مصالح و سازه های بتنی

مصالح و سازه های بتنی

اثر مدول نرمی سنگدانه‌های طبیعی و بازیافتی بر خواص مکانیکی و دوام ملات سیمانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد مدیریت ساخت، گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
چکیده
از آنجایی‌ که تاکنون کمتر به اثر مدول نرمی سنگدانه‌ها بر عملکرد مکانیکی و به‌ویژه رفتار دوامی مواد پایه سیمانی حاوی سنگدانه‌های بازیافتی پرداخته شده است، در این تحقیق تلاش شد نقش این پارامتر بر عملکرد ملات‌های ساخته‌شده با سنگدانه‌های طبیعی و بازیافتی با مدول نرمی‌های متفاوت مورد ارزیابی قرار گیرد. بدین منظور، شش طرح مخلوط ملات با نسبت آب به سیمان ثابت 6/0 و با استفاده از سنگدانه‌های کاملاً طبیعی یا کاملاً بازیافتی تهیه شد. مدول نرمی سنگدانه‌های مصرفی در سه سطح 5/2، 3 و 5/3 تنظیم گردید. سپس مجموعه‌ای از آزمایش‌های مکانیکی و دوامی شامل مقاومت فشاری، جذب آب جرمی، جذب آب مویینه، نفوذ و مهاجرت تسریع‌شده یون کلرید و اندازه‌گیری پتانسیل نیم‌پیل بر روی نمونه‌ها انجام شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که در ملات‌های حاوی سنگدانه‌های بازیافتی، افزایش مدول نرمی منجر به بهبود مقاومت فشاری، کاهش احتمال خوردگی و ارتقای خواص دوامی از جمله جذب آب جرمی، جذب آب مویینه و نفوذ و مهاجرت تسریع‌شده یون کلر می‌شود. در مقابل، در ملات‌های دارای سنگدانه‌های طبیعی، روند تغییرات متفاوت بود؛ به‌طوری‌که با افزایش مدول نرمی، مقاومت فشاری کاهش و احتمال بروز خوردگی افزایش پیدا کرد. همچنین سایر شاخص‌های دوامی نظیر جذب آب جرمی، جذب آب مویینه و نفوذ و مهاجرت تسریع‌شده یون کلر نیز تضعیف شدند. به‌عنوان نمونه، در سن 90 روز، با افزایش مدول نرمی از 5/2 به 5/3، مقاومت فشاری ملات‌های حاوی سنگدانه‌های بازیافتی حدود 20 درصد افزایش یافت، در حالی که این مقدار در ملات‌های حاوی سنگدانه‌های طبیعی حدود 18 درصد کاهش نشان داد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

The effect of the fineness modulus of natural and recycled aggregates on the mechanical properties and durability of cement mortar

نویسندگان English

Mohammad Mahdi Rastegar 1
Ebrahim Ghiasvand 1
Navid Ommi 2
Mohammad Hosein Ghasemi 2
1 Mohammad Mahdi Rastegar, Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 Msc student, Department of Civil Engineering, Faculity of Engineering, Bu-Ali Sina University
چکیده English

Since the effect of aggregate fineness modulus on the mechanical performance and, in particular, the durability behavior of cement‑based materials containing recycled aggregates has rarely been studied to date, this research aimed to evaluate the role of this parameter on the performance of mortars made with natural and recycled aggregates of different fineness moduli. To this end, six mortar mixtures with a constant water‑to‑cement ratio of 0.6 were prepared using either entirely natural or entirely recycled aggregates. The fineness modulus of the aggregates was adjusted to three levels: 2.5, 3, and 3.5. A series of mechanical and durability tests were then conducted on the specimens, including compressive strength, volumetric water absorption, capillary water absorption, rapid chloride penetration and migration (RCPT/RCMT), and half‑cell potential measurement. The obtained results showed that in mortars containing recycled aggregates, increasing the fineness modulus led to improved compressive strength, reduced probability of corrosion, and enhanced durability properties, including lower volumetric water absorption, capillary water absorption, and chloride penetration/migration. In contrast, mortars made with natural aggregates exhibited an opposite trend: as the fineness modulus increased, compressive strength decreased and the probability of corrosion rose. Other durability indicators, such as volumetric water absorption, capillary water absorption, and chloride penetration/migration, were also adversely affected. For example, at 90 days of age, increasing the fineness modulus from 2.5 to 3.5 raised the compressive strength of recycled‑aggregate mortars by about 20%, whereas it decreased that of natural‑aggregate mortars by approximately 18%.

کلیدواژه‌ها English

Natural and recycled aggregates
Fineness modulus
Compressive strength
Capillary water absorption
Water absorption by mass
Corrosion potential
Accelerated penetration and migration

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 17 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 01 مرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 25 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 17 شهریور 1405