بررسي مشخصات مكانيكي سبك‌دانه‌هاي مصنوعي لياپور با اندازه قطر مختلف و بتن‌ سبك سازه‌اي ساخته شده از اين مصالح

Evaluation of Mechanical Properties of Artificial Lightweight Aggregate Liapor with Different Diameters and Lightweight Concrete Made of Them

در سال‌هاي اخير، بتن سبك سازه‌اي به‌دليل ويژگي‌هايي مانند وزن كم، عايق حرارتي و صوتي مناسب و مقاومت مناسب در برابر سرما و گرما مورد توجه بسياري قرار گرفته است. در حال حاضر دانه‌هاي لياپور يا شيل انبساط‌پذير كه به روش فرآيند خشك در داخل كوره‌گردان افقي توليد مي‌شود، يكي از مهم‌ترين نوع سبك‌دانه‌هاي مصنوعي است كه كاربرد گسترده‌اي در توليد بتن سبك سازه‌اي دارد. در اين تحقيق به منظور تعيين اثر اندازه قطر بر وزن مخصوص، درصد جذب آب و مشخصات مكانيكي سبك‌دانه‌هاي لياپور، آزمايش‌هاي مختلف بر روي سه رده از دانه‌بندي لياپور انجام شده است. همچنين با تركيب سبك‌دانه‌‌ها و ملات ماسه و سيمان و ساخت نمونه‌هاي با درصد حجمي 10 الي 30 درصد از سبك‌دانه‌ها و تعيين مقاومت فشاري تك‌محوري و مدول ارتجاعي استاتيكي و ديناميكي و ضريب پوآسون ديناميكي به بررسي مشخصات مكانيكي ماده مركب ساخته شده از آنها پرداخته شده است. نتايج آزمايش‌ها بيانگر تاثير قابل ‌توجه اندازه قطر سبك‌دانه‌هاي لياپور بر مشخصات مكانيكي دانه‌ها و بتن ساخته شده از آنها مي‌باشد. با توجه به تصاوير SEM تهيه شده از ناحيه تماس بين سبك‌دانه و ملات، مشخص شد كه ناحيه انتقال كمتر از 10 ميكرومتر مي‌باشد و در نتيجه نمي‌تواند تاثير چنداني بر خصوصيات مكانيكي سبك‌دانه‌ها داشته باشد.

In recent years, the structural concrete have been considered by many because of its advantages as low weight, improved thermal and acoustic insulations and better resistance to frost and fire. At present, Liapor or Expanded shale which produced using expansible shale by the dry process and cooking in a horizontal rotary kilns, are one of the most important artificially lightweight aggregate which have widespread application in the construction of concrete structures. In this study, order to determine the effect of diameter size on specific weight, water absorption and mechanical properties of Liapor lightweight aggregates, various tests were carried out on the three categories of gradation of Liapor. Also, by combining the lightweight aggregate and cement mortar and making concrete specimens with the 10 to 30 volume percent of lightweight aggregate and determining the uniaxial compressive strength, static and dynamic modulus of elasticity and dynamic poisson's ratio, mechanical properties the composite material made of them was evaluated. The results showed that the diameter of lightweight aggregates has significant effect on the the mechanical properties of the aggregates and concrete made of them. According to the SEM images taken from the area of contact between lightweight aggregate and mortar, it was found that the transition zone is less than 10 micrometers and therefore can not have an influence on the mechanical properties of lightweight aggregates.