پودر شیشه و متاکائولن بعنوان جایگزینی مناسب برای بخشی از سیمان در ساخت بتن مطرح هستند. استفاده از پودر شیشه زائد در بتن دارای صرفه اقتصادی بالا بوده و اثرات زیست محیطی ناشی از رها سازی شیشه بازیافتی در طبیعت را کاهش میدهد. از دیگر سوی متاکائولن نیز به خاطر خواص پوزولانی باعث افزایش مقاومت در بتن میشود. در این مطالعه با بکارگیری همزمان این دو ماده در ساخت بتن خود تراکم، ویژگی های بتن در حالت تازه و سخت شده ارزیابی میشود. به این منظور، هفده طرح اختلاط بتن حاوی متاکائولن و پودر شیشه با دو نرمی مختلف با درصدهای جایگزینی ( 5% , 10% , 15% و 20% ) در نسبت آب به مواد چسباننده 0.32 ساخته شد. کلیه طرح اختلاط های بتن خود تراکم تحت آزمایشهای بتن تازه شامل جریان اسلامپ، T50 ، جعبه L و قیف V و برای شرایط بتن سخت شده تحت آزمایش های فشاری و کششی و جذب آب قرار گرفتند. نتایج آزمایش ها نشان میدهد که با افزایش میزان پودر شیشه جریان اسلامپ و زمان قیف V افزایش و مقاومتهای فشاری، کششی و جذب آب اولیه کاهش مییابد. با افزودن متاکائولن و افزایش آن تا 15 % مقاومت فشاری وکششی افزایش می یابد.
بازیافت و کاهش میزان زباله ها از مهمترین فاکتورها در مدیریت مواد زائد هستند . در سراسر جهان به دلیل رشد جمعیت، مقدار و تنوع زباله ها روز به روز در حال افزایش است. در این شرایط استفاده از روش هایی مناسب برای کاهش تولید زباله ها و یا تقلیل تأثیر آنها بر محیط زیست امری ضروری است.
یکی از رایج ترین روش ها برای جلوگیری از افزایش زباله ها استفاده از سیستم بازیافت و تولید مجدد مواد زائد است. با این روش میتوان از ورود بخشی از مواد زائد به طبیعت جلوگیری کرده و محصولات جدیدی را تولید نمود. با این حال در برخی از موارد به خاطر محدودیت هایی، امکان بازتولید مواد زائد وجود ندارد . شیشه یکی از موادی است که به دلیل محدودیت کیفیت، امکان بازتولید فراورده های جدید از آن وجود ندارد؛ اما به دلیل مقدار زیاد سیلیکون و کلسیم در شیشه میتوان از پودر آن به عنوان جایگزین بخشی از سیمان در ساخت بتن استفاده نمود و مانع از ورود زباله های شیشه ای به طبیعت شد
یکی از انواع بتن که میتوان از پودر شیشه در ساخت آن استفاده کرد؛ بتن خودتراکم است. بتن خودتراکم به خاطر ویژگی های خاص خود به تازگی به طور گسترده در ساخت و سازه ها استفاده میشود. این نوع بتن بدون نیاز به ویبره
و تنها به واسطه وزن خود در قالب های بتن ریزی جای می گیرد و بدون آب انداختگی و جداشدگی سنگدانه ها، چسبندگی خود را حفظ می کند.
مطالعات نشان می دهد با افزایش درصد سنگدانه های شیشه بازیافتی در بتن خود تراکم جریان اسلامپ، درصد انسداد و درصد هوای مخلوط افزایش و مقاومت فشاری و کششی و مدول الاستیسیته آن کاهش می یابد. همچنین استفاده از پودر شیشه به عنوان جایگزین بخشی از سیمان میزان واکنش های قلیایی در بتن را کاهش می دهد . علاوه بر این استفاده از پودر شیشه در مقایسه با خاکستر بادی، انقباض بتن خودتراکم را افزایش میدهد.
متاکائولن ماده دیگری است که به دلیل دارا بودن خواص پوزولانی به عنوان جایگزینی برای سیمان در بتن استفاده می
شود. متاکائولن مادهای بی شکل است و از عناصر لایه ای شکل تشکیل شده است . ماده خام ورودی در تولید متاکائولن، رس کائولن است.
کائولن یک ماده معدنی بسیار ریز سفید رنگ بوده و به طور سنتی در ساخت چینی استفاده شده است. اگرچه متاکائولن گران قیمت است، اما به خاطر تأثیرات مقاومتی که در بتن دارد استفاده از آن مقرون به صرفه است. استفاده از متاکائولن باعث افزایش مقاومت فشاری ، لزجت و تنش تسلیم در بتن میشود . از دیگر سوی استفاده از درصدهای بالای متاکائولن به جای سیمان باعث کاهش روانی میشود.
علاوه بر این متاکائولن میتواند باعث کاهش افت بتن شده و نفوذ مواد کلریدی را کاهش دهد . اگرچه مطالعات خوبی در مورد استفاده از پودر شیشه و متاکائولن در بتن صورت گرفته؛ اما مطالعات محدودی در مورد استفاده همزمان این دو در بتن خودتراکم انجام شده است. باتوجه به مسایل محیط زیستی و اهمیت آن این مطالعه بر آن است که با استفاده همزمان روند مناسبی را ارائه دهد و با استفاده از آزمایش های بتن تازه شامل جریان اسلامپ، T50 ، قیف V و جعبه L و آزمایشهای بتن سخت شده شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی و جذب آب به ارزیابی خواص بتن خود تراکم حاوی پودر شیشه و متاکائولن پرداخته شود.
برنامه آزمایشگاهی
مصالح مصرفی
در این مطالعه از شن با حداکثر اندازه 12 میلیمتر و وزن مخصوص واقعی 2.6 گرم بر سانتی متر مکعب و جذب آب 1 % استفاده شده است. منحنی دانه بندی شن عبوری مطابق با استاندارد ASTM C33 است. دانه بندی ماسه مصرفی ترکیبی از اندازه اسمی 0 تا 3 میل یمتر بوده و دارای وزن مخصوص 2.65 گرم بر سانتی متر مکعب و جذب آب 1.45 % است. دانه بندی ماسه مورد استفاده بر اساس استاندارد ASTM C33 است . سیمان مورد استفاده از نوع سیمان پرتلند تیپ 2 بوده و دارای وزن مخصوص 3.15 گرم بر سانتیمتر مکعب است.
متاکائولن استفاده شده دارای وزن مخصوص 2.6 گرم بر سانتی متر مکعب است. اجزای تشکیل دهنده سیمان ومتاکائولن در جدول 3 آورده شده است. علاوه بر این از شیشه ضایعاتی کاملاً خشک و تمیز در این تحقیق استفاده شده است. شیشه مورد استفاده در دستگاه لس آنجلس قرار گرفته و به پودر شیشه تبدیل شده است.
GP1 پودر شیشه ای است که بعد از 2 روز و GP2 پودر شیشه ای است که بعد از 4 روز ماندن شیشه در دستگاه لس آنجلس حاصل شده است. پس از اتمام کار دستگاه لس آنجلس، پودر شیشه ها از الک 0.75 میلیمتر عبور داده شده اند
فوق روان کننده مورد استفاده P10-3R بوده و تمام معیارها واستانداردهای اروپا PREN 934-2 را برآورده می کند.
روش اختلاط
طرح اختلاط ها در 4 گروه تقسیم بندی میشوند. گروه اول ( G1 ) شامل پودر شیشه درشت تر، گروه دوم( G2 ) شامل پودر شیشه ریزتر، گروه سوم ( G3 ) شامل MK متاکائولن و پودر شیشه درشت تر و گروه چهارم( G4 ) شامل MK و پودر شیشه ریزتر.
درصد جایگزینی متاکائولن یا پودر شیشه با سیمان در هر 4 گروه فوق عبارت است از 5 درصد , 10 درصد , 15 درصد و 20 درصد.
نسبت آب به مواد چسباننده در همه طرح اختلاط ها ثابت و برابر 0.32 می باشد.
در آزمایشگاه قبل از مخلوط مصالح، مقدار کمی آب به مخلوط کن اضافه و مخلوط کن شروع به چرخش میکند تا اصطکاک مواد با بدنه مخلوط کن کمتر شود و همچنین آب محاسبه شده در طرح اختلاط صرف خیس کردن بدنه مخلوط کن نشود. در ابتدا شن و ماسه با حدود نصف آب طرح اختلاط مخلوط شد که این مرحله 2 دقیقه به طول می انجامد. پس از آن مواد سیمانی شامل سیمان، پودرشیشه و متاکائولن به مخلوط اضافه شده، سپس آب باقیمانده از طرح اختلاط به مخلوط اضافه میشود. بعد از این مرحله فوق روان کننده و ماده اصلاح کننده لزجت که با مقداری از آب طرح اختلاط ترکیب شده به تدریج به مخلوط اضافه خواهد شد. آزمایشات بتن تازه بلافاصله پس از مخلوط مصالح و آزمایشات بتن سخت شده بر اساس برنامه زمان بندی انجام میشود.
آزمایش های بتن
بتن تازه
آزمایشات جریان اسلامپ، T50 ، قیف V و جعبه L برای ارزیابی خواص بتن تازه مورد استفاده قرار گرفته است. اگرچه جریان اسلامپ هنوز بهترین آزمایش برای تعیین خواص رئولوژیکی و تعیین خواص پرکنندگی بتن است؛ اما این آزمایش برای تعیین مقاومت بتن در برابر جداشدگی سنگدانه ها کافی نیست. شاخص پایداری چشمی در آزمایش جریان اسلامپ به عنوان ساده ترین روش شناخت پایداری استفاده می شود. بر این اساس شاخص خود تراکمی بتن بین 0 )پایداری بالا( تا 3 )ناپایداری زیاد( دسته بندی میشود. عموماً شاخص پایداری چشمی 1 تا 0 قابل قبول می باشد.
لزجت بتن را میتوان با استفاده از آزمایش قیف V و T50 به دست آورد. در آزمایش قیف V سرعت تخلیه بتن از قیف معیاری برای توانایی پرکنندگی بتن است. در آزمایش T50 اگر بتن در زمانی بیشتر از 5 ثانیه به قطر 50 سانتیمتر برسد، لزجت بتن زیاد بوده و اگر در کمتر از 2 ثانیه به این قطر برسد، در این حالت لزجت بتن کم میباشد. در مواردی که لزجت بتن کم است احتمال جداشدگی سنگدانه های بتن زیاد است. آزمایش جعبه Lنیز به صورت چشمی ملاکی برای تعیین جداشدگی در بتن است.
بتن سخت شده
خواص مکانیکی بتن خودتراکم معمولی و بتن خود تراکم حاوی ذرات متاکائولن و پودر شیشه با استفاده از آزمایشهای استاندارد فشاری، کششی )به روش دو نیم شدن استوانه( و جذب آب ارزیابی میشود. در این مطالعه از آزمایش فشاری براساس استاندارد ASTM C39-86 با استفاده از نمونه های مکعبی با ابعاد 100 میلیمتر و در سنین 7 ,14 , 28 و 56 روز استفاده شد.
سرعت بارگذاری برای آزمایش فشاری 0.25 مگاپاسکال بر ثانیه در نظر گرفته شد. آزمایش کششی بر مبنای دو نیم شدن استوانه مطابق با استاندارد ASTM C496-90 بوده و در آن نمونه های استوانه ای با قطر 150 میلیمتر و ارتفاع 300 میلیمتر با سرعت 1.2 مگاپاسکال بر ثانیه در سن 28 روز بارگذاری شد. جذب آب طبق استاندارد ASTM C140-01 برای نمونه های مکعبی با ابعاد 100میلیمتر و برای سن 28 روز انجام گرفت.
