تأثیر پوزولان پومیس و متاکائولین بر روی دوام بتن بازیافتی و خوردگی میلگردهای آن

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان وبلوچستان، زاهدان، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان

3 گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

بتن ضایعاتی می تواند دوباره خرد شده و به عنوان سنگ دانه در ساخت بتن استفاده گردد ولی نکته مهم میزان اثرگذاری این مصالح بر روی مشخصات مکانیکی و دوام و خوردگی میلگرد در بتن بازیافتی می باشد. یکی از بهترین روش ها برای بهبود دوام و افزایش مقاومت در برابر خوردگی میلگرد در بتن ، استفاده از پوزولان است که اثر مثبت زیست محیطی دارد. در این مطالعه به تأثیر افزودن پوزولانهای پومیس و متاکائولین بر دوام بتن بازیافتی به منظور استفاده مجدد از بتن‌های تخریبی در جهت حفظ محیط زیست پرداخته شده است. بدین منظور 5 طرح اختلاط شامل 1 طرح کنترلی با مصالح معمولی، و 4 طرح اختلاط با مصالح بازیافتی ساخته شد. ماسه استفاده شده در بتن بازیافتی بصورت معمولی بود و سنگدانه های درشت از مصالح بازیافتی بود. در نمونه‌های بازیافتی از جایگزینی 10 درصد پومیس تفتان، 15 درصد متاکائولین و ترکیب 10 و15 درصدی آنها به عنوان جایگزین بخشی از سیمان، استفاده شده است. پارامترهای مورد بررسی در این مطالعه عبارتند از: مقاومت فشاری، جذب آب ، عمق نفوذ در سنین 28 و90 روزه . نتایج آزمایش نشان می دهد که استفاده از پوزولان به صورت مجزا نسبت به ترکیب پوزولانها عملکرد بهتری داشته است. در مورد آزمایش خوردگی افزودن پوزولان ها به تنهایی باعث افزایش مقاومت بتن بازیافتی در برابر خوردگی می شود به طوری که طرح 15 درصد متاکائولین و طرح 10 درصد پومیس تفتان عملکرد بهتری در برابر خوردگی نسبت به طرح ترکیبی داشته اند که دلیل آن را داشتن ساختار یکنواخت و همچنین، حضور ژل سیلیکات کلسیم هیدراته C-S-H دانست که باعث کاهش حفرات و کاهش جریان عبوری می شود در نتیجه باعث مقاومت در برابر خوردگی می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Pumice pozzolan and Metakaolin on the durability of recycled concrete and its bars corrosion

نویسندگان [English]

  • Maryam Kazemi Bojd 1
  • Seyed Roohollah Mousavi 2
  • Abbasali Ghaderi 3
1 Civil Engineering Department, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
2 Assistant Professor, Dept. of Civil Engineering, Univ. of Sistan and Baluchestan
3 Civil Engineering Department, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]

