تاثير ضايعات پودر سنگ مرمر و ميكروسيليس به عنوان جايگزين بخشي از سيمان بر دوام بتن

The effect of waste marble powder and silica fume as a partial replacement of cement on concrete durability

ضايعات پودر مرمر، ماده‌اي بي‌اثر و غيرفعال است كه بعنوان محصولي جانبي از فرآيند برش، شكل دادن و پرداخت سنگ مرمر بدست مي‌آيد و سبب مشكلات زيست‌محيطي مي‌شود. اين پژوهش يك مطالعه‌ي‌ آزمايشگاهي بر روي خصوصيات دوام 16 طرح اختلاط بتن حاوي پودر مرمر (0، 5، 10 و 20 درصد) و ميكروسيليس (0، 5/2، 5 و 10 درصد) كه جايگزين بخشي از سيمان شده‌اند، مي‌باشد. نسبت آب به مواد سيماني ثابت و برابر با 45/0 و اسلامپ مخلوط‌هاي بتن 10±80 ميلي‌متر است. آزمايش‌هاي اسلامپ، وزن مخصوص، مقاومت فشاري، مقاومت الكتريكي، دوام در برابر حمله‌ي سولفات‌هاي سديم و منيزيم و سولفوريك اسيد انجام شد. نتايج آزمايش‌ها بيانگر آن است كه مقاومت و دوام بتن حاوي پودر مرمر، براي نسبت‌هاي جايگزيني بيش از 10 درصد، كاهش مي‌يابد. اما نتايج رضايت‌بخشي براي نسبت‌هاي جايگزيني پودر مرمر تا 10 درصد بدست آمد. جايگزيني 5 و 10 درصد ميكروسيليس به ترتيب منجر به جبران كاستي-هاي بوجود آمده در دوام بتن حاوي درصدهاي بالاي ضايعات پودر مرمر و ارتقاء ويژگي‌هاي دوام نمونه‌هاي حاوي ضايعات پودر مرمر شد.

Marble waste powder (MWP) is an inert material which is obtained as an industrial by-product during sawing, shaping, and polishing of marble and causes a serious environmental problem. This research describes the procedures and results of a laboratory investigation of durability properties carried out on 16 concrete mixes containing MWP (0, 5, 10, 20%) and silica fume (0, 2.5, 5, 10%) as partial replacement of Portland cement. In all concrete mixes, a constant water/binder ratio in 0.45 was used and concrete mixes with a target initial slump of 80±10 were prepared. Workability, bulk density, compressive strength, electrical resistivity, durability to sodium sulphate, magnesium sulphate and sulphuric acid attack tests were performed. The results of tests indicate that the strength and durability of concrete containing MWP tend to decline for replacement ratios of more than 10%. Satisfactory results were obtained for replacement ratios of MWP up to 10%. Replacing 5% and 10% silica fume leads to compensating for defects in concrete durability containing high percentages of MWP and improve the durability properties of samples containing MWP, respectively.