوان به مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی ”بجز قلیاییها“ ، کسب مقاومت سریع ” % 80در 24 ساعت اول“، مقاومت بالا نسبت به بتن پرتلند ”تا حدود 80 مگا پاسکال“، عدم استفاده از آب در ساخت آن، امکان بازیافت و نفوذ پذیری و جذب آب کم اشاره کرد.
استفاده از این ماده مستلزم شناخت بهتر ویژگی ها و رفتارهای آن در برابر محیط ها و شرایط مختلف میباشد. گوگرد به کار رفته در چرخه تولید بتن میتواند از دو منبع اصلی تهیه گردد ؟به عبارت دیگر گوگرد افزوده شده به بتن یا از منابع موجود در طبیعت استخراج شده یا به عنوان محصول جانبی از صافی های برجهای پتروشیمی بهدست می آید؟ استفاده از گوگرد در تولید بتن علاوه بر نقش چشمگیر در بهبود خواص آن، تأثیراتی بر محیط زیست پیرامون ما دارد.
بتن گوگردی مصالحی ترموپلاستیک است که با اختلاط سیمانهای گوگردی به صورت گرم با سنگدانه های معدنی ساخته میشود ؟بتن گوگردیسریعاً در اثر خنک شدن سخت میشود و کسب مقاومت میکند ؟اگر سنگدانه های مقاوم در برابر اسیدها و نمکها بکار رود بتن گوگردی پر مقاومت و بادوام میتواند تولید شود و در مواردی که سایر بتنهاسریعاً از بین میروند به خوبی مصرف گردد. بتن گوگردی در محیطهای قلیائی و اکسیدکننده ها پایدار نیست اما در محیطهای اسیدی و نمکها عملکرد عالی دارد.
مزایای اقتصادی بتن گوگردی
با توجه به اینکه بتن گوگردی برای احداث سریع جاده سازی نیز کاربرد دارد قرار است از این بتن برای جاده سازی در روستاها با استفاده از مصالح موجود در محل همچنین احداث باند فرودگاه عمرانی دیگر استفاده شود. بزرگترین مزیت ناشی از کاربرد بتن گوگردی، همانا دوام آن در سازه ها و تاسیسات بتنی بخصوص در تاسیسات صنعتی شهری است که محیطهای اسیدی و بازی دارند و محیطهایی که به علت داشتن شرایط اسیدی و بازی به ابنیه بتنی ضرر و زیان وارد میکنند.
از مزایای مهم این بتن همکاری دو جانبه ای است که با بتن معمولی میتواند داشته باشد. به این معنی که با ترکیب این دو بتن خیلی از مشکلات را میتوان حل کرد. برای نمونه در صورت کشیدن بتن گوگردی یا سیمان گوگردی بر روی بتن معمولی میتوانیم از نفوذ آبهای شور به داخل بتن که سبب تخریب آن میشود بکاهیم.
در صورت کشیدن بتن معمولی روی بتن گوگردی میتوانیم مقاومت کافی برای بتن گوگردی در مقابل حرارت ایجاد نمود و مقاومت در محیط به علت آتشسوزی را کاهش دهیم و یا حذف کنیم
از مزایای عمده دیگر این بتن مقاومت خوب است که با ماسه بادی از خود نشان میدهد. و این امر به ما کمک میکند تا در مناطق محروم کشور که کمبود آب داریم وماسه بادی هم اغلب فراوان است امکان احداث سازه های بتنی را بوجود آوریم ویا با استفاده از ماسه بادی جاده سازی را رونق بخشیم. نکته دیگر در مورد بتن گوگردی عدم نیاز به آب شیرین میباشد که این عمر موجب میشود بعلت وجود سوخت در کلیه نقاط کشور با استفاده از مصالح و سوخت موجود در هر نقطه با انتقال سیمان گوگردی به آن منطقه کلیه کارهای عمرانی در آن منطقه فعال شده و کارهای کشاورزی وصنعتی زیر بنای در منطقه انجام شود.
در جدول - 1 - میبینیم که مقاومت فشاری حداکثر در نمونه های 3 ،1 و 7 روزه به ازای 14 درصد گوگرد و در نمونه های 28 روزه به ازای 17 درصد گوگرد حاصل شده است . شکل - 1 - تأثیر مقدار سیمان گوگردی بر مقاومت فشاری بتن را در زمانهای مختلف عمل آوری نشان می دهد. در این شکل مشاهده می شود که مقاومت فشاری با افزایش مقدار سیمان گوگردی تا یک حد آستانه افزایش می یابد و تجاوز از این حد آستانه منجر به کاهش مقاومت فشاری بتن میشود.
شکل B1 بررسی تأثیر مقدار سیمان گوگردی بر مقاومت فشاری بتن در زمان های مختلف عمل آوری