نتایج آزمایشات و بررسی آن ها
بتن تازه
نتایج آزمایشات بتن تازه و محدوده EFNARC برای جریان اسلامپ، ویسکوزیته و قابلیت عبور ارائه می شود.
جریان اسلامپ
مقادیر جریان اسلامپ برای همه نمونه ها در بازه 660 تا 715 میلی متر قرار میگیرد مطابق EFNARC ، میزان جریان اسلامپ باید بیشتر از 500 میلیمتر باشد تا بتن خود تراکم بتواند به طور کامل از میان میلگردهای مقاطع بتنی عبور کند. بر اساس نتایج بدست آمده تمام نمونه ها در گروه SF2 قرار میگیرند. این گروه برای کارهای عمومی ساختمان مانند دیوارها و ستون ها مناسب است. شاخص پایداری نیز در بازه قابل قبول 1 قرارگرفته است.
به طور کلی در هر یک از 4 گروه با افزایش درصد پودر شیشه یا متاکائولن جریان اسلامپ افزایش می یابد؛ اما در کل استفاده از پودر شیشه G2 و یا متاکائولن، افزایش کمتری را نسبت به نمونه کنترل نشان میدهد که این تغییر به خاطر بیشتر بودن سطح مخصوص متاکائولن و پودر شیشه نسبت به سیمان است.
قیف V
مقادیر زمان قیف V برای همه نمونه ها در بازه 6 تا 16 قرار گرفته است. زمان قیف V و لزجت با افزایش درصد پودر شیشه یا متاکائولن نسبت به نمونه کنترل بیشتر میشود، که منطبق بر نتایج بدست آمده در دیگر پژوهش ها است این افزایش در نمونه های حاوی پودر شیشه G2 بیشتر از نمونه های حاوی پودر شیشه G1 است.
علاوه بر این استفاده از متاکائولن، زمان قیف V را به طور چشمگیری افزایش میدهد. به بیان دیگر با افزایش میزان استفاده از پودر شیشه و متاکائولن و یا ریزتر شدن پودر شیشه به علت افزایش سطح مخصوص مخلوط قابلیت تراکمی افزایش یافته و زمان قیف V بیشتر میشود.
نتایج نشان میدهد، اگرچه جریان اسلامپ برای نمونه های G11 و Ctrl مساوی است، با این وجود زمان قیف V برای G11 کمتر میباشد. علاوه بر این جریان اسلامپ برای نمونه های Ctrl و G1MK4 تقریباً یکسان و برای نمونه های Ctrl و G2MK2 یکسان است؛ اما زمان قیف V برای نمونه های G1MK4 و G2MK2 تقریبا دو برابر نمونه Ctrl
است. به عبارت دیگر جریان اسلامپ به تنهایی نمی تواند نشان دهنده خواص بتن تازه باشد.
T50
نتایج نشان میدهد با افزایش درصد پودر شیشه و متاکائولن، T50 افزایش می یابد. هرچقدر پودر شیشه ریزتر باشد T50 بیشتر خواهد بود. به علاوه بر اساس نتایج تاثیر متاکائولن در افزایش مقدار T50 بیشتر از میزان ریزی پودر شیشه است. آزمایش T50 و قیف V هر دو بیان کننده لزجت بتن هستند و برقراری یک رابطه مناسب بین نتایج آنها بیان کننده هماهنگی این دو آزمایش است. نتایج یک مطالعه که به بررسی خواص بتن خود تراکم حاوی پودر آهک پرداخته و مطالعه ای دیگر که تأثیر متاکائولن بر خواص بتن خود تراکم را بررسی میکند، نشان میدهد که رابطه مناسبی بین زمان قیف V و T50 برای بتن خودتراکم وجود دارد.
