عملکرد حرارتی و دوام بتن ژئوپلیمری روسازی شده با الیاف پلی‌پروپیلن حاوی مصالح بازیافتی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودهن، رودهن، ایران.

2 استادیار، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودهن، رودهن، ایران.

3 استادیار، گروه متالوژی و علم مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودهن، رودهن، ایران.

doi
10.22075/jtie.2025.38559.1729
چکیده

بتن ژئوپلیمری (GPC) به‌عنوان جایگزینی سازگار با محیط‌زیست برای بتن‌های سیمانی سنتی مورد توجه است. اما عملکرد آن در محیط‌های با دمای بالا و در شرایط عملیاتی نظیر روسازی‌ها نیازمند بهبود است. این پژوهش، با هدف بررسی بهبود عملکرد حرارتی و دوام GPC  در مواجهه با دماهای بالا انجام شد. در این مطالعه تجربی، از خاکستر بادی و متاکائولن به‌عنوان مواد اولیه در GPC ترکیبی دوتایی استفاده شد و اثر افزودن الیاف پلی‌پروپیلن (PP) با کسرهای حجمی مختلف (تا 5/1%) بر خواص مکانیکی و عملکرد حرارتی بتن، تحت شرایط دمایی متفاوت (دمای اتاق، 200، 500 و 800 درجه سلسیوس) بررسی شد. مقاومت فشاری نمونه‌ها در سنین 7 و 28 روز اندازه‌گیری شد و تحلیل واریانس (ANOVA) برای تعیین میزان تأثیر هر یک از عوامل بر مقاومت فشاری به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که افزودن الیاف PP تا 5/0% مقاومت فشاری GPC را افزایش می‌دهد. مقدار بهینه جایگزینی خاکستر بادی با متاکائولن، 20% بود که در آن مقاومت فشاری نمونه‌ها بهبود قابل‌توجهی داشت. این پژوهش نشان داد که اختلاط الیاف پلی‌پروپیلن و استفاده از متاکائولن می‌تواند عملکرد حرارتی (مقاومت در برابر آتش) GPC ترکیبی دوتایی را بهبود بخشد و دوام آن را در کاربردهای روسازی در دماهای بالا تضمین کند. این یافته‌ها، راهکارهای عملی برای بهبود عملکرد GPC در دماهای بالا ارائه می‌دهد و زمینه را برای کاربردهای گسترده‌تر آن فراهم می‌سازد.