توصيفگر ها :
بتن قليافعال سرباره‌اي تك جزئي , سنگ‌دانه بازيافتي , پودر شيشه بازيافتي , روسازي بتني , ارزيابي زيست محيطي
چكيده فارسي :
با توجه به توسعه شبكه حمل و نقل كشور، نياز به سيستم‌هاي حمل و نقل مدرن از يك سو و نياز روزافزون به توسعه پايدار موجب گرديده است كه روسازي بتني هر روزه مورد توجه بيشتري قرار گيرد. از مهم‌ترين مزاياي روسازي بتني، ارجحيت آن‌ها نسبت به روسازي آسفالتي در نواحي با ترافيك سنگين، عمر مفيد بيشتر و تحقق شاخص‌هاي زيست‌محيطي مي‌باشد.
بتن به علت دارا بودن ويژگي‌هاي خاص مانند شكل پذيري، در دسترس بودن مصالح اوليه و ارزان بودن، پرمصرف‌ترين مصالح در صنعت ساختمان است. نقش دوگانه سيمان و بتن، يعني تأثير مثبت آن برصنعت ساختمان و اثر نامطلوب آن بر محيط زيست سبب تشويق به مطالعات بيشتر بر توسعه و استفاده از فناوري‌هاي جديد جهت كاهش مصرف سيمان در توليد بتن شده است. جايگزيني نسبي سيمان پرتلند با مواد سيماني مانند سرباره‌كوره بلند، يكي از راهكارهاي موجود براي توليد بتن سازگار با محيط زيست و كاهش مصرف سيمان پرتلند و موارد مرتبط با اثرات منفي آن به شمار مي‌رود. در سال‌هاي اخير تعداد فزاينده‌اي از محققين و متخصصين به توسعه پايدار بتن مانند حداكثر دوام بتن، حفظ مصالح، استفاده از ضايعات و مواد مكمل سيماني و بازيافت بتن توجه ويژه‌اي داشته‌اند. بنابراين بتن با سنگ‌دانه بازيافتي به عنوان يك روش بازيافت بتن، مورد توجه قرارگرفته است. بتن تهيه شده با شيشه به طور كلي به عنوان بتن شيشه‌اي ناميده مي‌شود كه مي تواند به عنوان جايگزين بتن معمولي در ساخت روسازي جاده و پاركينگ‌ها مورد استفاده قرارگيرد.
هدف اين پژوهش بررسي جايگزيني 5، 10 و 15 درصد پودر شيشه بازيافتي به جاي ريزدانه طبيعي و تاثير آن بر خواص مكانيكي و دوام بتن قليافعال سرباره‌اي تك‌جزئي است. فعال‌كننده‌ي قليايي استفاده شده در اين پژوهش، متاسيليكات سديم مي‌باشد. با توجه به نتايج حاصل از آزمايش‌ها، جايگزيني 10 درصد پودر شيشه بازيافتي، به عنوان درصد بهينه جايگزيني پودر شيشه بازيافتي در نظر گرفته شد. نتايج نشان از افزايش حداكثر9/15، 9/25 و 1/19 درصدي مقاومت‌هاي فشاري، كششي و خمشي، همچنين افزايش دوام در برابر سايش هيدروليكي و چرخه يخ وذوب بتن قليافعال سرباره‌اي با جايگزيني پودر شيشه بازيافتي مي‌باشد. اگرچه افزودن پودر شيشه بازيافتي مي‌تواند عمق نفوذ كربن‌دي‌اكسيد تحت پديده كربناسيون را تا 38 درصد افزايش دهد و سبب كاهش حداكثر 4/71 درصدي مقاومت در برابر ضربه نسبت به نمونه شاهد قليافعال سرباره‌اي گردد. همچنين بر اساس ارزيابي زيست محيطي، استفاده از چسباننده‌ي قليافعال سرباره‌اي به جاي سيمان پرتلند معمولي به ترتيب سبب كاهش 1/62 و 5/29 درصدي انرژي مصرفي و كربن‌دي اكسيد آزاد شده در فرايند توليد بتن مي‌گردد.
چكيده انگليسي :
Due to the development of the country's transportation network, the need for modern transportation systems on the one hand and the growing demand for sustainable development have caused the concrete pavement to receive more attention every day. One of the most important advantages of concrete pavement is its preference over asphalt pavement in areas with heavy traffic, longer service life, and the realization of environmental indicators.
Concrete is the most widely used material in the construction industry due to its unique properties, such as ductility, availability of raw materials, and cheapness. The dual role of cement and concrete, i.e., its positive effect on the building industry and its adverse effect on the environment, has encouraged further studies on developing and using new technologies to reduce cement consumption in concrete production. Partial replacement of Portland cement with cementitious materials such as blast furnace slag is one of the available solutions to produce environmentally friendly concrete and reduce the consumption of Portland cement and its related adverse effects. In recent years, many researchers and specialists have paid particular attention to the sustainable development of concrete, such as concrete durability, materials preservation, waste and cement additives, and concrete recycling. Therefore, recycled aggregate concrete has been considered a method of concrete recycling. Glass-made concrete is generally referred to as glass concrete, which can be used as an alternative to conventional concrete in constructing road pavements and parking lots.
This research aim is to investigate the replacement of 5%, 10%, and 15% recycled glass powder instead of natural fine aggregate and its effect on the mechanical properties and durability of one-part alkali-activated slag concrete. The alkaline activator used in this research is sodium metasilicate. According to the results of the experiments, replacing 10% of recycled glass powder was considered the optimal percentage of replacing recycled glass powder. The results show a maximum increase of 15.9%, 25.9%, and 19.1% in compressive, tensile, and flexural resistances and an increase in durability against hydraulic abrasion and freeze and thaw cycles of alkali-activated slag concrete by replacing recycled glass powder. However, the addition of recycled glass powder can increase the penetration depth of carbon dioxide under the carbonation phenomenon by 38% and cause a maximum decrease of 71.4% in impact resistance compared to the alkali-activated slag control sample. Also, based on the environmental assessment, using an alkali-activated slag binder instead of ordinary Portland cement causes a reduction of 62.1% and 29.5% of energy consumption and carbon dioxide released in the concrete production process, respectively.
