بررسی آزمایشگاهی بهینه‌ترین طرح اختلاط بتن اسفنجی حاوی افزودنی ژل میکروسیلیس بر پایه بیشینه مقاومت فشاری و نفوذپذیری

یکی از ایده های جالب و کارآمد در روسازی ها و کفپوش معابر استفاده از بتنی نفوذپذیر به نام بتن اسفنجی یا متخلخل است. از بتن اسفنجی که دارای مزایای اقتصادی و به خصوص زیست‌محیطی فراوانی است می‌توان در کاهش رواناب هنگام بارندگی، به تاخیر انداختن ورود آب باران به سیستم فاضلاب به دلیل جذب آن توسط زمین، اصلاح کیفیت آبهای زیرزمینی به دلیل عدم عبور آب از سطح زمین و تماس با آلودگی‌های احتمالی استفاده کرد. در این پژوهش از چهار طرح اختلاط متفاوت برای سه دانه‌بندی سنگدانه که در حالت کلی 12 طرح اختلاط را در بر می‌گیرد، استفاده شده که شامل نمونه بتن‌های معمولی و دارای افزودنی ژل میکروسیلیس بوده‌اند. در انتها بر روی آن‌ها آزمایش‌های مقاومت فشاری و نفوذپذیری صورت گرفته است. نتایج بدست آمده از پژوهش نشان می‌دهد بتن‌هایی که چگالی بیشتری یا به عبارتی دانه‌بندی ریزتر داشتند مقاومت فشاری به میزان 9 مگاپاسکال بیشتری را نشان داده اما 15درصد نفوذپذیری کمتری را دارا می‌باشند. به طور کلی مطابق نتیجه این آزمایشات عوامل موثر بر چگالی بتن اسفنجی را می توان اندازه سنگدانه‌ها، کارایی و میزان ژل میکروسیلیس بیان کرد. ژل میکروسیلیس به دلیل دارا بودن فوق‌روان‌کننده کارایی، مقاومت و دوام بتن را افزایش داده ولی موجب کاهش تخلخل بتن می‌شود اما به گونه‌ای که باز هم نفوذپذیری آن نسبت به بتن معمولی قابل قبول است. در نهایت بهینه‌ترین دانه‌بندی برای مقاومت فشاری و نفوذپذیری مطلوب در دانه‌بندی شماره‌3 این پژوهش بدست آمده ‌است که در آن نصف سنگدانه‌ها از باقیمانده های الک3.8 و نصف دیگر از باقیمانده‌های روی الک 4 تشکیل شده و بسته به این که نیاز به مقاومت یا نفوذپذیری بیشتر باشد می‌توان با پارامترهایی همچون نسبت آب به سیمان، نسبت شن به سیمان و افزودن میکروسیلیس ویژگی مورد نظر را بدست آورد که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته ‌است.

Laboratory study for optimal mixing scheme of pervious concrete containing additive of microsilica fume based on maximum compressive strength and permeability

One of the useful and efficient ideas in pavement and flooring is use of permeable concrete which is called pervious concrete. Pervious concrete that has many economic and especially environmental impacts can be used for reducing surface runoff during rainfall, delaying the entry of rainwater into the sewage system due to its absorption by the ground, improving the quality of groundwater due to lack of water flow from the ground and contact with possible contamination. In this study, four different mix design were used for three types of aggregating aggregates, which contains 12 general mixing states, including samples of simple concrete and examples of microsilica fume additives. At the end, compressive strength and permeability tests have been carried out on them. The results obtained from the research show that the individual with a higher density or, in other words, a finer grain size, exhibited a compressive strength of 9 Mpa, but had a 15% lower permeability. In general, according to the results of these experiments, the factors affecting the density of pervious concrete can be expressed by the size of the aggregates, the efficiency and the amount of microsilica fume. Because of its superplasticizering, the microsilica fume increases the strength and durability of concrete but reduces porosity of concrete, but its permeability is still acceptable to simple concrete. Finally, the optimum aggregate for compressive strength and optimal permeability, is obtained in third type of aggregating in this study, In which half of the aggregates have been formed of residues on the sieve of 3.8 and the remaining half of the residues on the sieve of 4 and depending on the need for greater resistance or permeability, parameters such as water to cement ratio, sand/cement ratio and microsilica fume addition can be obtained, which has been investigated in this study.