31140

مطالعه آزمايشگاهي خصوصيات مكانيكي و ريزساختار بلوك سبك هوادار اتوكلاو شده حاوي افزودني¬هاي بازيافتي

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- مديريت ساخت

1401

1403/5/31

سيد سجاد ميرولد

/

مهندسي عمران

طي ساليان اخير استفاده از مواد بازيافتي يا ضايعاتي در صنعت بتن و مصالح ساختماني رواج يافته است. از ويژگي¬هاي مهم استفاده از اين مواد مي¬توان به در دسترس بودن، ارزان بودن، عدم نياز به فرآوري يا تغيير در ساختار و كاهش تخريب محيط¬زيست اشاره نمود. در اين پژوهش به بررسي تأثير افزودن چهار نوع ماده ضايعاتي به صورت پودر شامل، شيشه، لاستيك، آهن و پوسته تخم¬مرغ در مقادير 0، 7، 14، 21 و 28 درصد به جاي سيمان موجود در بلوك سبك هوادار اتوكلاوشده پرداخته شده است. پس از ساخت نمونه¬ها، آزمايش¬هاي مكانيكي شامل مقاومت فشاري و كششي، مقاومت ضربه¬اي، جذب آب و همچنين آزمايش¬هاي ريزساختار شامل آزمايش ميكروسكوپ الكتروني روبشي و پراش اشعه ايكس انجام شد. مراحل ساخت كليه نمونه¬ها در يك كارخانه توليد بلوك سبك هوادار اتوكلاوشده انجام گرفته و از نسبت مخلوط مبناي همان كارخانه بهره¬برداري شد تا بتوان به كمك اين پژوهش، خصوصيات محصول توليدي آن كارخانه را ارتقاء داد. براي آزمايش¬ مقاومت فشاري و كششي براي هر آزمايش سه نمونه استوانه¬اي 10 در 20 سانتي¬متري و براي هر كدام از آزمايش¬هاي مقاومت ضربه¬اي و جذب آب سه نمونه مكعبي به ابعاد 15 در 15 سانتي¬متر ساخته شد. استفاده از مواد ضايعاتي جايگزين منجر به افزايش مقاومت نمونه¬هاي بلوك سيماني شد. مقاومت فشاري نمونه¬هاي حاوي شيشه، آهن، لاستيك و پوسته تخم¬مرغ نسبت به بلوك معمولي به ترتيب 6/104، 1/94، 4/120 و 2/13 درصد افزايش نشان داد. چنين افزايشي در مقاومت كششي هم مشاهده شد. همچنين در مقادير 14 درصد پودر شيشه، 28 درصد پودر آهن، 14 درصد پودر پوسته تخم¬مرغ و 21 درصد پودر لاستيك، مقاومت ضربه¬اي نمونه¬ها به ترتيب 1/21، 4/68، 6/31 و 8/115 درصد افزايش يافت. بر اساس تحليل نتايج آزمايش ميكروسكوپ الكتروني روبشي، اندازه ميانگين حفرات در ساختار در حضور و غياب افزودني¬هاي مختلف اختلافات قابل توجهي داشته است. همچنين نتايج آزمون پراش اشعه ايكس حاكي از آن بود كه در نمونه شاهد زئوليت، كوارتز و سيليكات كلسيم تركيب¬هاي غالب بودند. با افزودن پودر پوسته تخم¬مرغ فازهاي توبرمورايت و كلسيت نيز در نمونه مشاهده شده¬اند كه ناشي از وجود اين ماده در بلوك است. در نمونه حاوي پودر آهن، وجود اكسيد آهن در ساختار بلوك به اثبات رسيد. در نمونه¬هاي حاوي پودر شيشه و پودر لاستيك نيز ساختار جديدي علاوه بر فازهاي موجود در نمونه شاهد مشاهده نشد. با اين حال در نمونه حاوي پودر لاستيك كاهش شدت پيك¬هاي كريستالي مويد وجود فاز آمورف در نمونه مورد بررسي است.

1403/06/09

Laboratory study of mechanical properties and microstructure of autoclaved aerated light block containing recycled additives

8/21/2025 12:00:00 AM

In recent years, the use of recycled or waste materials has become popular in the concrete and construction materials industry. One of the important features of using these materials is availability, cheapness, no need for processing or changes in structure, and reduction of environmental degradation. In this research, the effect of adding four types of waste materials in the form of powder including, glass, rubber, iron and eggshell in amounts of 0, 7, 14, 21 and 28% instead of cement in the autoclaved ventilated light block has been investigated. After making the samples, mechanical tests including compressive and tensile strength, impact resistance, water absorption, as well as microstructure tests including Scanning electron microscope and X-ray diffraction tests were performed. The manufacturing steps of all the samples were done in an autoclaved ventilated light block production factory and the base mixture ratio of the same factory was used in order to improve the product characteristics of that factory with the help of this research. For compressive and tensile strength tests, three 10 * 20 cm cylindrical samples were made for each test, and three 15 * 15 cm cubic samples were made for each of the shock resistance and water absorption tests. The use of alternative waste materials led to an increase in the strength of cement block samples. The compressive strength of the samples containing glass, iron, rubber and eggshell increased by 104.6%, 94.1%, 120.4% and 13.2% respectively. Such an increase in tensile strength was also observed. Also, in amounts of 14% glass powder, 28% iron powder, 14% eggshell powder and 21% rubber powder, the impact resistance of the samples is 21.1, 68.4, 31.6 and 115.8 respectively. The percentage increased. Based on the analysis of the Scanning electron microscope test results, the average size of the holes in the structure has significant differences in the presence and absence of different additives. Also, the results of the X-ray diffraction test indicated that zeolite, quartz and calcium silicate were the dominant compounds in the control sample. With the addition of eggshell powder, tobermorite and calcite phases have also been observed in the sample, which is due to the presence of this material in the block. In the sample containing iron powder, the presence of iron oxide in the block structure was proved. In the samples containing glass powder and rubber powder, no new structure was observed in addition to the phases in the control sample. However, in the sample containing rubber powder, the decrease in the intensity of the crystalline peaks confirms the presence of an amorphous phase in the sample

بلوك سبك هوادار اتوكلاوشده , پودر شيشه , پودر آهن , پودر پوسته تخم‌مرغ

Autoclaved Aerated Concrete , glass powder , iron powder , Eggshell Powder

Mohammad Aalaei

Dr. Sajjad Mirvalad