بررسی‌ آزمایشگاهی‌ مشخصات و مقاومت بتن پوزولانی معدنی محلّی‌ در برابر آتش و ارزیابی توانایی آن‌ در کاهش انتشار گاز گلخانه‌ای co2

یافتن راهی جهت کاهش تولید و مصرف سیمان در بتن به عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی، که درنتیجه آن از انتشارگاز ‌گلخانه‌ای co2 کاسته شود، اولویت دارد. در این مقاله، یک پوزولان طبیعی از ایران با خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب برای جایگزینی بخشی از سیمان در بتن، معرفی و خواص مهندسی آن بررسی و توانایی آن در کاهش مقدار انتشار co2 مورد ارزیابی قرار گرفت. در آزمایشات، از الیاف فولادی و پلی‌پروپیلن به صورت جداگانه و هیبرید با پوزولان معدنی جدید استفاده گردید. با توجّه به بهینه سازی‌های قبلی، پوزولان معدنی با کسر وزنی 15 درصد معوض سیمان، در بتن استفاده شد. آزمایشات نشان داد نمونه‌های بتنی حاوی پوزولان معدنی محلّی و الیاف فولادی، از مقاومت فشاری بیشتری برخوردار بودند. نمونه‌های بتن پوزولانی حاوی ترکیبی از الیاف فولادی و پلی‌پروپیلن عملکرد بهتری در مقاومت خمشی داشتند. بررسی مقاومت نمونه ها پس از قرارگیری در دمای °c600 صورت پذیرفت. نمونه های حاوی الیاف فولادی مقاومت فشاری بهتری از خود نشان دادند. بررسی‌ها ثابت کرد، افزودن 15 درصد وزنی پوزولان معدنی محلی معوض سیمان در بتن می تواند 15/20 درصد انتشار گاز گلخانه ای co2 را کاهش دهد. مطالعات بر روی نمونه های حاوی پوزولان معدنی محلی نشان داد که این پوزولان با ایجاد واکنش مطلوب پوزولانی با پرتلندیت، از افزایش اندازه مقدار پرتلندیت در نزدیکی سنگ دانه ها جلوگیری کرده و به‌این ترتیب ناحیه انتقال مرزی (itz) (interfacial transition zone) را تقویت کرد و پیوند بین کل و ماتریس را بهبود می بخشد. کاهش انتشار آلایندگی با مدنظر قراردادن مقیاس تولید و مصرف سیمان در صنعت ساختمان، در حفظ محیط زیست اثرگذار می باشد، به گونه ای که پوزولان معدنی مورد مطالعه، ضمن بهبود مشخصات مهندسی بتن، مصرف سیمان را تا حدّ زیادی کاهش می دهد و کارا در حفاظت از محیط زیست و ساخت و تولید بتن سبز است.

experimental study on properties and resistance of local mineral pozzolanic concrete against fire and evaluation of its ability to reduce co2 emissions

finding a way to reduce cement consumption in concrete as the most widely used building materials, thereby reducing co2 emissions from greenhouses, is a priority. in this paper, a natural pozzolan from iran with suitable physical and chemical properties to replace part of cement in concrete, its introduction and engineering properties were investigated and its ability to reduce co2 emissions was evaluated. in the experiments, steel and polypropylene fibers were used separately and hybrids with new mineral pozzolans were used. according to the previous optimizations, mineral pozzolan with a weight fraction of 15% of cement substitute was used in concrete. experiments showed that concrete samples containing local mineral pozzolans and steel fibers had higher compressive strength. pozzolanic concrete samples containing a combination of steel fibers and polypropylene had better performance in flexural strength. the strength of the samples was evaluated after exposure to 600 ° c. samples containing steel fibers showed better compressive strength. studies have shown; adding 15% by weight of local mineral exchange pozzolan to cement in concrete can reduce co2 emissions by 15.20%. scanning electron microscope studies on samples containing local mineral pozzolan showed that this pozzolan prevented the increase in the amount of portlandite near the aggregates by creating a favorable pozzolanic reaction with portlandite and thus strengthened the boundary transition zone and the bond between the whole and improves the matrix. the studied mineral pozzolan is effective in making green concrete.