بررسی آزمایشگاهی تاثیر جایگزینی سبکدانه‌های پومیس و اسکوریا با ماسه طبیعی بر خواص ملات‌های سیمان- سرباره‌ای

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، واحد قشم، دانشگاه آزاد اسلامی، قشم، ایران

2 استاد، گروه عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

3 استا، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

10.22034/ceej.2024.60710.2340

چکیده

تعداد 11 طرح اختلاط شامل یک طرح مرجع و ده طرح ملات سیمان- سرباره ای که نسبت آب به سیمان در همه طرح ها 40/0 بود. در ده طرح مذکور سرباره کارخانه فولاد اهواز به جای %30 سیمان استفاده گردید. در پنج عدد از طرح ها به جای بخشی از سنگدانه های طبیعی از سبکدانه اسکوریا و در پنج طرح دیگر از سبکدانه پومیس استفاده گردید. در انجام آزمایش ها نمونه های مکعبی و منشوری به ترتیب به ابعاد 50و 40×40×160 میلی متر استفاده شدند. نمونه ها همگی در دو محیط شامل آب شرب اهواز و دمای محیط آزمایشگاه عمل‌آوری شدند. در هر ده طرح اختلاط جایگزینی سبکدانه های اسکوریا و پومیس به صورت %30، %40، %50، %60 و%70 با سنگدانه های طبیعی بوده است. برای تعیین خواص رئولوژی، مکانیکی و دوام آزمایش میز جریان، آزمایش‌های مقاومت‌های فشاری و خمشی و آزمایش‌های مقاومت الکتریکی، جذب آب حجمی، عمق نفوذ آب و میکروسکوپ الکتریکی انجام شدند. %50 و %30 پومیس به جای ماسه برای نمونه‌های عمل‌آوری شده در آب شرب و دمای محیط آزمایشگاه بهینه هستند.کاربرد اسکوریا به میزان %30 و%40 به جای ماسه برای نمونه های عمل آوری شده در آب شرب و دمای محیط آزمایشگاه نیز بهینه می‌باشند. نمونه های عمل آوری شده در دمای محیط آزمایشگاه طرح بهینه %40 اسکوریا و نمونه های عمل آوری شده در محیط آب شرب طرح بهینه %50 پومیس در سن 91 روزه به ترتیب به میزان %14 و %5 نسبت به نمونه های طرح مرجع محیط آب شرب، افزایش مقاومت فشاری داشتند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An experimental investigation of the effect of replacing light grains of pumice and scoria with natural sand on the properties of cement-slag mortars

نویسندگان [English]

  • seyedhamid hashemi 1
  • Seyed Fathollah Sajedi 2
  • Fereidoon Moghadas Nejad 3
1 Department of Civil Engineering, Qeshm Branch, Islamic Azad University, Qeshm, Iran
2 Professor, Department of Civil Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
3 Professor, Department of Civil Engineering and Environmental, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

11 mixing designs including one reference design and ten cement-slag mortar designs were made. The ratio of water to cement in all designs was 0.40. In the mentioned ten projects, slag powder from Ahvaz steel plant was used instead of 30% cement.scoria was used, and in five other designs, pumice was used. In the experiments, cubic and prismatic speceimens with dimentions 50 and 40x40x160 mm were used, respectively. The speceimens were all processed in two environments including Ahvaz drinking water and laboratory temperature. In all ten mixing plans, scoria and pumice aggregates were replaced by 30%, 40%, 50%, 60% and 70% with natural sand. To determine the rheological, mechanical and durability properties of the flow test, compressive and bending strength tests, electrical resistance, volumetric water absorption, water penetration depth tests and scanning electron microscopy (SEM) were performed. 50% and 30% pumice instead of sand are optimal for speceimens cured in drinking water at laboratory temperature. The use of scoria at the rate of 30% and 40% instead of sand is also optimal for the speceimens cured in drinking water at the temperature of the laboratory environment. It was concluded that the speceimens cured in the laboratory environment temperature of the optimum design of 40% scoria and the speceimens cured in the drinking water environment of the optimal design of 50% pumice at the age of 91 days are 14% and 5%, respectively, compared to the speceimens of the reference design. The drinking water environment had an increase in compressive strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cement-slag mortar
  • Ahvaz steel plant
  • Natutal sand
  • Pumice aggregate
  • Scoria aggregate
  • Curing regime