بهبود دوام تحت چرخه‌های انجماد و ذوب و مقاومت فشاری بتن‌های خودمتراکم با جایگزینی متاکائولین با سیمان

پوزولان‌ها از جمله مهم‌ترین مواد جایگزین در سیمان هستند که به صورت‌های طبیعی و مصنوعی قابل حصول می‌باشند و با کاربرد آن ها در سیمان، ضمن کاهش مصرف سیمان و کاهش آلودگی و کمک به توسعه پایدار، دوام سازه‌های بتنی افزایش یافته و برخی خواص مکانیکی بتن نیز بهبود می‌یابد. نظر به فراوانی معادن کائولین در داخل کشور ایران، در این تحقیق، تاثیر متاکائولین بر خصوصیات مقاومتی بتن‌های خودمتراکم و همچنین دوام آن‌ها در برابر چرخه‌های انجماد و ذوب مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. 5 طرح مخلوط از بتن خودمتراکم با مقاومت فشاری هدف 30 مگاپاسکال درنظر گرفته و از هر طرح مخلوط، تعداد نمونه های لازم استوانه‌ای حاوی 0، 10، 15، 20 و 25% متاکائولین جایگزین سیمان ساخته شدند و در سن 7، 28، 56 و 90 روزه مورد آزمایش‌های تعیین مقاومت فشاری قرار گرفتند. همچنین در مرحله دوم تعداد 16 نمونه بتنی استوانه‌ای تحت 300 چرخه انجماد و ذوب قرار گرفتند و سپس آزمایش مقاومت فشاری و محاسبه تغییر وزن و حجم در دو حالت قبل و بعد از اعمال 300 چرخه انجماد و ذوب انجام گرفت. بر اساس نتایج آزمایش‌ها، مقاومت فشاری 90 روزه بتن های خودمتراکم حاوی 10 و 15% متاکائولین جایگزین سیمان تقریباً 10 درصد بیشتر از مقاومت 28 روزه بودند ولی درسنین کمتر، مقاومت کمتری داشتند. مقاومت فشاری بتن خودمتراکم بدون متاکائولین (نمونه مرجع) بعد از اعمال 300 چرخه انجماد و ذوب نسبت به مقاومت فشاری نمونه در حالت عادی، به میزان 29 درصد افت داشت که با افزودن 15% متاکائولین جایگزین سیمان، میزان افت مقاومت فشاری بعد از اعمال 300 چرخه انجماد و ذوب به قبل از اعمال آن، برابر 2 درصد بود که 27 درصد بهبود در برابر چرخه‌های انجماد و ذوب با جایگزین نمودن 15% از سیمان با پوزولان متاکائولین حاصل شد.