منصة الرسائل والاطاريح: أداء طين الهالوسايت النانوي على الخواص الهندسية للخرسانة

الخلاصة

كانت هناك العديد من التحديات التي فرضتها ديمومة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في إنتاج الخرسانة. وتركز الدراسة التجريبية على استبدال مادة الهالوسايت المكلسنة النانوية وخبث الأفران العالية (GGBS) بالأسمنت ودراسة قدرتها على تعزيز البنية الداخلية للخرسانية مع تقليل التأثير البيئي، مما يوفر بديلاً مستدامًا وصديقًا للبيئة لصناعة البناء والتشييد. تمت اعداد ثلاث خلطات خرسانية،الاولى ( NC ) بقوة تصميمية 40 ميكاباسكال (أسمنت 370 كغم/م3، رمل 706 كغم/م3، حصى 1080 كغم/م3، وزن سمنت /ماء 0.5، مضاف 0.5%) وHS بقوة تصميمية 50 ميكا باسكال (أسمنت 420 كغم/م3، رمل 678.4 كغم/م3، حصى 1080 كغم/م3، وزن سمنت/ ماء0.45، مضاف 1%)، وكذلك خليط GG بقوة تصميمية 40 ميكا باسكال، (أسمنت 277.5 كغم/م3 ، رمل 706 كغم/م3، حصى 1080 كغم/م3، وزن سمنت/ماء 0.5، مضاف 0.5% مع 25% GGBS تستبدل بكتلة الأسمنت). أيضا ثلاثة خليط مونة، MC، MH مع نسبة الخلط (1:2.75) وw/c=0.5,0.48 على التوالي و MG مع 1.2.75 C: S و 25% GGBS تستبدل بكتلة الأسمنت. تم إجراء فحوصات للخرسانة والمونة الطرية وفحوصات ميكانيكية (قابلية التشغيل، مقاومة الانضغاط، قوة الشد المنفصل، قوة الانثناء، امتصاص الماء، المسامية، الامتصاص السطحي، عمق اختراق الكلوريد، هجرة الكلوريد، تركيز الكلوريد، التاكل المعجل بالتيار الكهربائي ، انكماش الجفاف، قيمة ارتداد المطرقة وسرعة الموجات فوق الصوتية). أظهرت نتائج هذه الدراسة انخفاض في هبوط الخرسانة عند استبدال CHNC مقارنة بخلطة التحكم بنسبة (25 و 23.07%) لخلط NC3 وGG3 بنسبة استبدال 3%. أما بالنسبة لقوة الانضغاط فقد بدأت تزداد مع زيادة نسبة الإحلال لعمر 7 و 28 و 90 يوما (17.14 و 12.86 و 14.26%) لمخاليط GG4.5، لتحل محل 4.5% CHNC بسبب فعالية الهالوسايت في تحسين الترابط وتعزيز المنطقة الانتقالية بين العجينة الأسمنتية والركام. أيضاً بالنسبة لكل من اختبار الشد الانثناء والانشطاري كانت هناك زيادة مع زيادة في نسبة استبدال CHNC للخلائط الثلاثة عند 7 و 28 و 90 يوماً. أما بالنسبة لديمومة الخرسانة فقد كان هناك تحسن واضح في جميع الاختبارات عند استخدام الهالوسايت، كما أظهر انخفاض في امتصاص الماء والمسامية وامتصاص السطح عند استبدال الهالوسايت للخلطات الثلاثة. ويرجع ذلك إلى أن مادة الهالوسايت تملأ المسام وتكثف الخرسانة. بالإضافة إلى ذلك، كان لاستخدام خبث الفرن العالي المحبب (GGBS) تأثير جيد في تحسين البنية الدقيقة للخرسانة. أما تأثير CHNC على اختراق الكلوريدات، فقد أدى إلى تقليل اختراق الكلوريدات في الخرسانة، سواء بنسبة 1.5 بالمائة بكمية صغيرة، وبكمية أكبر عند 3 و4.5 بالمائة من CHNC، كما انخفض معامل الهجرة لـ 4.5 % من CHNC (21.21%، 45.30%، و54.18%) NC4.5، HS4.5 وGG4.5. كما أن افحص التاكل باستخدام التيار الكهربائي قلل من اختراق الكلوريدات بنسبة (23.38، 34.59، 36.69%) للخلطات NC3، HS3 وGG3 مقارنة بالخرسانة المرجعية. خفضت مادة CHNC بالخرسانة المتعرضة للانكماش الجفاف مقارنة بخلطة المرجعية حيث كانت نسبة 3% أفضل في تقليل انكماش الجفاف للخرسانة. وفي الوقت نفسه أظهرت سلوكاً جيداً عند فحص الخرسانة بالاختبارات غير الإتلافية، إذ أنه بزيادة معدل الإستبدال زادت صلابة السطح وسرعة نبض الموجات فوق الصوتية.