پیش بینی طول عمر مفید و ارزیابی چرخه حیات بتن های پوزولانی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور، تبریز، ایران

2 دانشکده معماری و هنر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، ایران

3 دپارتمان مهندسی عمران، دانشگاه بیلیم آنتالیا، ترکیه

10.22034/ceej.2024.61027.2338

چکیده

امروزه، الزامات مربوط به حفظ محیط‌زیست و میل به توسعه پایدار سبب شده است تا اغلب محققین علوم مواد، شیمی و محیط‌زیست و همچنین مهندسان عمران و معماری درصدد باشند تا در ساخت بتن و سازه‌های بتنی از مواد پسماندی استفاده کنند. یکی از مهمترین مسائل زیست‌محیطی سازه های بتنی مصرف سیمان می‌باشد. افزایش دمای کره زمین و افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای، محققان را بر آن داشته تا به منظور کاهش سمیان مصرفی و رد‌پای کربن ناشی از تولید بتن، از پرکننده‌ها و افزودنی‌های بتن با استفاده از مواد جدید نظیر پلیمرها و یا پوزولان‌ها، بعنوان گزینه زیست محیطی اقدام نمایند. هدف اصلی این مقاله معرفی بتن دوستدار محیط‌زیست با استفاده از پوزولان‌ها (سرباره، دوده سیلیس، و خاکستر بادی) می‌باشد. بدین منظور، آزمایش‌های متفاوتی با چهار طرح اختلاط متفاوت انجام گرفت و پارامترهای گوناگونی از جمله طول عمر مفید بتن و سازگاری با محیط‌زیست با استفاده از نرم‌افزار Life-365 محاسبه گردید. نتایج حاکی از آن است که استفاده از پوزولان‌ها اگر به مقدار 40% وزن سیمان باشد به طوری که مقدار دوده 15% و سرباره 25% باشد، بهترین عملکرد را از نظر سازگاری با محیط‌زیست خواهد داشت. در این صورت نفوذ پذیری کاهش و طول عمر بتن در محیط‌های خورنده کلراید افزایش یافته و در نتیجه از رسیدن یون کلر به سطح میلگرد به مقدار زیادی جلوگیری می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Service life prediction and life cycle assessment of pozzolanic concretes

نویسندگان [English]

  • Shahrokh Shoaei 1
  • Armaghan Shoaei 2
  • Ali DANANDEH MEHR 3
1 Department of Civil Engineering, Payame Noor University, Tabriz Branch, Iran
2 Architecture and Art Faculty, Islamic Azad University, Tabriz Branch, Iran
3 Civil Engineering Dept., Antalya Bilim University, Turkey
چکیده [English]

Nowadays, the requirements related to sustainable development and environmental protection have motivated most researchers of materials science, chemistry and environment, as well as civil and architectural engineers to use waste materials in the construction concrete structures. One of the most important environmental issues of concrete structures is cement consumption. The global warming and the increase in the concentration of greenhouse gases have prompted the researchers to use new materials such as polymers or pozzolans in order to reduce the consumption of cement and the carbon footprint caused by the production of concrete from concrete fillers and additives. The main goal of this article is to introduce environmentally friendly concrete using pozzolans (slag, silica fume, and fly ash). For this purpose, different tests were conducted with four different mixing plans and various parameters including service life of concrete and compatibility with the environment were calculated using Life-365 software. The results indicate that the use of pozzolans in the amount of 40% of the weight of cement, so that the amount of carbon black is 15% and slag is 25%, will have the best performance in terms of compatibility with the environment in such a way that the permeability decreases and the service life has increased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete
  • Pozzolans
  • Environment
  • Life cycle
  • Service life