تاثیر اسید سولفوریک بر بتن زیست سازگار حاوی سرباره ذغال سنگ و نانوسیلیس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی سیرجان

2 دانشجوی سابق کارشناسی، گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی سیرجان

چکیده

بتن یکی از پرمصرف ترین مواد در دنیا به شمار می رود، از این رو بهبود خواص مکانیکی و همچنین زیست سازگاری آن مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. امروزه استفاده از پوزولان‌های طبیعی به‌عنوان راه حلی در جهت رسیدن به این اهداف مطرح شده است. در این تحقیق تاثیر مقادیر متفاوت پوزولان سرباره ذغال سنگ و ترکیب درصد‌های مختلف نانو‌سیلیس بر خواص بتن در محیط سولفاته مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور برای هر طرح اختلاط، شش نمونه مکعبی cm 5*5*5 ساخته شد و پس از 28 روز عمل آوری در آب، مقاومت فشاری نیمی از نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت و سایر نمونه ها 14 روز دیگر در اسید سولفوریک 30% عمل آوری شدند. نتایج نشان داد استفاده از پوزولان در حدود 15 درصد وزنی سیمان در بتن، موجب افزایش مقاومت فشاری بتن نسبت به نمونه‌های بدون پوزولان گردید. همچنین به کارگیری پوزولان در بتن، منجر به کاهش جذب آب توسط نمونه‌ها شد که این امر می‌تواند منجر به بهبود پارامتر دوام در بتن شود. استفاده از نانو‌سیلیس به مقدار زیادی مقاومت فشاری بتن را دراکثر نمونه‌های حاوی نانو‌سیلیس نسبت به نمونه‌های بدون نانو‌سیلیس افزایش داد و این افزایش متناسب با مقدار نانو‌سیلیس به‌کار رفته بود. علی رغم تاثیر مثبت پوزولان و نانوسیلیس بر خواص بتن، این ترکیبات نتوانستند تاثیر مثبتی بر مقاومت فشاری بتن در معرض اسید سولفوریک داشته باشند و نمونه‌هایی که حاوی سیمان بودند مقاومت فشاری بیشتری نسبت به نمونه‌هایی که درصدی از سیمان آن‌ها به‌وسیله پوزولان جایگزین شده بود نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of sulfuric acid on eco-friendly concrete containing coal slag and nano silica

چکیده [English]

Concrete is one of the most widely used materials in the world for various types of structures due to its durability. This paper presents the results of an experimental study on various compressive strength and water absorption tests on concrete containing coal slag and nano silica as partial replacement of cement. For this research work, the tests were conducted for various proportions of coal slag replacement with cement of 0%, 10%, 15%, and 25%, nano silica of 0%, 1.5%, 2.5% and 3.5% and combination of both of them in concrete. The obtained results were compared with those of control concrete made with ordinary Portland cement. In this research, the effect of several amounts of coal slag and nano silica on some properties of concrete were considered in the production of test samples of 5*5*5 cm. After casting the cubes, they were tested for compressive strength and water absorption. Results showed that compressive strength of samples with 10% and 15% pozzolan were increased, but compressive strength of samples with 25% pozollan were decreased more than that of the control sample. Also, application of pozzolan resulted in less water sorption. The use of nano silica increased concrete compressive strength compared to samples without Nanosilica in most samples, and this increase was proportional to the amount of nano silica. Based on the these findings, it is concluded that Pozzolan coal slag is a suitable replacement for cement especially in presence of nano silica.

کلیدواژه‌ها [English]

  • concrete
  • Coal Slag Pozzolan
  • Nano silica
  • sulfuric acid