جعبه L
مقادیر به دست آمده برای جعبه L در بازه 0.77 تا 0.9 قرار دارد. اگر چه بعضی از نمونه ها در محدوده ارائه شده توسط EFNARC قرار ندارد ؛ اما بر اساس نتایج تحقیقی مقادیر نسبت انسداد بالاتر از 0.6 برای رسیدن به قابلیت پرکنندگی کافی در بتن خود تراکم قابل قبول است. در مطالعه ای دیگر رابطه ای مناسب برای ظرفیت پرکنندگی بر اساس نسبت انسداد و جریان اسلامپ ارائه شده است
با افزایش جریان اسلامپ نسبت انسداد افزایش می یابد. بر اساس نتایج قسمت های قبل افزایش در میزان جریان اسلامپ به دلیل وجود پودر شیشه ومتاکائولن و افزایش مقادیر آنها است. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که استفاده از پودر شیشه و متاکائولن باعث افزایش نسبت انسداد شده و عبور بتن از بین میلگردها را تسهیل میکند.
مقاومت فشاری
به طور کلی مقاومت فشاری با افزایش سن بتن بیشترمیشود. و استفاده از پودر شیشه و افزایش درصد آن باعث کاهش مقاومت فشاری میشود. علاوه بر این پودر شیشه G1 مقادیر مقاومت فشاری کمتری را نسبت به پودر شیشه G2 نشان می دهد.
با استفاده همزمان از پودر شیشه و متاکائولن مقاومت فشاری در کل افزایش می یابد. در واقع متاکائولن به دلیل سطح مخصوص بیشتر نسبت به پودر شیشه و سیمان، باعث افزایش چسبندگی خمیر سیمان شده و تا حد زیادی تأثیر پودر شیشه در کاهش مقاومت فشاری را از بین می برد. مطالعات دیگر نتایج بدست آمده را تأیید میکند و نشان میدهد که استفاده از پودر شیشه باعث کاهش مقاومت فشاری در بتن معمولی و بتن خودتراکم شده و افزودن متاکائولن به بتن خود تراکم باعث افزایش مقاومت فشاری میشود با توجه به روند واکنش شیمیایی پودر شیشه استفاده بیش از حد آن موجب کاهش شدید مقاومت فشاری بتن و احتمال سرطان در بتن را افزایش می دهد
تخمین مقاومت فشاری
میزان مقاومت فشاری بتن خودتراکم تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد. با استفاده از روش رگرسیون خطی میتوان بر اساس هر یک از عوامل تأثیرگذار، مقاومت فشاری بتن را ارزیابی نمود.
لیکن درصورتی که بخواهیم میزان مقاومت فشاری بتن را بر اساس همه عوامل تأثیرگذار به دست آوریم، باید بین همه متغیرهای تأثیرگذار رابطه ای مناسب برقرار شود. در این مطالعه از روش رگرسیون چند متغیره خطی و غیر خطی در محیط نرم افزار SPSS21 به منظور دستیابی به رابطه ای مناسب بین درصد متاکائولن، درصد پودر شیشه G1 ، درصد پودر شیشه G2 و زمان انجام آزمایش مقاومت فشاری به عنوان متغیرهای ورودی و مقاومت فشاری به عنوان متغیر خروجی استفاده شده است. بدین منظور از 85 حالت ممکن برای متغیرهای فوق الذکر که در همه آنها نسبت آب به سیمان ثابت و برابر 0.32 است, 43 حالت به صورت تصادفی برای آموزش مدلها و 42 حالت دیگر برای
ارزیابی صحت مدل های استخراج شده استفاده شد.
چندین رابطه مورد بررسی قرار گرفت و بهترین آنها بر اساس میزان ضریب همبستگی 2R انتخاب شد.
مدلهای ارائه شده دارای ضرایب همبستگی نزدیک به 1 و خطای نسبی ناچیز هستند. این موضوع نشان دهنده آن است که پارامترهای مناسبی به عنوان متغیرهای ورودی انتخاب شده و علاوه بر آن تغییرات این پارامترها با روندی
منظم باعث تغییر مقاومت فشاری میشود
مقادیر ارزیابی شده برای مقاومت فشاری توسط مدل غیر خطی نسبت به مقادیر ارزیابی شده توسط مدل خطی به خط Y=X نزدیک تر بوده و نتایج واقعی تری را تخمین میزند. به بیان دیگر در واقعیت مقاومت فشاری نسبت به پارامتر زمان و پودر شیشه G2 به صورت خطی تغییر نکرده و رابطه پیچیده تری دارد. علاوه بر این در مدل غیر خطی ضریب همبستگی برای نمونه های آموزش مدل و نمونه های تست مدل تفاوت چندانی ندارد. در نهایت مدل دوم برای ارزیابی مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی متاکائولن و پودر شیشه پیشنهاد می شود.
