بررسی اثر دمای حرارت دهی بر خواص خاکستر لجن فاضلاب (SSA) و امکان سنجی استفاده از آن در مصالح بتنی
پذیرفته شده برای پوستر XML اصل مقاله (526.28 K)
نویسندگان
1دانشکده عمران دانشگاه تهران
2عضو هیات علمی دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تهران
چکیده
امروزه بتن به عنوان پرمصرف ترین ماده در جهان مطرح می‌باشد. آلوده‌کننده‌ترین بخش از ساخت بتن مربوط به صنعت سیمان می‌باشد. 7 درصد از دی اکسید کربن موجود در اتمسفر به دلیل تولید سیمان در جهان می‌باشد. یکی از بهترین راهکارها درخصوص بهبود خواص بتن ازدیدگاه زیست محیطی، یافتن جایگزین‌های مناسب برای سیمان مصرفی در بتن است. در این میان، پوزولان ها که از دیر باز به عنوان جایگزین و مکمل سیمان در ساخت و سازها مورد استفاده قرارگرفته اند، توانسته اند از طریق جایگزینی با سیمان ضمن صرفه جویی در مصرف انرژی مورد نیاز در تولید سیمان و کاهش انتشارات آلاینده‌ها، مقاومت فشاری و دوام آن‌ها را نیز افزایش دهند.
خاکستر لجن تصفیه خانه فاضلاب یکی از موادی است که در سالهای اخیر به عنوان جایگزین سیمان و مصالح سنگی در بتن و مصالح ساختمانی استفاده شده است. در این پژوهش به امکان سنجی استفاده از خاکستر لجن تصفیه خانه فاضلاب ( SSA) در بتن پرداخته شده است. به طور خاص برای اولین بار به بررسی محتوی لجن تصفیه خانه های فاضلاب شهر تهران پرداخته شد. بدین منظور از تمامی تصفیه خانه های فعال شهر تهران نمونه گیری صورت گرفت و نتایج آنالیز های شیمیایی همچون XRD و XRF ما را به سمت مطلوب ترین تصفیه خانه به لحاظ محتوی لجن راهنمایی کرد. در ادامه فرآیند حرارت دهی و سوزاندن که تاکنون به طور مختصر به آن پرداخته شده است، به طور مفصل تر مورد بررسی قرار گرفت تا بهینه ترین عملیات حرارتی ممکن را برای رسیدن به خواص مطلوب تر خاکستر ایجاد شود. در این راستا لجن خام تصفیه خانه منتخب در چهار دمای 700، 800، 900 و 1000 درجه سوزانده شد و مجددا آزمایش‌های شیمایی نظیر آنالیز XRD بر روی آن صورت گرفت. سپس نمونه های بتن و ملات با درصد های جایگزینی 10 و 20 درصد ساخته شد و آزمون مقاومت فشاری در سنین 7 و 28 روز برای بدست آوردن میزان فعالیت پوزولانی و همچنین میزان افت مقاومت بر روی آنها انجام شد. از نتایج بدست آمده می‌توان استنباط کرد تصفیه خانه شهرک غرب به لحاظ محتوی تشکیل دهنده، مطلوبترین تصفیه خانه و لجن تصفیه خانه مذکور دارای بالاترین شباهت به سیمان می‌باشد. همچنین مناسب ترین دمای حرارت دهی برای نمونه های لجن خام دمای 800 درجه می‌باشد. در این دما فازهای سیلیسی دارای بیشترین واکنش پذیری می‌باشند و بالاترین پیک های سیلیسی آمورف در این دما مشاهده شده است. نتایج آزمون مقاومت فشاری و فعالیت پوزولانی نیز گواه بر همین مطلب می‌باشند. به طور کل می‌توان دریافت جاگزینی خاکستر لجن تصفیه خانه فاضلاب به جای سیمان منجر به افت مقاومت می‌شود. به طوری که با جایگزینی 10 درصد خاکستر به جای سیمان با افتی در حدود 10 درصد و با جایگزینی 20 درصد با افتی در حدود 35 درصد روبرو می‌شویم. لذا می‌توان از این ماده در ساخت بتن های غیر سازه ای و یا بتن های سازه ای با مقاومت پایین با درصد های جایگزینی تا 20 درصد استفاده نمود.
کلیدواژه ها