ویژگی های مکانیکی بتن های ساختمانی سبز با خاکستر های بادی بسیار حجیم
چکیده
استفاده از دوز بالا از خاکستر بادی یکی از روش های موثر برای کنترل کردن نرخ آزاد سازی گرما، کاهش هزینه ی موارد و بهبود پایداری سازه ها میباشد. اما، بتن های حاوی خاکستر با حجم بسیار بالا (UHFVA) ، با جایگزین کردن بیش از 60% از چسباننده ها از نظر وزنی، معمولا مقاومت فشردگی پایینی را در مرحله ی اول ایجاد میکند، که همین موضوع موجب محدود شدن استفاده از این موارد برای کاربرد های غیر ساختمانی یا نیمه ساختمانی میشود. با وجود این که روش های مختلف برای بهبود مقاومت این موارد پیشنهاد شده است، کارایی بعضی از این روش ها هنوز قطعی نیست، زیرا مصرف انرژی بالا و نسبت هزینه به فواید ایجاد شده، موجب محدود شدن کاربرد این روش شده است. هدف این مطالعه ، افزایش دادن مقاومت فشردگی بتن های UHFVA ، با روش های ساده و عملی برای کاهش نسبت آب/ چسباننده در عین حال اضافه کردن پلاستیک کننده های شدید برای حفظ قابلیت کار این موارد، میباشد. نمونه های ملات در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفتند تا تاثیر بخار سیلیس مورد بررسی قرار گیرد، و سیمان پورتلند نیز توسط خاکستر بادی در پنج درصد مختلف ( 20% ، 40% ، 60 % ، 80 % و 98% ) مورد استفاده قرار گرفتند. ویژگی های مکانیکی تا 360 روز مورد بررسی قرار گرفتند، و ضریب کارایی سیمان کاری و خاکستر بادی نیز مورد بررسی قرار گرفت. با ترکیب مناسب، حتی با 80% جایگزینی خاکستر بادی به جای چسباننده ها ، مقاومت فشردگی از ملات و بتن میتواند در مدت هفت روز به چیزی حدود 40MPa برسد و در طول 28 روز نیز به مقدار 60MPa برسد. در مقایسه با بتن درجه 45 تجاری، بتن های ساختمانی پیشنهاد شده نشان دهنده ی کاهش نشر CO2 حدود 70% میشود، و موجب کاهش میزان انرژی مصرفی تا حدود 60% و کاهش هزینه ی مواد تا15% میشود.
1. مقدمه
خاکستر بادی (FA) و یا خاکستر سوختی پودر شده ( PFA) ، یکی از محصولات جانبی اصلی احتراق زغال در نیروگاه های برق گرمایی میباشد. در سال های پیش، نزدیک به 600 میلیون تن (MT) در چین ایجاد شده و نزدیک به 220MT در هندوستان و نزدیک به 130 MT نیز در ایالات متحده از این خاکستر بادی ایجاد شده بود و تقریبا نزدیک به 70% ، 60% ، و 50 % از خاکستر بادی مجدد مورد استفاده قرار گرفته است [1,2]. مقادیر زیادی از خاکستر بادی در زمین های خالی قرار میگیرند و پتانسیل خطر آلودگی هوا و آلوده کردن آب به دلیل ورود به منابع آبی، ایجاد میشود[3–5]، البته که فضای زمین های خالی نیز در بسیاری از محله های شهری، کمیاب میشود. در طرف دیگر، تولید سیمان یک روند بسیار انرژی بر میباشد که مقادیر زیادی از CO2 ، SO2 و NO¬x را ایجاد میکند
abstract
Using a high dosage of fly ash in concrete is an effective approach to control the heat release rate, reduce the material cost and enhance the sustainability. However, ultrahigh-volume fly ash (UHVFA) concrete, with fly ash replacing over 60% of the binder by weight, often exhibits low compressive strength at an early stage, which limits the material to non-structural or semi-structural applications. Though different approaches have been proposed to increase the strength, the efficacy of some of the methods is debatable, because of the high energy consumption and/or low cost-benefit ratio. This study aims to increase the compressive strength of UHVFA concrete by the simple and practical method of reducing the water/binder ratio while adding super-plasticizers to maintain workability. Mortar samples were used to explore the influence of silica fume, and Portland cement was replaced with fly ash at five different percentages (20%, 40%, 60%, 80% and 98%). Mechanical properties up to 360-day age were recorded, and the cementing efficiency factor of the fly ash was studied. With a suitable mix proportion, even with 80% of the binder replaced by fly ash, the compressive strength of the mortar and concrete can reach over 40 MPa at 7-day age, and over 60 MPa at 28-day age. Compared to commercial Grade 45 concrete, the proposed green structural concrete shows a reduction in CO2 emission of around 70%, a reduction in embodied energy of more than 60%, and a reduction in material cost of 15%.
1. Introduction
Fly ash (FA), or pulverized fuel ash (PFA), is a principal byproduct of coal combustion in thermal power plants. These few years, around 600 million tonnes (MT) in China, around 220 MT in India and around 130 MT in the U.S. of fly ash is generated, and only approximately 70%, 60% and 50% of the fly ash is reused, respectively [1,2]. The large amount of remaining fly ash is disposed in landfills with the potential risks of air pollution and contamination of water due to leaching [3–5], not to mention that landfill space is becoming scarce in many urban neighborhoods. On the other hand, cement production is a highly energy intensive process that generates large amounts of CO2, SO2 and NOx [6,7].
نکات مهم
چکیده
1. مقدمه
2. اهداف تحقیقات و اهمیت
3. برنامه های آزمایشی
3.1 مواد، ترکیب ها ، و فرآوری
3.2 نمونه ها و روند های تست
4. نتایج تست ها و مباحث
4.1 تاثیر بخار سیلیس
4.2 تاثیر محتویات شن بر روی ویژگی های مکانیکی از ملات
4.3 تاثیر خاکستر بادی
4.4 بتن ساختمانی سبز
5. تاثیرات زیست محیطی و مقایسه هزینه
6. جمع بندی
abstract
1. Introduction
2. Research objective and significance
3. Experimental program
3.1. Materials, mixing and curing
3.2. Specimens and testing procedures
4. Test results and discussion
4.1. Influence of silica fume
4.2. Influence of sand content on mechanical properties of Mortar
4.3. Influence of fly ash
4.4. Green structural concrete
5. Environmental impact and cost comparison
6. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه