نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 داشنگاه آزاد اسلامی واحد اهواز

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز- دانشکده فنی و مهندسی- گروه مهندسی عمران

چکیده

امروزه استفاده از ضایعات یا خروجی‌های بلااستفاده صنایع در بتن، مورد توجه فعالان صنعت بتن قرار گرفته است. با استفاده از مواد ضایعاتی همچون خرده‌شیشه و سنگدانه‌های بازیافتی بتن، می‌توان علاوه بر کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی و صرفه‌جویی در مصرف منابع طبیعی، به خواص مثبت در بتن نیز دست یافت. بر این اساس در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی خواص بتن مگر حاوی خرده‌شیشه و سنگدانه‌های ریز بازیافتی بتن به عنوان جایگزین بخشی از ماسه پرداخته شده است. در مجموع 192 نمونه برگرفته از 16 طرح اختلاط مختلف که مواد سیمانی و نسبت آب به مواد سیمانی در تمامی آن‌ها ثابت است، مورد ارزیابی قرار گرفتند. تنها عامل تعیین‌کننده اختلاف آن‌ها، نوع و مقدار مصالح جایگزین شده با ماسه موجود در طرح اختلاط اولیه بتن مگر بود. مقادیر %5، %12 و %20 برای جایگزینی خرده‌شیشه با ماسه طبیعی و هم‌چنین مقادیر %20 ، %30 و %50 برای جایگزینی سنگدانه‌های ریز بازیافتی بتن با ماسه طبیعی در نظر گرفته شدند. میزان اسلامپ و وزن مخصوص بتن تازه مورد بررسی قرار گرفت و هم‌چنین مقاومت فشاری و میزان عمق نفوذ آب در بتن‌های ساخته‌شده اندازه‌گیری شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که تقریباً در تمامی این جایگزینی‌ها خواص مکانیکی بتن مگر دچار افت نسبی گردید. با این حال، جایگزینی خرده‌شیشه و سنگدانه‌های ریز بازیافتی بتن به ترتیب با مقادیر کمتر از %12 و %20، علاوه بر دارا بودن توجیه اقتصادی و اثرات مثبت زیست‌محیطی، می‌تواند خواص مکانیکی بتن مگر را تا حدود زیادی بدون تغییر نگه دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The feasibility of the production of lean concrete using glass jar and recycled concrete aggregates

نویسندگان [English]

  • Mohamad Kamali 1
  • Seyed Fathollah Sajedi 2

1 Islamic Azad University of Ahvaz

2 Islamis Azad University of Ahvaz, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering

چکیده [English]

Today, the use of unused waste or waste products in concrete has attracted the attention of concrete industry activists. In addition to reducing environmental pollution and saving natural resources, waste materials such as glass jar and recycled concrete aggregates can also be obtained with positive properties in concrete. Accordingly, in this research, the properties of the lean concrete of the glass jar and fine recycled aggregates of concrete as a part of the sand are investigated. A total of 192 specimens were made of 16 different mixing designs, in which cement materials and the ratio of water to cement materials in all of them were constant. The determinants of their differences were the type and amount of materials replaced with the sand which used in the lean concrete reference mix design. The values of 5%, 12%, and 20% were used to replace natural sandstone glasses, as well as values of 20%, 30% and 50% for replacing fine recycled concrete aggregates with natural sand. The amount of slump and specific gravity of fresh concretes were studied, and the compressive strength and depth of water penetration in the hardened concretes were also measured. The results of the experiments showed that, in almost all of these substitutions, the mechanical properties of the lean concrete decreased relative. However, the replacement of glass jar and fine recycled concrete aggregates with values of less than 12% and 20%, respectively, in addition to having economic justification and positive environmental effects, can maintain the mechanical properties of the lean concrete to a great extent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Feasibility study
  • Lean concrete
  • Glass jar
  • Recycled concrete aggregates
  • Sand
  • Environment

 

 [1] شکرچی­زاده، محمد، و میرزایی، زانیار، "آینده آموزش مهندسی بتن و سیمان با نگرش به محیط زیست"، کنفرانس آموزش مهندسی در 1404، 1388.

[2] Dunlop, P. Smith, S.D. “Planning, Estimation and Productivity in the Lean Concrete Pour Engineering”, Construction and Architectural Management, Vol. 11, No. 1, pp. 55-64, 2004.

[3] هاشمی، فرشید، بتن مگر یا بتن رگلاژکف: تعریف و نکات کلیدی استفاده، سامانه ملی تدارکات الکترونیک صنعت ساختمان کشور، کمیته تدوین ضوابط و معیارهای فنی، 1392.

[4] فرخ زاد، رضا، کریمی نیا، میثم، پیروی، محمد، و امینیان، نیما، "بررسی خواص مکانیکی و دوامی بتن معمولی حاوی درصدهای متفاوت محصول فرعی تولید شیشه (GBP) کد (G)"، پنجمین کنفرانس ملی سالیانه بتن ایران، تهران، 1392.

