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

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده ی مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اراک

2 دانشکده ی مهندسی عمران، دانشگاه آزاد بوکان، آذربایجان غربی

3 دانشکده ی مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اراک

4 دانشکد ه ی مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اراک

چکیده

پژوهش حاضر به صورت آزمایشگاهی به بررسی تأثیر خاکستر پسماند کاغذ به همراه سیلیکافیوم در خواص مکانیکی بتن در سازه‌های بتنی پرداخته و در آن درصدهای مختلفی از خاکستر پسماند کاغذ و سیلیکافیوم برابر با )۰ ،۵/۲، ۵، ۵/۷ و ۱۰ درصد( جایگزین سیمان مصرفی شده است. ۲۵ طرح اختلاط تهیه شده و بر روی آنها آزمایش‌های: فشار، کشش غیرمستقیم، کشش ناشی از خمش، ضربه، اسلامپ، سرعت پالس اولتراسونیک، خزش و
آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی در سنین مختلف انجام شده است. روابطی برای بتن حاوی خاکستر پسماند کاغذ همراه سیلیکافیوم ارائه شده است، که با آیین‌نامه‌ی بتن آمریکا و بتن ایران مقایسه و برای پیش‌بینی رفتار بتن حاوی خاکستر پسماند کاغذ همراه سیلیکافیوم پیشنهاد شده است. روابطی تجربی بر پایه‌ی نتایج پژوهش حاضر برای مقاومت کششی غیرمستقیم با مقاومت فشاری ۲۸ روزه‌ی بتن، مقاومت کششی ناشی از خمش با مقاومت فشاری ۲۸ روزه‌ی نمونه‌های بتنی، مقاومت فشاری ارائه شده است، به طوری که بتوان از معادلات مذکور در پیش‌بینی رفتار بتن حاوی خاکستر پسماند کاغذ همراه سیلیکافیوم استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Experimental Assessment Of The Effect Of Paper Waste Ash And Silica Fume On Improvement Of Concrete Behavior

نویسندگان [English]

  • J. Pourazar 1
  • M. Najarchi 1
  • B. Sanaaty 2
  • M. M. Najafizad 3
  • S. M. Mirhosseini 4
1 D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g A‌r‌a‌k B‌r‌a‌n‌c‌h, I‌s‌l‌a‌m‌i‌c A‌z‌a‌d U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y
2 D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g B‌o‌u‌k‌a‌n B‌r‌a‌n‌c‌h, I‌s‌l‌a‌m‌i‌c A‌z‌a‌d U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y
3 D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g A‌r‌a‌k B‌r‌a‌n‌c‌h, I‌s‌l‌a‌m‌i‌c A‌z‌a‌d U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y
4 D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g A‌r‌a‌k B‌r‌a‌n‌c‌h, I‌s‌l‌a‌m‌i‌c A‌z‌a‌d U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y
چکیده [English]

The idea of using paper wastes in concrete to reduce environmental pollution and 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%). Then, 25 mix designs were prepared. Compressive strength, indirect tensile strength, flexural tensile strength, slump, ultrasonic pulse velocity, and impact tests are performed for all concrete specimens at different ages. Also, creep was presented for concrete-containing waste paper ash and silica fume based on existing equations and they were compared with the concrete code of USA and concrete code of Iran. These equations were suggested to predict the behavior of concrete-containing waste paper ash and silica fume. It was also observed that at a constant water cement ratio and for all ages, Silica fume and paper waste ash increased. Also, based on the results of this study, empirical relationships were presented for the relationship among indirect tensile strength and 28-days compressive strength of concrete, tensile strength due to flexural and 28-day compressive strength of concrete specimens, compressive strength and specific weight. Thus, these equations could be used to predict the behavior of concrete-containing paper waste ash and Silica fume. The tensile strength/compressive strength ratio of ordinary concrete was about 10. However, this ratio was 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 was between 0.67 and 0.81. However, this ratio was between 0.55 and 0.65 in ordinary concrete, which indicates the higher initial strength of specimens containing waste paper ash and silica fume.

کلیدواژه‌ها [English]

  • concrete mix design
  • Silica Fume
  • paper waste ash
  • Cement