ارزیابی خواص مکانیکی و دوامی بتن های حاوی خاکستر لجن فاضلاب ( SSA ) به عنوان جایگزین سیمان و یا ریزدانه

با توسعه جامعه بشری و افزایش تعداد تصفیه خانه ها، تصفیه و دفع لجن آن هم در حجم زیاد، نیاز به یک مدیریت کارامد دارد. امروزه به دلیل کمبود زمین برای دفن لجن و محدودیت های زیست محیطی کاربرد لجن در کشاورزی، سوزاندن بعنوان یک راه حل مناسب برای دفع لجن مطرح می باشد. خاکستر لجن تصفیه خانه فاضلاب یکی از موادی است که در سالهای اخیر به عنوان جایگزین سیمان و سنگدانه در بتن و مصالح ساختمانی استفاده شده است. در پژوهش های پیشین صورت گرفته به ویژگی های دوامی بتن های حاوی خاکستر لجن فاضلاب کمتر پرداخته شده و همچنین خواص مکانیکی این نوع بتن ها به خصوص در جایگزینی خاکستر لجن به عنوان ریزدانه، دارای نقصان اطلاعات می باشد. در پژوهش حاضر در ۲ گام به رفع خلاهای موجود پرداخته شد. در گام اول به بررسی خواص مکانیکی و خواص تازه نمونه های بتنی حاوی خاکستر لجن فاضلاب به عنوان ماده جایگزین سیمان وریزدانه پرداخته شد و آزمایش های متنوعی اعم از اسلامپ، مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته بر روی نمونه ها صورت گرفت تا تناقضات و خلاهای موجود در پژوهش های پیشین برطرف گردد. در گام دوم به بررسی خواص دوامی نمونه های بتنی حاوی خاکستر لجن فاضلاب به عنوان ماده جایگزین سیمان وریزدانه که تاکنون کمتر مورد مطالعه قرار گرفته اند، پرداخته شد. مقاومت الکتریکی، عمق نفوذ آب، جذب آب، RCPT و پوسته شدن بتن در معرض سیکل های یخ زدن و آب شدن در مجاورت مواد یخ زدا از جمله آزمایش هایی هستند که بر روی این بتن ها انجام گردید. از نتایج بدست آمده می توان استنباط کرد که جایگزینی خاکستر لجن تصفیه خانه فاضلاب به جای سیمان ( تا ۲۰ درصد) یا ریزدانه ( تا ۱۵ درصد) در بتن منجر به کاهش کارایی به ترتیب تا حدود ۳۵ و ۸۵ درصد و افت خواص مکانیکی به ترتیب تا حدود ۲۵ و ۲۰ درصد و از طرف دیگر تا حدی باعث بهبود پارامترهای دوامی به ترتیب تا حدود ۲۵ و ۵۰ درصد می شود. لذا با ملاک قرار دادن خواص مکانیکی، استفاده از این خاکستر در بتن به عنوان جایگزین سیمان یا ریزدانه می باید به۱۰% تا ۲۰%، بسته به کاربرد مورد نظر اعم از سازه ای یا غیر سازه ای، محدود گردد.

کلیدواژه ها:

توسعه پایدار ، خاکستر لجن فاضلاب ، پرکننده ، پوزولان ، دوام