کارایی، مشخصات مکانیکی و دوام بتن خودتراکم حاوی گل قرمز و پودر سنگ مرمر و گرانیت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی/ دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشجوی دکتری عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

3 استادیار گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه الزهرا (س)

10.22060/ceej.2021.18802.6972

چکیده

نیاز به ویسکوزیته بالا در بتن خودتراکم به منظور حفظ یکنواختی و عدم جداشدگی ذرات، زمینه را برای کاربرد ماده پودری در طرح اختلاط این نوع بتن هموار ساخته است. تولید ضایعات پودری نزدیک به 50 درصدی در مراحل مختلف سنگ‌بری و نیاز به دفن این ضایعات نگرانی‌هایی را از نظر زیست‌محیطی در پی دارد. از سوی دیگر، امروزه پژوهش‌گرانی با دغدغه‌های زیست‌محیطی و همچنین اقتصادی استفاده‌ از مواد جایگزینِ سیمان در طرح اختلاط بتن و درنتیجه کاهش تولید گاز کربن‌دی‌اکسید ناشی از تولید سیمان را لازم می‌دانند. دفن گِل‌قرمزِ خام که به عنوان ضایعات کارخانه آلومینیوم‌سازی شناخته می‌شود، با اثرات مخرب زیست‌محیطی برای خاک، آب و هوای اطراف سدهای باطله همراه است. در این طرح پژوهشی تاثیر استفاده از گل‌قرمز به عنوان جایگزین بخشی از سیمان در طرح اختلاط بتن خودتراکم مورد پرسش قرار می‌گیرد. همچنین از ضایعات کارخانه‌های سنگ‌بری (پودرسنگ‌های مرمریت و گرانیت) به عنوان ماده پرکننده در بتن خوتراکم استفاده شده است. کارایی، مشخصات مکانیکی و دوام بتن خودتراکم با استفاده از آزمایش‌های مناسب سنجیده ‌شد. هرچند گل‌قرمز خام خاصیت پوزلانی ندارد، ریزدانه بودن ذرات آن سبب متراکم شدن ماتریس بتن در درصدهای جایگزینی کم (تا 5 درصد) شده است. از سوی دیگر نشان داده می‌شود که استفاده از پودرسنگ‌های مرمیت و گرانیت به جای پودرسنگ آهک در بتن خودتراکم از نظر کارایی، مقاومتی و دوام مشکلی را درپی نخواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Workability, mechanical properties and durability of self-compacting concrete containing red mud and granite and marble waste

نویسندگان [English]

  • Mansour Ghalehnovi 1
  • Naeim Roshan 2
  • Mehrollah Rakhshani Mehr 3
1 Department of Civil Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
2 Department of Civil Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
3 Mehrollah Rakhshanimehr, Department of Civil Engineering, Alzahra University.
چکیده [English]

The need for high viscosity in self-compacting concrete (SCC) in order to maintain uniformity and to avoid segregation of particles, has paved the way for the use of waste powder substances in the mix of SCC. The production of nearly 50% of powder waste from marble and granite stones in different stages of quarrying and the need to bury these wastes also raises environmental concerns. On the other hand, today, researchers with environmental as well as economic concerns are pursuing the method for using as little cement as possible in the concrete mix and thus reducing carbon dioxide emissions. Burial of red mud waste (containing oxides of silica, alumina and iron), known as aluminum plant wastes, is associated with the detrimental environmental impacts on the soil, the climate around the landfills. In this research, the effect of using red mud as cement replacement in SCC mix is questioned. Also, the wastes of stone-cutting factories (marble and granite powders) have been used as a filler in these mixes. The workability, mechanical properties and durability of self-compacting concrete are measured using appropriate tests. Although dry red mud has a slight pozzolanic activity, the fineness of its particles has caused the concrete matrix to condense at low replacement percentages (up to 5%). On the other hand, it is shown that the use of granite powders instead of limestone powders in SCC will not be a problem in terms of workability, strength and durability.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Red mud
  • Self-Compacting Concrete
  • marble waste powder
  • granit waste powder
  • replacement ratio