كارايي، مشخصات مكانيكي و دوام بتن خودتراكم حاوي گل قرمز و پودر سنگ مرمر و گرانيت

Workability, mechanical properties and durability of self-compacting concrete containing red mud, and granite and marble waste powder

نياز به ويسكوزيته بالا در بتن خودتراكم به منظور حفظ يكنواختي و عدم جداشدگي ذرات، زمينه را براي كاربرد ماده پودري در طرح اختلاط اين نوع بتن هموار ساخته است. توليد ضايعات پودري نزديك به 50 درصدي در مراحل مختلف سنگ‌بري و نياز به دفن اين ضايعات نگراني‌هايي را از نظر زيست‌محيطي در پي دارد. از سوي ديگر، امروزه پژوهش‌گراني با دغدغه‌هاي زيست‌محيطي و همچنين اقتصادي استفاده‌ از مواد جايگزينِ سيمان در طرح اختلاط بتن و در نتيجه كاهش توليد گاز كربن‌دي‌اكسيد ناشي از توليد سيمان را لازم مي‌دانند. دفن گل‌قرمز خام كه به عنوان ضايعات كارخانه آلومينيوم‌سازي شناخته مي‌شود، با اثرات مخرب زيست‌محيطي براي خاك، آب و هواي اطراف سدهاي باطله همراه است. در اين طرح پژوهشي تاثير استفاده از گل‌قرمز به عنوان جايگزين بخشي از سيمان در طرح اختلاط بتن خودتراكم مورد پرسش قرار مي‌گيرد. همچنين از ضايعات كارخانه‌هاي سنگ‌بري (پودر سنگ‌هاي مرمريت و گرانيت) به عنوان ماده پركننده در بتن خودتراكم استفاده شده است. كارايي، مشخصات مكانيكي و دوام بتن خودتراكم با استفاده از آزمايش‌هاي مناسب سنجيده شد. هر چند گل‌قرمز خام خاصيت پوزلاني ندارد، ريزدانه بودن ذرات آن سبب متراكم شدن ماتريس بتن در درصدهاي جايگزيني كم (تا 5 درصد) شده است. از سوي ديگر نشان داده مي‌شود كه استفاده از پودر سنگ­‌هاي مرميت و گرانيت به جاي پودر سنگ آهك در بتن خودتراكم از نظر كارايي، مقاومتي و دوام مشكلي را در پي نخواهد داشت.

To maintain the uniformity and cohesiveness of self-compacting concrete (SCC), sustainable use of waste powder like waste marble powder (WMP) and waste granite powder (WGP) as filler replacement, and red mud (RM) as a cement replacement has been investigated. Also, the mechanical properties and durability of SCC containing WMP, WGP, and RM were measured by compressive strength (CS), splitting tensile strength (TS), water absorption (WA), ultrasonic pulse velocity (UPV), and acid sulfuric attack tests in the laboratory. When the total amount of filler material (limestone powder (LP)) was replaced by WMP or WGP, the workability, the mechanical properties, and the durability of SCC did not significantly change. Using RM up to 2.5% cement replacement improved the mechanical properties and durability of SCC. However, the higher content of RM in SCC mixes could adversely affect the mechanical properties and durability of SCC. The application of stone waste powder like WMP, WGP, and industrial by-products like RM could lead to a greener and more sustainable SCC mix without sacrificing the SCC’s mechanical properties and its durability.