بررسی تاثیر استفاده از مواد بازیافتی شیشه، لاستیک و سرامیک بر روی خواص مکانیکی بتن پودری واکنش‌پذیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عمران، دانشگاه صنعتی اسفراین، اسفراین، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نیشابور، نیشابور، ایران

چکیده

در این تحقیق تاثیر جایگزینی مواد پودری با مواد بازیافتی شیشه، لاستیک و سرامیک بر روی خواص مکانیکی بتن پودری واکنش‌پذیر پرداخته شده است. تاثیر جایگزینی 10%، 20% و 40% مواد پودری با مواد بازیافتی با تست‌های آزمایشگاهی بررسی شد. نمونه مورد استفاده جهت آزمایش فشاری، مکعبی با ابعاد 10 سانتی‌متر، آزمایش کششی استوانه‌ای با قطر 10 سانتی‌متر و ارتفاع 20 سانتی‌متر و آزمایش خمشی نمونه به ابعاد 50×10×10 سانتی‌متر مکعب در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که جایگزینی مواد بازیافتی باعث کاهش مقاومت فشاری بتن پودری واکنش‌پذیر خواهد شد. به طوری که با جایگزینی 40% مواد پودری با لاستیک مقاومت فشاری به اندازه 49% کاهش خواهد یافت. جایگزینی مواد بازیافتی لاستیک تا 20% با مواد پودری باعث افزایش اندکی در مقاومت کششی خواهد شد. که می‌توان به رفتار شبه الاستیک ذرات لاستیک و توانایی آنها در ایجاد پل روی ریزترک‌ها نسبت داد. جایگزینی شیشه بازیافتی با مواد پودری بهترین تاثیر را بر روی مقاومت خمشی دارد به گونه‌ای که با جایگزینی 10% مواد پودری با شیشه بازیافتی مقاومت خمشی 8% افزایش یافت. این افزایش را می‌توان به زاویه‌دار بودن و فعالیت پوزولانی ذرات شیشه ریز آسیاب شده مرتبط دانست که می‌تواند به متراکم شدن ماتریس بتن پودری واکنش‌پذیر کمک کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of using recycled glass, rubber and ceramic materials on the mechanical properties of reactive powder concrete

نویسندگان [English]

  • Sajjad Baygi 1
  • Iman Abdolahabadi 2
1 Department of civil Engineering, Esfarayen University of Technology, ,,Esfarayen, Iran
2 Civil Engineering Department, Islamic Azad University of Neyshabur-Neyshabur,, Iran.
چکیده [English]

In this study, the effect of replacing powdered materials with recycled glass, rubber, and ceramic materials on the compressive, tensile, and flexural strength performance of reactive powdered concrete was investigated. For this purpose, the effect of replacing 10%, 20%, and 40% of powdered materials with recycled materials was investigated through laboratory tests. The sample used for the compressive test was a cube with dimensions of 10 cm, the tensile test was a cylinder with a diameter of 10 cm and a height of 20 cm, and the flexural test was a sample with dimensions of 50 × 10 × 10 cm3. The results showed that replacing recycled materials will reduce the compressive strength of reactive powdered concrete. So that by replacing 40% of powdered materials with rubber, the compressive strength will decrease by 49%. Replacing recycled rubber materials up to 20% with powdered materials will cause a slight increase in tensile strength. Replacing recycled glass with powdered materials has the best effect on the flexural strength of reactive powdered concrete, such that by replacing 10% of powdered materials with recycled glass, the flexural strength will increase by 8%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reactive powder concrete
  • recycled materials
  • Compressive strength
  • bending strength
  • tensile strength