 [5] شابختی، ناصر، و کاظمی­بندپی، شاهین، "بررسی خواص مکانیکی بتن خودتراکم حاوی خرده شیشه و پودر شیشه"، نخستین کنفرانس بین المللی تکنولوژی بتن، 1388.

 [6] حسن­زاده، محسن، حسن­زاده، فهیمه، طغیانی، حمیدرضا، و صادقی، محمد، "بررسی آزمایشگاهی برخی از خصوصیات مکانیکی بتن حاوی خرده­شیشه­های ضایعاتی"، دومین کنفرانس ملی بتن ایران، 1389.

[7] Malhotra, V.M. Neville, A. “Symposium on concrete technology in the use of demolition waste in concrete”, BYWAIN Wright, PJ26 (179-197), 1995.

[8] یاوری­نسب، کاظم.، زینلی­زاده، میلاد.، حیدری­جامع­بزرگی، مهران. "بررسی اثر درصد خرده­شیشه بر مشخصات مکانیکی بتن، دومین همایش ملی مصالح ساختمان و فنآوری­های نوین در صنعت ساختمان، 1393.

[9] Omran, A., Tagnit Hamou, A., “Performance of glass-powder concrete in field applications”, Construction and Building Materials, Vol. 109, pp. 84-95, 2016.

[10] نیلی، محمود.، بیگلری­جو، نادر.، رزم­آرا، مهرداد. "تأثیر سنگدانه­های حاصل از بتن های بازیافتی، شیشه و پلاستیک­های زائد در خواص بتن"، مهندسی عمران شریف، دوره 2-31، شماره 1، 1394، صص 119-111.

[11] Jani, Y. Hogland, W. “Waste glass in the production of cement and concrete- A Review,” Journal of Environmental Chemical Engineering, Vol. 2, No. 3, pp. 1767-1775,  2014.

 [12] EmamAli, E., Al-Tersawy, S. “Recycled Glass as a partial Replacement for Fine Aggregate in Self Compacting Concrete,” Construction and Building Materials, Vol. 35, pp. 758-791, 2012.

[13] Saribiyik, M., Piskin, A., Saribiyik, A., “The effects of waste glass powder usage on polymer concrete properties,” Construction and Building Materials, Vol. 47, pp. 840-844, 2013.

[14] فرخ­زاد، رضا، کریمی­نیا، میثم، پیروی، محمد، و امینیان، نیما، "بررسی خواص مکانیکی و دوامی بتن معمولی حاوی درصدهای متفاوت محصول فرعی تولید شیشه (GBP) کد (G)"، پنجمین کنفرانس ملی سالیانه بتن ایران، تهران، 1392.

[15]. رنجبر، ملک­محمد.، نامنویس، مریم.، موسوی، سیدیاسین.، حسینی، سیمین­السادات. "بررسی تأثیر افزودن پودر شیشه ضایعاتی بر خواص مکانیکی ملات خودتراکم حاوی پرکننده­های مختلف-(G)"، پنجمین کنفرانس ملی بتن خودتراکم ایران، 1392.

[16] عباسی­دزفولی، عبدالکریم، اولی­پور، مسعود، برنا، مسعود، و پورزنگنه، بهرام، "مدیریت ساخت و توسعه استفاده از خرده­شیشه های ضایعاتی در بتن از طریق تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی آن­ها"، اولین همایش بین المللی بحران­های زیست­محیطی ایران و راهکارهای بهبود آن، 1391.

[17] Lee, G., Poon, S.C., Wong, Y.L., Ling, T.C., “Effect of recycled fine glass aggregates on the properties of dry-mixed concrete blocks”, Construction and Building Materials, Vol. 38, pp. 638-643, 2013.

[18] De Castro, S., De Brito, J., “Evaluation of the durability of concrete made with crushed glass aggregate”, Journal of Cleaner Production, Vol. 41, pp. 7-14, 2013.

[19] خالو، علیرضا.، خداویردی­زنجان، محمد­مهدی.، حسینی، پیام. "بررسی ساخت بتن خودتراکم با استفاده از درشت­دانه­های بازیافتی"، مجله تحقیقات بتن، سال سوم، شماره 1، 1389.

[20] مقیمی، محمود، شفیق، پیام، برنجیان، جواد، و نعمتی، کامران، "بررسی تجربی تاثیر استفاده از میکرو سیلیس و فوق­روان­کننده بر بعضی خواص مکانیکی بتن بازیافتی ساخته­شده از خرده­بتن"، نشریه مهندسی عمران، سال بیست و یکم، شماره 2، 1389. 

[21] معاونت امور فنی، دفتر امور فنی و تدوین معیارها، آیین­نامه بتن ایران (آبا)، نشر: سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور، مرکز مدارک علمی و انتشارات، چاپ اول، 1379.