بررسی آزمایشگاهی تأثیر ترکیب خاکستر پسماند ضایعات کاغذ با سیلیکافیوم بر خواص مکانیکی بتن

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده عمران دانشگاه آزاد اراک

2 استادیار، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه آزاد بوکان

3 استاد، دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اراک

4 استادیار، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اراک

5 دانشجوی دکتری عمران-آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اراک

چکیده

این تحقیق به‌صورت آزمایشگاهی به بررسی تأثیر خاکستر پسماند کاغذ به همراه سیلیکافیوم بر خواص مکانیکی بتن در سازه‌های بتنی پرداخته است. در این تحقیق درصد‌های مختلفی از خاکستر پسماند کاغذ و سیلیکافیوم برابر با (0، 5/2، 5، 5/7 و 10 درصد) جایگزین سیمان مصرفی گردید. بیست و پنج طرح اختلاط تهیه شده و بر روی آن‌ها آزمایش فشار، کشش غیر مستقیم، کشش ناشی از خمش، ضربه، اسلامپ، سرعت پالس التراسونیک، خزش و آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی در سنین مختلف انجام شده است. روابطی برای بتن حاوی خاکستر پسماند کاغذ همراه سیلیکافیوم ارائه که با آیین نامه بتن آمریکا و بتن ایران مقایسه و برای پیش بینی رفتار بتن حاوی خاکستر پسماند کاغذ همراه سیلیکافیوم پیشنهاد گردید. روابطی تجربی بر پایه نتایج این پژوهش برای مقاومت کششی غیر مستقیم با مقاومت فشاری 28 روزه بتن، مقاومت کششی ناشی از خمش با مقاومت فشاری 28 روزه نمونه‌های بتنی، مقاومت فشاری ارائه شده است، بطوریکه بتوان از این معادلات در پیش بینی رفتار بتن حاوی خاکستر پسماند کاغذ همراه سیلیکافیوم استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Experimental Assessment of the Effect of Paper Waste Ash and Silica Fume on Improvement of Concrete Behavior

نویسندگان [English]

  • mohsen najarchi 1
  • Bijan Sanaaty 2
  • Mohammad Mahdi Najafizad 3
  • Seyyed Mohammad Mirhosseini 4
  • Jalal Pourazar 5
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering استادیار
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering
3 Professor, Department of Mechanical Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University,arak
4 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak
5 PhD Student of Water Engineering, Department of Civil Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran
چکیده [English]

The idea of using paper wastes in concrete to reduce environmental pollution and the use of Silica fume to improve the properties of concrete is a huge transformation in the building industry. In this study, the effect of waste paper ash along with silica fume on mechanical properties of concrete was investigated experimentally. The cement was replaced with different percentages of paper waste ash (0, 2.5, 5, 7.5 and 10%) and Silica fume (0, 2.5, 5, 7.5 and 10%). 25 mix designs were prepared. Compressive strength, indirect tensile strength, flexural tensile strength, slump, ultrasonic pulse velocity, impact tests are performed for all concrete specimens at different ages. Also, Creep, have been presented for concrete containing waste paper ash and silica fume based on existing equations and were compared with the concrete code of USA and concrete code of Iran. This equations are suggested to predict the behavior of concrete containing waste paper ash and silica fume. It is also observed that in a constant water cement ratio, and for all ages, increase in Silica fume and paper waste ash. Also, based on the results of this study, empirical relationships have been presented for the relationship of indirect tensile strength and 28-days compressive strength of concrete, tensile strength due to flexural and 28-days compressive strength of concrete specimens, compressive strength and specific weight.So that these equations can be used to predict the behavior of concrete containing the paper waste ash and Silica fume. The tensile strength/compressive strength ratio of ordinary concrete is about 10. However, this ratio is between 13.55 and 17.79 in concrete specimens containing waste paper ash and silica fume. The compressive strength ratio of 28 days to 90 days is between 0.67 and 0.81. However, this ratio is between 0.55 and 0.65 in ordinary concrete, which indicates a higher initial strength in specimens containing waste paper ash and silica fume.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mix design
  • concrete
  • Silica Fume
  • Containing Waste Paper Ash
  • Cement