مراجع

[1] Mostofinejad. D, Rostami Nikoo. M, and Hosseini. S.A, “Determination of optimized mix design and curing conditions of reactive powder concrete (RPC),” Construction and Building Materials, vol. 123, pp. 754–767, 2016.
[2] Cwirzen. A, Penttala. V, and Vornanen. C, “Reactive powder based concretes: Mechanical properties, durability and hybrid use with OPC,” Cement and Concrete Research, vol. 38, no. 10, pp. 1217–1226, 2008.
[3] Zhang. J, Yang. H, Zhang. H, and Liang. X, “Application status and prospect of carbon-based nanomaterials in biomedical field,” Progress in Chemistry, vol. 25, pp. 397–408, 2013.
[4] Yu. L, “Effect of graphene oxide on microstructure and micromechanical property of ultra-high performance concrete,” Cement and Concrete Composites, vol. 138, 104964, 2023.
[5] Al-Zboon. K and Al-Zou. J, “Recycling of stone cutting slurry in concrete mixes,” Journal of Material Cycles and Waste Management, vol. 17, no. 2, pp. 324–335, 2015.
[6] Savadkoohi. M. S and Reisi. M, “Environmental protection based sustainable development by utilization of granite waste in reactive powder concrete,” Journal of Cleaner Production, vol. 266, 121973, 2020.
[7] de Azevedo, A. R. G, “Effect of granite residue incorporation on the behavior of mortars,” Materials, vol. 12, no. 9, 1449, 2019.
[8] Al-Tikrite. A and Hadi. M. N, “Mechanical properties of reactive powder concrete containing industrial and waste steel fibres at different ratios under compression,” Construction and Building Materials, vol. 154, pp. 1024–1034, 2017.
[9] Papakonstantinou. C. G and Tobolski. M. J, “Use of waste tire steel beads in Portland cement concrete,” Cement and Concrete Research, vol. 36, no. 9, pp. 1686–1691, 2006.
[10] Aliabdo. A. A, Abd Elmoaty. A. M, and Auda. E. M, “Re-use of waste marble dust in the production of cement and concrete,” Construction and Building Materials, vol. 50, pp. 28–41, 2014.
[11] Schwarz. N, Cam. H, and Neithalath. N, “Influence of a fine glass powder on the durability characteristics of concrete and its comparison to fly ash,” Cement and Concrete Composites, vol. 30, no. 6, pp. 486–496, 2008.
[12] Asad. A, Iftikhar. S, and Khitab. A, “Waste brick and marble powders as sustainable additives for improving slag-based concrete,” Journal of Building Engineering, vol. 111, 113625, 2025.
[13] Abellan-Garcia. J, Molinares. M, Daza. N, Abbas. Y. M, and Khan M. I, “Formulation of inexpensive and green reactive powder concrete using milled-waste-glass and micro calcium-carbonate – A multi-criteria optimization approach,” Construction and Building Materials, vol. 409, 134167, 2023.
[14] Abed. M, Rashid. K, Rehman. M. U, and Ju. M, “Performance keys on self-compacting concrete using recycled aggregate with fly ash by multi-criteria analysis,” Journal of Cleaner Production, vol. 378, 134398, 2022.
]15[  بابایی. م، طاهرخانی. س، "بررسی آزمایشگاهی تأثیر ضایعات شیشه، لاستیک و پلاستیک و ترکیب آنها بر روی خواص بتن های بازیافتی و بهینه یابی با روش تحلیل سلسله مراتبی"، تحقیقات بتن، 4 (13)، 28-17، 1399.
]16[ موسوی. ا، مرشد. ر، اسلامی . ا، "بررسی تأثیر ضایعات خاک کاشی به عنوان جایگزین سیمان بر خصوصیات بتن سازهای"، تحقیقات بتن، 1 (15)، 83-71، 1401.
]17[ حسن ونهری. م، قلهکی. م، "مطالعه آزمایشگاهی تعیین رابطه تجربی مقاومت فشاری برحسب سن بتن‌های حاوی سیمان نوع 2 و خرده لاستیک"، تحقیقات بتن، 2 (15)، 31-21، 1401.
]18[ صالحی زاده. م، دیزنگیان. ب، " ارزیابی مقاومت بتن متخلخل ساخته شده با استفاده از خرده الستیک ضایعات"، تحقیقات بتن، 1 (13)، 128-113، 1399.
]18[ حجازی. م، عبدالهی. ح، "تأثیر پودر شیشه، نانو سیلیس، الیاف شیشه‌ای و پلی‌پروپیلن بر خصوصیات مکانیکی بتن پودری
واکنش‌پذیر"، تحقیقات بتن، 4 (11)، 48-33، 1397.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار