بررسی مطلوبیت فنی و اقتصادی بتن‌های خودتراکم توانمند حاوی متاکائولین، میکروسیلیس و خاکستربادی

بتن خودتراکم به سبب استفاده از مقادیر بیش‌تر پرکننده و فوق روان‌کننده، لزجت خمیری بیش‌تر و تنش جاری‌شدن کم‌تر دارد. برای ساخت بتن خودتراکم توانمند، لازم است علاوه بر رئولوژی، خواص مکانیکی و دوام بتن نیز بهبود یابند. به این منظور باید مقدار سیمان افزایش یابد یا از مواد جایگزین سیمان استفاده شود. این موضوع سبب بالارفتن قیمت تمام‌شده یک مترمکعب بتن و بنابراین کاهش تمایل به استفاده از آن می‌شود. در این تحقیق با ساخت 20 طرح بتن خودتراکم توانمند، خواص مکانیکی با انجام آزمایش‌های مقاومت فشاری، مقاومت کششی دونیم‌شدن و ضریب ارتجاعی استاتیکی، و خواص دوام با آزمایش‌های تعیین عمق نفوذ آب، نفوذ تسریع‌شده یون کلراید و مقاومت در برابر سولفات، تعیین شده و بر این اساس، میزان مطلوبیت فنی بتن‌های ساخته شده، مشخص شدند. هم‌چنین با بررسی قیمت تمام‌شده یک متر مکعب بتن، میزان مطلوبیت اقتصادی و مطلوبیت فنی و اقتصادی بتن‌ها محاسبه شدند. نتایج نشان داد که کاربرد پوزولان‌ها در بتن خودتراکم توانمند، مطلوبیت فنی ناشی از خواص مکانیکی را تا حدود %40 کم کرده، ولی مطلوبیت فنی متاثر از دوام به‌طور چشم-گیری افزایش یافت، تا جایی که در سن 91 روزه، حدود 5 برابر بیشتر شده است. بر این اساس، عامل نهایی مطلوبیت فنی در مخلوط‌های خودتراکم تحقیق حداقل %26 و حداکثر %250 بیشتر از بتن مرجع نتیجه شد. به‌دلیل قیمت بیشتر مواد پوزولانی نسبت به سیمان، با افزایش میزان جایگزینی پوزولان‌ها، عامل مطلوبیت اقتصادی تا بیش از %50 کاهش یافت، ولی عامل مطلوبیت فنی و اقتصادی تا حدود %60 بهبود پیدا نمود.

evaluation of technical and economic desirability of high-performance self-compacting concretes containing metakaolin, micro silica and fly ash

self-compacting concrete (scc) has more plastic viscosity and less yield strength due to using more fillers and superplasticizers. in order to achieve performance scc, in addition to rheology, it is necessary to improve the mechanical properties and durability of concrete. therefore, the amount of cement should be increased or cement replacement materials should be used. this increases the cost of one cubic meter of concrete and reduces the tendency to use it. in this research, by making 20 mixes of performance scc, mechanical properties were determined by performing tests of compressive strength, tensile strength and elasticity modulus, and durability properties by tests of water penetration depth, rapid chloride penetration and sulfate resistance. basically, the degree of technical desirability of concretes was determined. also, by examining the cost price of one cubic meter of concrete, the economic and technical-economic desirabilities of the concretes were calculated. the results showed that the application of pozzolans in performance scc reduced the technical desirability due to mechanical properties about 40%, but the technical desirability due to durability increased significantly, so that at the age of 91 days, about 5 times has become more. accordingly, the final factor of technical desirability in sc mixtures of research is at least 26% and at most 250% more than the reference concrete. due to the higher price of pozzolanic materials than cement, with the increase in the replacement rate of pozzolans, the economic desirability factor decreased to more than 50%, but the technical-economic desirability factor improved to about 60%.