بخشی از مقاله
چکیده:
این مقاله به مطالعه آزمایشگاهی بتن حاوی درصدهای مختلف متاکائولن خواهد پرداخت. نمونههای حاوی 0،5، 10، 15 و 20 درصد متاکائولن مورد آزمایش های مقاومت فشاری، الکتریکی و جذب آب قرار گرفتهاند. برای هر آزمایش 9 آزمونه قالب گیری شد، که سه تای آن 28 روز در آب، سه تای دیگر 7 روز در آب و بقیه 28 روز در هوای آزاد عملآوری شدند، تا تاثیر نوع عملآوری نیز برروی نمونهها بررسی شود. نمونههای حاوی %15 متاکائولن بهترین عملکرد را در آزمایش ها داشتهاند و بالاترین مقاومت فشاری و الکتریکی و کمترین جذب آب را داشتهاند. برای تمام نمونههای آزمایش شده بهترین عملکرد برای نمونههای 28 روز عمل آوری شده در آب بدست آمد.
مقدمه
امروزه استفاده از مواد افزودنی در مخلوطهای بتن مورد توجه قرار گرفته است. مواد افزودنی باعث اصلاح ساختار بتن شده و این اصلاحات در ساختار کامپوزیتهای سیمانی موجب افزایش دوام و طول عمر بتن خواهند شد. یکی از گستردهترین افزودنیهای مورد استفاده در بتن مواد پوزولانی میباشند که دارای دو دسته کلی هستند. دسته اول که از پسماندهای صنایع بدست میآیند مانند خاکستر بادی، میکروسیلیس و ... و دسته دوم مواد پوزولانی طبیعی میباشند مانند: تراس و ... در دو دهه اخیر علاقه به استفاده از متاکائولن به عنوان ماده افزودنی بتن که خاصیت پوزولانی دارد افزایش یافته است.
رواج این پوزولان را میتوان بدلیل فرآیند کنترل شده تولید آن و اثرات کم زیست محیطی آن دانست.[1] ارزان بودن متاکائولن به نسبت برخی از پوزولانها - مانند: میکروسیلیس - از دیگر عوامل توجه به این پوزلان میباشد.[2] متاکائولن جزء مواد آمورف با سطح مخصوص بسیار بزرگ و دارای اکسید اسیدی بالایی بوده و اصلیترین اجزا آن آلومینا و سیلیکا میباشد. متاکائولن، با گرما دادن به خاک رس کائولیت در دمای 650 تا 800 درجه سانتی گراد بدست میآید.
کلسیم هیدروکسید موجود در سیمان پرتلند با متاکائولن واکنش میدهد و C-S-H و C2ASH را تولید میکند. همین امر باعث بهبود و کاهش تخلخل در بتن میشود.3]و[4 تحقیقات زیادی برروی متاکائولن صورت پذیرفته که شامل دو شاخه اصلی میباشد5]و.[6 دسته اول به بررسی ساختمان کائولین و روشهای تبدیل آن به متاکائولن پرداختهاند .[9-7] و دسته دوم به بررسی رفتار پوزولانی متاکائولن و تاثیرات آن روی خواص سیمان و بتن متمرکز شدهاند.[12-10] تحقیقات استفاده از متاکائولن را موجب بهبود خواص مکانیکی بتن میدانند.[15-13] که این امر در سنین اولیه مشهودتر است. در این مقاله، به بررسی مقاومت فشاری، مقاومت الکتریکی، جذب آب بتن حاوی متاکائولن پرداختهایم. مطالعات آزمایشگاهی انجام شده برروی نمونههای حاوی متاکائولن - %5و %10و %15و - %20 انجام شد.
برنامه آزمایشگاهی
بررسیهای انجام شده برروی درصدهای مختلف متاکائولن انجام شد. آزمایشهای مقاومت فشاری، جذب آب و مقاومت الکتریکی در شرایط مختلف عملآوری روی نمونهها صورت پذیرفت.
خواص مواد
تمام مصالح استفاده شده در این تحقیق تولید شده در ایران میباشند. مواد سیمانی استفاده شده در این مطالعه سیمان تیپ دو تولید کارخانه سیمان تهران و متاکائولن از شرکت آسان سرام تهیه شد. جدول 1 مواد تشکیل دهنده مواد سیمانی را نشان میدهد. همچنین از فوق روان کننده Glenium 110P با پایه کربوکسیلیک تولید شرکت BASF در مخلوطها استفاده شد. سنگدانههای مصرفی از شرکت متوساک تهیه شدهاند که شامل شن شکسته با دانهبندی یکنواخت و ماکزیمم اندازه دانههای 19 میلیمتر ، وزن مخصوص 2/7 و ماسه رودخانهای دارای وزن مخصوص 2/25و جذب آب 1/4 درصد و مدول نرمی 2/96 و دانه بندی یکنواخت میباشد.
روش اختلاط
مخلوطهای بتنی آزمایش شده حاوی درصدهای متفاوت متاکائولن با عیار ثابت 400 کیلوگرم بر مترمکعب سیمان میباشند. برای بدست آوردن مقدار کارایی لازم، مقدار ثابت 2 کیلوگرم بر متر مکعب فوق روان کننده در مخلوط ها استفاده شد. در جدول 2 میزان مصالح مصرفی در مخلوط ها آورده شده است.
