محمود نیلی

چکیده: بتن به عنوان پرکاربردترین مصالح ساخته شده ی روز دنیا در اجرای پروژه های عمرانی نقش کلیدی دارد. یکی از مسائل مهم در اجرای المان های حجیم بتنی، بروز تنش های حرارتی و خرابی های ناشی از حرارت زایی بتن در سنین اولیه است. از سوی دیگر کمک به حفظ محیط زیست و کاهش تولید کربن دی اکسید، با به کارگیری مصالح زائد صنایع به منظور کاهش و یا حذف سیمان از اهداف توسعه پایدار است. لذا بهره گیری از بتن های نوین مانند بتن های خودتراکم و به کارگیری روش ها و مصالح جدید مانند سرباره فعال شده، به منظور ارتقای مشخصات مکانیکی و کاهش خطرات ناشی از ترک خوردگی در قطعات بتنی، ضروری به نظر می رسد. در پژوهش حاضر پس از ارزیابی مشخصات بتن حجیم و آشنایی با مشکلات اجرایی قطعات حجیم بتنی به طور موردی، ایده استفاده از سرباره قلیافعال در ساخت بتن خودتراکم، به منظور اجرای قطعات حجیم بتنی با ریسک ترک خوردگی کمتر و مشخصات مکانیکی برتر، با توجه به ویژگی های خاص این مصالح، مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به عوامل مختلف تأثیرگذار و برای تعیین اثرگذاری هر عامل بر رفتار حرارتی-مکانیکی بتن های حجیم خودتراکم قلیافعال، از طراحی آزمایش به روش تاگوچی و آرایه متعامد L9 این روش، در تعیین طرح های مخلوط اصلی استفاده گردیده است. همچنین چهار رژیم عمل آوری شامل عمل آوری استاندارد در آب، در محیط آزمایشگاه، حرارتی یک روزه و حرارتی پنج روزه به منظور شبیه سازی شرایط نقاط مختلف در بتن حجیم، در نظر گرفته شده است. عیار مواد چسباننده 500، 600 و700 کیلوگرم در مترمکعب، نسبت آب به مواد چسباننده 45/0، 465/0 و 48/0 ، یون سدیم فعال ساز 5، 6 و 7 درصد عیار مواد چسباننده و سه نسبت وزنی سنگ دانه درشت به ریز 75-25، 70-30 و 65-35 در نظر گرفته شده است. در بخش اول پژوهش، مشخصات مکانیکی شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته و جذب آب و مشخصات حرارتی شامل تاریخچه دمایی نیمه آدیاباتیک و ضریب هدایت حرارتی 9 طرح مخلوط اصلی اندازه گیری گردیده است. براساس نتایج آزمایشگاهی، تحلیل عددی و مدل سازی نرم افزاری به منظور ارزیابی ریسک ترک خوردگی صورت گرفته است. در بخش دوم، روابطی به منظور پیش بینی رفتار مکانیکی و حرارتی بتن خودتراکم قلیافعال ارائه و دقت روابط با نتایج چهار طرح مخلوط به صورت اتفاقی، صحت سنجی شده است. در بخش سوم نیز، رفتار حرارتی