ارزيابي تاثير سرباره مس در بهبود خصوصيات مخلوط هاي بتني متخلخل

Evaluation of the Effect of Copper Slag on the Improvement of the Properties of Pervious Concrete

در سال‌هاي اخير، استفاده از روسازي‌هاي بتني متخلخل، به دليل مزاياي عمده زيست‌محيطي، رو به رشد مي‌باشد. وجود فضاي خالي زياد در اين روسازي‌ها، موجب كاهش مقاومت و دوام آن‌ها شده است. اين امر، استفاده از اين روسازي‌ها را محدود به معابر شهري با ترافيك سبك، پياده‌روها و پاركينگ‌ها كرده است. در اين مخلوط، سنگ‌دانه نقش بسزايي در عملكرد آن ايفا مي‌كند، به‌طوري‌كه استفاده از سنگ‌دانه با خصوصيات مطلوب، موجب بهبود عملكرد آن مي‌شود. سرباره مس محصول فرعي توليد فلز مس مي‌باشد كه به دليل خصوصيات فيزيكي و مكانيكي مناسب، استفاده از آن علاوه بر مزاياي زيست‌محيطي، مي‌تواند موجب بهبود عملكرد اين نوع بتن شود. در اين پژوهش، به بررسي و ارزيابي استفاده از سرباره مس در بتن متخلخل و تأثير آن بر خصوصيات اين بتن پرداخته شد و سرباره مس به‌صورت حجمي، در درصد هاي متخلف جايگزين درشت دانه مخلوط (سنگ‌دانه دولوميتي) گرديد. درمجموع 7 طرح اصلي با درصد هاي مختلف سرباره مس از 0 تا 100 درصد، ساخته شد. به منظور شناخت بهتر تأثير اين سنگ‌دانه بر عملكرد بتن متخلخل، به بررسي خصوصيات فيزيكي و مكانيكي اين طرح‌ها پرداخته شد. نتايج حاكي از اين بود كه استفاده از سرباره مس به دليل وزن مخصوص بالا، موجب افزايش وزن مخصوص بتن مي‌شود. همچنين به دليل خصوصيات ظاهري و جذب آب پايين‌تر نسبت به سنگ‌دانه دولوميتي، با جايگزيني تدريجي آن، درصد تخلخل و نفوذپذيري افزايش مي‌يابد. علاوه بر اين، نتايج آزمايشات مقاومت فشاري، خمشي و كشش غير مستقيم، نشان دهنده اين موضوع بودند كه جايگزيني سرباره مس در مخلوط موجب بهبود اين خصوصيات شده است و بيشترين افزايش مقاومت نسبت به طرح كنترلي مربوط به طرح C60 مي باشد.

In recent years, a large number of researches in the field of pervious concrete pavement have been done because of major environmental benefits. The existence of void space in pavements reduces their strength and durability. This problem causes these pavements to be used in some places with low traffic volumes such as sidewalks, driveways, parking lots and residential roads. In this kind of concrete, aggregates play a key role regarding its performance, so using aggregates with suitable properties in concrete, improves its performance. Copper slag is a by-product resulting from the production of copper metal. Using this production in concrete can be considered as an appropriate solution for its environmental problems. In addition, it can improve the performance of concrete mixtures. In this research, the effects of copper slag on some physical characteristics of concretes have been investigated and analyzed. In this research, two types of aggregates of dolomite and copper slag were used, crushed copper slag gradually was replaced by coarse aggregates of the mixture. Totally seven main mix designs were used with 0 to 100 percent of copper slag. In order to analyze the effect of this aggregate on the performance of pervious concrete, the physical and mechanical properties of these mixtures were investigated. The results indicated that using crushed copper slag causes the unit weight of concrete to be increased because of high specific gravity of copper slag. Also, by gradually replacing of copper slag, void ratio and permeability are increasing due to apparent characteristics and low absorption copper slag than dolomite aggregate. Moreover, the results of compressive, flexural and split-tensile strength tests showed that Adding copper slag has improved this properties and the C60 has the highest increase in comparison with control mix design.