بررسی رفتار بتن حاوی شیشه و لاستیک ضایعاتی جایگزین ماسه قبل و بعد از قرارگیری در معرض حرارت بالا

لاستیک خودروها و شیشه‌های ضایعاتی از جمله مواد آلاینده در طبیعت با ماندگاری بالا هستند. یکی از راه‌های بازیافت شیشه و لاستیک ضایعاتی، استفاده از آن در بتن می‌باشد که حداقل برداشت از معادن طبیعی را به همراه خواهد داشت. از طرفی دیگر بسیاری از سازه‌های مهندسی در طول عمر خود در معرض خطرات آتش سوزی قرار دارند و از این رو شناخت خواص مکانیکی مصالح بتن در دماهای بالا ضروری است. در این تحقیق از شیشه و لاستیک ضایعاتی به عنوان جایگزین بخشی از ریزدانه طبیعی (ماسه) استفاده شد. اندازه ذرات شیشه بین mm85/0-2 بصورت وزنی و با درصدهای 5%،10% و 15% و اندازه ذرات لاستیک بین mm 3-5 بصورت حجمی و با درصدهای 5% و 10% جایگزین ریزدانه بتن شده است. در مجموع 12 طرح اختلاط و از هر طرح اختلاط 3 نمونه مکعبی و استوانه‌ای با درصد‌های متفاوت شیشه و لاستیک ساخته شد. مقاومت فشاری و کششی، روانی، افت وزنی، نسبت مقاومت پسماند فشاری و کششی نمونه‌ها ‌در دمای محیط و تحت دمای°^c 600 اندازه گیری و متوسط مقادیر مورد ارزیابی قرار گرفت. از نظر ظاهری بعد از اعمال حرارت، رنگ نمونه‌ها ‌تیره‌تر گردید و ترک‌های مویی بصورت گسترده در سطوح بتن قابل مشاهده بود. همانطور که انتظار می‌رفت، با افزایش مقادیر لاستیک، مقاومت فشاری نمونه‌ها ‌کاهش یافت. بعد از اعمال حرارت، افت مقاومتی تمامی نمونه‌ها ‌نسبت به حالت دمای محیط بیشتر بود. با افزایش مقدار درصد لاستیک، کاهش مقاومت بیشتر شد که دلیل آن را میتوان به سوختن و از بین رفتن ذرات لاستیک و پدیدار شدن حفرات ریز و ایجاد تخلخل در بتن نسبت داد. با افزایش مقدار درصد شیشه، روند مقاومت فشاری کمی بهبود داشت. نتایج نشان داد طرح ترکیبی 5 % شیشه و 5 % لاستیک طرح بهینه بوده و عملکرد مناسب تر و مطلوب تری را نسبت به سایر طرحها ‌دارد.

investigating the behavior of concrete containing waste glass and rubber as sand replacement before and after exposing to elevated temperatures

tires and waste glass are long-lasting pollutants in nature. one of the ways to recycle waste glass and rubber is to use it in concrete, which will result in minimal extraction of natural minerals. many engineering structures are exposed to fire hazards, and therefore it is necessary to know the mechanical properties of concrete materials at high temperatures. in this research, waste glass and rubber were used as a substitute for a part of natural fine grain (sand). the size of glass particles is between 0.2-0.85 mm and with percentages of 5%, 10% and 15% and the size of rubber particles is between 3-5 mm by volume and with percentages of 5% and 10%, replacying fine aggregates. in total, 12 mixing plans were made, and from each mixing plan, 3 cubic and cylindrical specimens were made with different percentages of glass and rubber. the compressive and tensile strength, workability, weight loss, ratio of residual compressive and tensile strength of the specimens were measured at ambient temperature and at 600 °c and the average values were evaluated. in terms of appearance, after applying heat, the color of the specimens became darker and hairline cracks were widely visible on the concrete surfaces. as expected, with increasing the rubber, the compressive strength of the speciemns decreased. after applying heat, the resistance drop of all specimens was higher than the ambient temperature state. with the increase in the rubber, the resistance decreased more, which can be attributed to the burning and destruction of rubber particles and the appearance of small holes and porosity in concrete. with increasing glass percentage, the trend of compressive strength was slightly improved. the results showed that the combined design of 5% glass and 5% rubber is the optimal design and has a more appropriate performance than other designs.