مقاومت کششی
نتایج به دست آمده از آزمایش مقاومت کششی ارائه شده است. مقاومت کششی برای پیشبینی آغاز ترک خوردگی اعضای بتنی در معرض بارهای خارجی حائز اهمیت است. از جمله عواملی که بر مقاومت کششی بتن مؤثر است، مقاومت خمیر سیمان و چسبندگی بین خمیر و سنگدانه است.
در نمونه هایی که از پودر شیشه به تنهایی استفاده شده است، مقاومت 28 روزه کششی با افزایش درصد پودر شیشه کمتر میشود. این مطلب مطابق با نتایج بدست آمده از تحقیقی دیگر در این زمینه می باشد.
علاوه بر این همانند مقاومت فشاری، نمونه های حاوی پودر شیشه G1 مقادیر مقاومت کششی کمتری را نشان میدهند، که این مسأله به دلیل کمتر بودن مقاومت خمیر سیمان و چسبندگی بین خمیر و سنگدانه های بتن در حالت استفاده از پودر شیشه درشت تر است
با حضور همزمان متاکائولن و پودر شیشه مقاومت کششی بهبود می یابد، که این به دلیل چسبندگی بهتر متاکائولن در خمیر سیمان است. نتایج دیگر تحقیقات هم نشان دهنده افزایش مقاومت کششی ناشی از حضور متاکائولن در بتن خود تراکم و یا بتن معمولی است. نکته قابل توجه این است که هنگامیکه درصد جای گزینی متاکائولن و پودر شیشه از 15 درصد)نمونه (G2MK3 به 20 درصد )نمون (G2MK4 افزایش می یابد مقاومت فشاری و کششی کاهش می یابد. این مسأله بیان می کند که استفاده از پرکننده جایگزین )متاکائولن و پودر شیشه( تا حداکثر 15 درصد می تواند باعث بهبود خواص مکانیکی بتن شود. بعد از این حد، اگرچه پودر شیشه ضایعاتی بیشتری رامی توان مصرف کرد؛ اما به این دلیل که سطح مخصوص مواد سیمانی با افزایش درصد پودر شیشه کمتر می شود باید کاهش مقاومت در بتن را پذیرفت.
جذب آب
جذب آب نمونه های بتن خودتراکم ارائه شده در این تحقیق طبق استاندارد ASTM C140-01 انجام گرفته است. برای به دست آوردن جذب آب موردنیاز و روند حرکتی آن به صورت دقیق، هر نمونه در 7 مرحله مورد آزمایش قرار گرفته است . آزمایش های جذب آب در زمان های 3 ساعت و 3 روز بر اساس EFNARC لازم بوده و بقیه برای دستیابی به روند جذب آب در زمان های متفاوت انجام شده است.
جذب آب بالا میتواند بر دوام بتن تأثیر گذار باشد؛ چرا که بیشتر مواد خورنده توسط آب به بتن راه می یابند. نتایج دیگر تحقیقات نشان میدهد با استفاده از متاکائولن میزان جذب آب بتن خود تراکم کاهش می یابد .
به طور کلی با افزایش سن بتن جذب آب بیشتر میشود. همچنین در یک سن خاص هرچه درصد استفاده از پودر شیشه
افزایش می یابد مقدار جذب آب کم تر می شود. دلیل این امر هم کاهش سطح مخصوص مواد سیمانی با افزایش درصد پودر شیشه در بتن است. نکته قابل توجه این است که در نمونه های حاوی پودر شیشه و متاکائولن درصد جذب آب کمتر شده است، اما با افزایش درصد پودر شیشه و متاکائولن در این نمونه ها، درصد جذب آب تغییر چندانی نکرده و تقریباً ثابت مانده است. این بدان معنی استکه درصد جذب آب متأثر از حضور متاکائولن است، اما نسبت به افزایش درصد متاکائولن حساسیتی را نشان نمیدهد. علاوه بر این پراکندگی زیادی مشاهده میشود که ناشی از حضور پودر شیشه به تنهایی در بتن است.
استفاده از متاکائولن پراکندگی نمودار را کاهش داده و باعث شده است که درصد جذب آب نمونه ها در سنین 90 تا 180 دقیقه تقریباً یکسان باشد. به طور میانگین نمونه های حاوی پودر شیشه یا متاکائولن 16 درصد کاهش جذب آب را نسبت به نمونه کنترل در سنین مختلف نشان میدهند
نتیجه گیری
- با افزایش درصد مواد پوزولانی جایگزین )متاکائولن یا پودر شیشه( در هریک از چهار گروه اصلی طرح اختلاط ( G1 ، G2 ، G3و G4 ) میزان جریان اسلامپ بیشتر میشود . همه طرح اختلاط ها در کلاس SF2 قرار میگیرد.
- با افزایش درصد متاکائولن و یا پودرشیشه، زمان قیف V افزایش می یابد؛ علاوه بر این نمونه های حاوی پودر شیشه G2 لزجت بیشتری را نشان می دهد.
- زمان T50 با افزایش درصد متاکائولن و پودر شیشه افزایش می یابد. بر اساس نتایج تأثیر متاکائولن در افزایش زمان T50 بیشتر از اندازه ذرات پودر شیشه است.
- اکثر نمونه ها مقاومت فشاری کمتری نسبت به نمونه کنترل دارند. استفاده از پودر شیشه مقاومت فشاری را نسبت به نمونه کنترل کاهش میدهد. با افزایش درصد پودر شیشه، مقاومت فشاری کمتر میشود. استفاده از متاکائولن و افزایش آن تا 15 % مقاومت فشاری را نسبت به نمونه های حاوی پودر شیشه افزایش می دهد. نتایج تحقیقات دیگر هم نشان دهنده افزایش مقاومت فشاری در صورت استفاده از متاکائولن و کاهش مقاومت فشاری در صورت استفاده از پودر شیشه در بتن خود تراکم است.
- متغیرهای اصلی در ارزیابی مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی متاکائولن و پودر شیشه عبارت است از میزان متاکائولن، میزان پودر شیشه و زمان انجام آزمایش فشاری.
- تغییرات مقاومت فشاری نسبت به پودر شیشه G1 و متاکائولن، خطی و نسبت به پودر شیشه G2 و زمان، غیرخطی است.
- روش رگرسیون چندمتغیره غیر خطی نسبت به رگرسیون چندمتغیره خطی ارزیابی بهتری از مقاومت فشاری بتن خودتراکم ارائه داده و با دقت خوبی میتوان با استفاده از این مدل مقاومت فشاری را بدست آورد.
- مشابه نتایج به دست آمده برای آزمایش فشاری، مقاومت کششی در صورت استفاده از پودر شیشه کاهش و در صورت استفاده از متاکائولن افزایش می یابد
.
- به طور کلی با افزایش درصد پودر شیشه و متاکائولن، جذب آب کاهش می یابد، که منطبق بر نتایج دیگر تحقیقات است. این کاهش با افزایش سن بتن چشم گیرتر است. با تغییر طرح اختلاط نمونه ها از G2 به G3 ، کاهش قابل ملاحظه ای در میزان جذب آب مشاهده می شود. علاوه بر این تغییرات جذب آب در گروه G3 و G4 ناچیز است.
- استفاده از 15 % مواد پوزولانی جایگزین ( 7.5 درصد متاکائولن و 7.5 درصد پودرشیشه ( به خصوص در حالت استفاده از پودر شیشه G2 بیشترین مقاومت فشاری و کششی را نسبت به نمونه کنترل نشان میدهد؛ بنابراین این درصد به عنوان بهترین درصد جایگزین معرفی میشود.
