امكان‌سنجي توليد بتن فوق‌توانمند ژئوپليمري- مروري بر برخي از پيشرفت‌هاي اخير

استفاده گسترده از بتن و طبقه‌بندي آن به عنوان دومين ماده پرمصرف در جهان، آن را به عضوي جدا ناپذير از صنعت ساخت‌و‌ساز تبديل كرده است. سيمان به عنوان ماده اصلي توليد بتن‌، اثرات منفي محيط‌زيستي بسياري را در فرآيند توليد خود ايجاد مي‌كند. با توجه به اينكه در بتن فوق‌توانمند مقدار سيمان مصرفي 2 تا 3 برابر بتن معمولي مي‌باشد، معضل آلودگي‌هاي ناشي از سيمان قابل ملاحظه‌تر مي‌باشد. توسعه بتن فوق‌توانمند ژئوپليمري به عنوان يك نوع جديد از بتن فوق‌توانمند معمولي و يك ماده دوست‌دار محيط‌زيست، راه‌حلي مناسب براي كم‌كردن اثرات محيط‌زيستي سيمان مي‌باشد. اين بتن همچنين داراي مقاومت قابل قبول و دوام فوق‌العاده‌اي، مخصوصاً در محيط‌هاي اسيدي و با حرارت زياد مي‌باشد. در اين مقاله علاوه بر آشنايي با بتن فوق‌توانمند ژئوپليمري، ويژگي‌هاي مكانيكي، دوام و رواني آن با استفاده از مصالح مختلف كه در تحقيقات گذشته مورد مطالعه قرار گرفته است، بررسي مي‌شود. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهد كه مقاومت فشاري بتن فوق‌توانمند ژئوپليمري با استفاده از اكثر مصالح مورد بررسي افزايش و با استفاده از ضايعات لاستيك و سراميك كاهش مي‌يابد و همچنين با افزودن نانوسيليس نيز، ابتدا روند صعودي و سپس روند نزولي دارد. بسياري از مصالح مصرفي در تحقيقات گذشته، رواني بتن فوق‌توانمند ژئوپليمري را كاهش مي‌دهند ولي با استفاده از خاكستر بادي و ضايعات شيشه، رواني افزايش مي‌يابد. همچنين، در بررسي مقاومت خمشي و كششي، با افزايش درصد الياف فولادي و طول آن، افزايش درصد جايگزيني ميكروسيليس و ضايعات شيشه، مقاومت خمشي نيز افزايش مي‎‌يابد و با افزايش درصد جايگزيني ضايعات لاستيك و سراميك كاهش مقاومت خمشي نتيجه مي‌شود. با افزودن نانوسيليس نيز، مقاومت خمشي ابتدا افزايش و سپس كاهش مي‌يابد. علاوه بر آن، ميكروسيليس، الياف پلي‌پروپيلن، الياف فولادي و افزايش درصد جايگزيني آن‌ها مقاومت كششي بتن فوق‌توانمند ژئوپليمري را افزايش مي‌دهد، ولي با افزايش جايگزيني مصالح ضايعاتي، مقاومت كششي كاهش مي‌يابد. نانوسيليس نيز داراي يك مقدار بهينه است كه پس از آن مقاومت كششي كاهش مي‌يابد. همچنين، افزودن الياف پلي‌اتيلن در درصدهاي مختلف، تاثيرات متفاوتي بر مقاومت كششي دارد. در بررسي خصوصيات دوامي، با افزايش درصد الياف فولادي، الياف پلي‌پروپيلن، ضايعات شيشه و غلظت محلول فعال‌كننده قليايي، مقاومت الكتريكي و مقاومت در برابر نفوذ يون كلرايد افزايش مي‌يابد.