امکان‌سنجی تولید بتن فوق‌توانمند ژئوپلیمری- مروری بر برخی از پیشرفت‌های اخیر

استفاده گسترده از بتن و طبقه‌بندی آن به عنوان دومین ماده پرمصرف در جهان، آن را به عضوی جدا ناپذیر از صنعت ساخت‌و‌ساز تبدیل کرده است. سیمان به عنوان ماده اصلی تولید بتن‌، اثرات منفی محیط‌زیستی بسیاری را در فرآیند تولید خود ایجاد می‌کند. با توجه به اینکه در بتن فوق‌توانمند مقدار سیمان مصرفی 2 تا 3 برابر بتن معمولی می‌باشد، معضل آلودگی‌های ناشی از سیمان قابل ملاحظه‌تر می‌باشد. توسعه بتن فوق‌توانمند ژئوپلیمری به عنوان یک نوع جدید از بتن فوق‌توانمند معمولی و یک ماده دوست‌دار محیط‌زیست، راه‌حلی مناسب برای کم‌کردن اثرات محیط‌زیستی سیمان می‌باشد. این بتن همچنین دارای مقاومت قابل قبول و دوام فوق‌العاده‌ای، مخصوصاً در محیط‌های اسیدی و با حرارت زیاد می‌باشد. در این مقاله علاوه بر آشنایی با بتن فوق‌توانمند ژئوپلیمری، ویژگی‌های مکانیکی، دوام و روانی آن با استفاده از مصالح مختلف که در تحقیقات گذشته مورد مطالعه قرار گرفته است، بررسی می‌شود. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که مقاومت فشاری بتن فوق‌توانمند ژئوپلیمری با استفاده از اکثر مصالح مورد بررسی افزایش و با استفاده از ضایعات لاستیک و سرامیک کاهش می‌یابد و همچنین با افزودن نانوسیلیس نیز، ابتدا روند صعودی و سپس روند نزولی دارد. بسیاری از مصالح مصرفی در تحقیقات گذشته، روانی بتن فوق‌توانمند ژئوپلیمری را کاهش می‌دهند ولی با استفاده از خاکستر بادی و ضایعات شیشه، روانی افزایش می‌یابد. همچنین، در بررسی مقاومت خمشی و کششی، با افزایش درصد الیاف فولادی و طول آن، افزایش درصد جایگزینی میکروسیلیس و ضایعات شیشه، مقاومت خمشی نیز افزایش می‎‌یابد و با افزایش درصد جایگزینی ضایعات لاستیک و سرامیک کاهش مقاومت خمشی نتیجه می‌شود. با افزودن نانوسیلیس نیز، مقاومت خمشی ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد. علاوه بر آن، میکروسیلیس، الیاف پلی‌پروپیلن، الیاف فولادی و افزایش درصد جایگزینی آن‌ها مقاومت کششی بتن فوق‌توانمند ژئوپلیمری را افزایش می‌دهد، ولی با افزایش جایگزینی مصالح ضایعاتی، مقاومت کششی کاهش می‌یابد. نانوسیلیس نیز دارای یک مقدار بهینه است که پس از آن مقاومت کششی کاهش می‌یابد. همچنین، افزودن الیاف پلی‌اتیلن در درصدهای مختلف، تاثیرات متفاوتی بر مقاومت کششی دارد. در بررسی خصوصیات دوامی، با افزایش درصد الیاف فولادی، الیاف پلی‌پروپیلن، ضایعات شیشه و غلظت محلول فعال‌کننده قلیایی، مقاومت الکتریکی و مقاومت در برابر نفوذ یون کلراید افزایش می‌یابد.