بررسي تأثير سرباره كوره كنورتور بر روي خواص مكانيكي و دوام بتن غلتكي روسازي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

روسازي‌هاي بتن غلتكي زير مجموعه‌ي روسازي‌هاي صلب قرار مي‌گيرند. از مهم‌ترين ويژگي‌هاي اين روسازي مي‌توان به مقاومت بالا در سنين پايين، سرعت اجراي زياد و هزينه‌ي ساخت كم اشاره كرد. در اين تحقيق از سرباره‌هاي كوره كنورتور كارخانه‌ي ذوب‌آهن اصفهان براي افزايش مقاومت روسازي بتن غلتكي استفاده شده است. علاوه بر اين، از آنجاكه ساليانه حدود 400 تن از اين نوع سرباره‌ در كارخانه‌ي ذوب‌آهن اصفهان توليد و دپو مي‌شود، علاوه بر استفاده‌ي صحيح آن در اين نوع سازه‌ها كه براي محققين مي‌تواند عملكرد سازه‌اي داشته باشد، براي محيط‌زيست فوايد زيادي جهت استفاده از اين ميزان سرباره در بتن روسازي غلتكي به همراه دارد و در صنعت از آن مي‌شود استفاده نمود. نمونه‌هاي مورد نظر در اين تحقيق بر اساس روش مبتني بر ديدگاه خاكي ساخته شده و مورد آزمايش قرار گرفتند. در اين تحقيق از چهار طرح مخلوط حاوي شن و ماسه‌ي طبيعي و شن و ماسه‌ي سرباره‌ي كوره‌ي كنورتور براي بررسي و مقايسه‌ي اين نوع سرباره در بتن غلتكي مورد استفاده قرار گرفته كه در طرح مخلوط‌هاي مدنظر در اين پژوهش از سيمان پرتلند تيپ 2 اردستان با جايگزيني 15% و استفاده از 4% فيلر براي طرح مخلوط‌هاي حاوي ماسه‌ي طبيعي و استفاده از 5% جايگزيني سيمان براي طرح مخلوط‌هاي حاوي ماسه‌ي سرباره استفاده شده است. در اين پژوهش براي آزمايش‌هاي فشاري، جذب آب و سيكل‌هاي يخ و ذوب از نمونه‌هاي مكعبي 10*10*10 سانتي‌متر و براي آزمايش كششي از نمونه‌هاي استوانه‌اي با قطر 20 سانتي‌متر استفاده شده است. آزمايش مقاومت فشاري در سنين 7 ، 28و 90 روز، آزمايش كششي در سن 28 روز، آزمايش جذب آب در سن 28 روز و آزمايش‌ دوام نمونه‌ها در برابر سيكل ذوب و انجماد در 200 و 350 سيكل انجام شد. نتايج نشان مي‌دهد كه جايگزيني شن سرباره با شن طبيعي و در حضور پودر سرباره در سنين 7، 28 و 90 روز بيشترين مقاومت فشاري به‌دست مي‌آيد كه 17٪ در سن 7 روزه و بيش‌از 30 ٪ در سنين 28 و 90 روزه افزايش مقاومت ‌فشاري نسبت به بتن غلتكي معمولي مشاهده مي‌شود. بيشترين مقاومت كششي 28 روزه مربوط به طرح شن‌سرباره و ماسه‌ي طبيعي همراه 4 درصد جايگزيني پودر سرباره با مقدار 63/4 مگاپاسكال بوده است، اما بيشترين درصد افزايش مربوط به طرح شن‌طبيعي و ماسه‌‌ي طبيعي همراه 4 درصد پودرسرباره است كه حدود 7/16% افزايش مقاومت داشته است. مقاومت كششي 28 روزه‌ي نمونه‌ها نشان داد كه افزودن 4٪ پودر سرباره به‌طور كلي موجب بهبود خواص كششي بتن شده است. مقاومت فشاري نمونه‌ها پس از 200 و 350 سيكل ذوب و انجماد نشان داد كه افزودن 4٪ پودر سرباره به‌طور محسوسي باعث افزايش دوام بتن در برابر سيكل‌هاي يخبندان شده است. بيشترين مقاومت در هر دو مرحله متعلق به طرح شن‌سرباره و ماسه‌ي طبيعي همراه 4 درصد پودر سرباره با 43/55 مگاپاسكال در200 سيكل و 78/57 مگاپاسكال در 350 سيكل بوده است. استفاده از سنگدانه‌هاي سرباره‌اي در تركيب با هم (گروه شن سرباره و ماسه سرباره) باعث افزايش جذب آب و كاهش تراكم بتن شده است. با اين حال، افزودن پودر سرباره توانسته است تا حدودي اين اثر منفي را به‌ويژه در طرح‌هاي شن‌سرباره و ماسه‌ي طبيعي و شن‌سرباره و ماسه‌ي سرباره، كاهش دهد.

236150

سازه

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان