کتاب تکنولوژی بتن پیشرفته پوزولان ها

امروزه بتن سیمان پرتلندی از پر مصرف ترین مصالح ساختمانی در سازه های مختلف مانند سدها اسکله ها سواحل و بنادر پلها ساختمانها .... و به صورتهای مختلف بتن معمولی پیش تنیده و پس تنیده مورد استفاده قرار میگیرد بتن در مقایسه با مواد فلزی سرامیکی و پلیمری مقاوم و بادوام بوده و برای تولید به انرژی کمتری نیاز دارد ولی باید اذعان نمود که تولید سیمان در مقایسه با پوزولانها و مواد سیمانی که محصول فرعی نیروگاه های حرارتی و صنایع متالوژیکی هستند به انرژی و هزینه بالایی نیاز دارد لذا استفاده از این محصولات فرعی به عنوان جایگزین سیمان در کاهش انرژی مصرفی از یک سو و حفظ محیط زیست از سوی دیگر اهمیت چشمگیری خواهد داشت. بتن حاوی مواد پوزولانی در برابر ترکهای حرارتی و تهاجمهای شیمیایی دوام بیشتری از خود نشان میدهد از این رو امروزه تمایل جهانی به استفاده از پوزولان ها به صورت مخلوط سیمان پرتلندی یا به عنوان مواد افزودنی بتن افزایش یافته است. مؤلفان معتقدند که در آینده استفاده از مواد پوزولانی با توجه به مزایای اکولوژیکی آنها افزایش زیادی خواهد یافت مقدار کل سالیانه محصولات فرعی مواد) پوزولانی تولید شده در صنایع دنیا از ۵۰۰ میلیون تن تجاوز میکند و بسیاری از این محصولات جانبی دارای سموم مختلفی هستند که اگر به درستی مصرف نشوند برای محیط زیست انسانها خطر ساز می گردند و اگر به عنوان فاضلابهای صنعتی دفن شوند آلودگی آبهای زیرزمینی را موجب می گردند. مواد پوزولانی و سیمانی مورد بحث در این کتاب بررسی محصولات جانبی صنایع از جمله خاکستر بادی، سرباره آهن ،گدازی میکروسیلیس خاکستر پوسته برنج و موادی از منابع طبیعی...

متوسط و با عیار بالای سیمان نیز که تمایل به تولید حرارت زیادی در عمل آوری بتن دارند گزارش شده است و دلیل آن این است که اولا ساختار فیزیکی شیمیایی سیمانهای پرتلند امروزی نسبت به سیمانهای پرتلند ۴۰ سال قبل دارای حرارت هیدراتاسیون بالایی هستند و ثانیاً، نیاز به مقاومت اولیه بالا در ساخت و سازهای مدرن یا با افزایش عیار سیمان بتن و یا با عمل آوری حرارتی میسر می گردد ثالثاً ساخت و سازهای قابل ملاحظه در مناطق خشک و گرم سراسر دنیا که حتی دمای بتن در بیشتر از ۶۰ درجه سانتی گراد نیز غیر عادی به نظر نمی رسد. بنا به اظهار ایدورن (Idom) [۷] مطالعات سنگ شناسی مغزه های بتنی از سازه های مختلف قدیمی ریزترکهای شدیدی را در جریان عمل آوری اولیه بتن نشان داده است. یک دلیل محتمل این ریز ترکها تنشهای حرارتی حاصل از تبرید سریع بتن گرم میباشد و لذا اداره راه دانمارک به همین دلیل دمای داخل بتن را حداکثر به ۶۰ درجه سانتی گراد محدود کرده است و در ضمن میزان سرمایش باید در حدی باشد که تفاوت دما ما بين سطح بتن و داخل آن از ۲۰ درجه سانتی گراد تجاوز نکند انستیتو بتن آمریکا (ACI) نیز پیشنهاد مشابهی برای ساخت و ساز بتنهای حجیم ارائه میدهد ایدورن (Idom) متذکر میشود که ترکهای حرارتی ممکن است در ابتدا قابل مشاهده نباشند ولی به تدریج در اثر تنشهای هوا زدگی و بارگذاری به صورت ترکهای بزرگتر و عریض تر در می آیند.

افزودنی های معدنی نیمه فعال معدنی مانند پوزولانهای طبیعی و خاکسترهای بادی کم کلسیم در طول هفته اول هیدراتاسیون هیچ اندرکنش شیمیایی چشمگیری با محصولات هیدراتاسیون سیمان نشان نمیدهند و در حالت کلی واکنشهای آرام پوزولانی و سیمانی بعد از آن شروع میشوند ترکهای اولیه تنشهای حرارتی از تبرید سریع بتن گرم پدید می آیند لذا میتوانند با جایگزینی بخشی از سیمان با یک پوزولان نیمه فعال کنترل گردند. در واقع این عمل به عنوان یک بررسی اساسی در اولین پروژه بزرگ مصرف خاکستر بادی در ایالات متحده در ساخت سد Hungry Horse در سال ۱۹۴۷ [۸] بوده است برآوردها نشان میدهند که اثر خاکستر بادی کم کلسیم در تولید حرارت اولیه ۱۵ الی ۳۰ درصد جرم معادل سیمان پرتلند...