This study investigate the effect of Pumice and Metakaolin Pozzolans on properties of recycled concrete. In order to build the specimens, 10 percent of Taftan Pumice, 15 percent of Metakaolin and combination of both Pozzolans were replace to the cement. Compressive strength, water absorption, the penetration depth at the age of 28 days and 90 days for all specimens are obtained. The results of the tests indicate that the single use of Pozzolan operates better when it used in a composition. The specimen with 15 percent Metakaolin increased the compressive strength by 5.2 and 11.73 percent on days 28 and 90 in comparison with the recycled concrete specimen, respectively. Also in water absorption 27 percent decrease was caused on day 28 and 30 percent decrease was caused on day 90. And the 10 percent Pumice specimen performed better on day 90. On day 90 the water absorption was decreased by 25 percent and the remarkable decrease of penetration depth which was decreased by 53 percent. The reason of this reduction could be caused by the low hydration speed of Taftan Pozzolan and also the completion of Pozzolan and Morphology reactions. In the case of corrosion testing, the addition of Pozzolan alone increases concrete’s resistance against corrosion, so the specimens with 15 percent Metakaolin and with 10 percent Pumice Taftan perform better in comparison with the combined specimen. The reason is that the uniform structure and also the presence of Hydrated Calcium Silicate gel(C-S-H), which decreases the cavities and the passing electrical flow which causes more corrosion resistance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Recycled Concrete
  • Pumice Taftan
  • Metakaolin
  • Durability
  • Corrosion of rebar
  1. Elhakam A , Mohamed A.E, Awad E.2012. Influence of self-healing , mixing method and adding silica fume on mechanical properties of recycled aggregates concrete ,Construction and Building Materials,Vol.35,pp.421-427.
  2. Evangelista , J.de Brito . 2007. Mechanical behavior of concrete made with fine recycled concrete aggregates ,Cement & Concrete composites , Vol.29.pp.397-401.
  3. kumutha,K.Vijai.2012.Strength of concrete incorporating aggregatws recycled from demolition waste. ARPN Journal of Engeneering and Aplied Sceinces,Vol.5,No.5.
  4. J.Zega ,A.A.Di Maio.2011. Use of recycled fine aggregate in concrete with durable requirements , Waste Management, Vol 31, pp.2336-2340.
  5. Pereira,L.Evangelista,J.deBrito.2012.The effect of superplasticisers on workability and compressive strength of concrete made with fine recycled concrete aggregates, Construction and Building Materials , Vol.28,pp.722-729.
  6. Moghimi,Shafigh,Berengian,Nemati.2010 Experimental Investigation of Effects of Microsilica and Superpalasticizer on some Mechanical Properties of Recycled Concrete Made of Crushed Concrete, Civil Engineering Journal of Ferdowsi University of Mashhad,Vol.21,No.2.
  7. ممتازی ع، طهمورثی م .ح، بررسی خواص مکانیکی بتن حاوی سنگدانه ضایعاتی بتنی، چهارمین کنفرانس ملی سالیانه بتن ایران، تهران، 1391.
  8. A.P, Babu.B.R,Karthik.A, Kumaar.D, Planiswamy.2008.,Study on strength and corrosion performance for steel embedded in metakaolin blended concrete, Science Direct Construction and Building Materials, Vol.22, pp.127-134.
  9. E.,Gesoglu.M.,Karaoglu.S.,Mermerdas.K.2012.Strength , permeability and shrinkage cracking of silica fume and metakaolin concretes,Vol.34,pp.120-130.
  • .Rashad.Alaa M.2013. A Preliminary study on the effect of fine aggregate replacement with metakaolin on strength and abrasion resistance of concrete, Construction and Building Materials ,Vol .44 . pp.487-495.
  • o.Demirel.B.2015. Effect of metakaolin on the corrosion resistance of structural light weight concrete,Construction and Building. Vol.81.pp.172-178.2015.
  • Khazaeni.2013.The Inrestigation of corrosion and chloride ion diffusion of selfcompacting concrete with pumice & metakaolin,The Dissertation of M.sc.in Civil Engineering Strcuture, University of Sistan and Baluchestan.
  • ASTM C127-07.2007. Standard Test Method for Density,Relative Denstiy(Specific Gravity), and Absorptiong of Coarse Aggregate American Society for Testing and Materials.
  • ASTM C29/C29 M-09.2009. Standard Test Method for Bulk Density (Unit Weight) and Voids in Aggregate, American Society for Testing and Materials.
  • ASTM C128-07a.2007. Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity) ,and Absorption of Fine Aggregate , American Society for Testing and Materials .
  • ASTM C136-06.2006.Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates, American Society for Testing and Materials.
  • BS 188-116.1983.Method for determination of compressive strength of concrete cubes, British Standard.
  • DIN 1048,Concrete harden- Determination of the depth of Penetraion Water under Pressure.
  • BS 1881, Part 122, Test for uudetermining the initial Surface absorption, British Standarads Institution, 1983.
  • Guneyisi, E., Ozturan,T., Gesog lu, M.,A.2005. Study on reinforcement Corrosion and related Propertied of Plain and blended cement concretes under different curing conditions, Cement & Concrete Composites , Vol.27 , pp. 449-461.
  • Bog a, A.R.,Topcu.I.B.2012. Influence of fly ash on corrosion resistance and chloride ion permeability of concrete, Construction and Building Materials, Vol.31,pp.258-264.
  • Ijsseling,F.p.1986.Application of Electrochemical Methods of Corrosion rate Determination to System Involving Corrosion Product layers, Br. Corros. J,Vol.21.No.2,pp.95-101.