تاثیر استفاده از باطله های فراوری معدن مس سونگون به جای مصالح ریزدانه در ساخت بتن بر خواص مکانیکی و نشت فلزات سنگین

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی معدنی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک سنگ، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی معدنی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

doi
10.30479/jmre.2021.13647.1423
چکیده

حجم زیاد باطله‌های فرآوری معادن و همچنین آلاینده‌های موجود در آن به دلیل ورود آن‌ها از طریق خاک، باد، آب‌های سطحی و زیرزمینی به چرخه مواد غذایی مصرفی انسان و سایر جانداران صدمات جبران‌ناپذیری را به همراه دارد. از این‌رو مدیریت باطله‌های فرآوری معادن اهمیت ویژه‌ای دارد. یکی از روش‌های مدیریت باطله‌های فرآوری معدن استفاده مجدد از آن‌ها از جمله استفاده در ساخت بتن است. در این تحقیق از باطله معدن مس سونگون نمونه‌برداری شد که حاوی آلاینده‌های فلزی مانند مس، آرسنیک، سرب، کروم، کبالت و نیکل بیشتر از حدود مجاز استاندارد بود. این باطله با دانه‌بندی کوچک‌تر از 297 میکرون در ساخت دو سری نمونه بتن برای جایگزینی 50 و 100 درصد بخش ریزدانه بتن استفاده شد. آزمایش‌های اسلامپ بتن، مقاومت فشاری، مقاومت در برابر نفوذ کلر و TCLP بر روی نمونه‌ها انجام شد. در نمونه‌هایی که 50 و 100 درصد میزان سنگ‌دانه ریزدانه کم شده بود و بجای آن باطله فرآوری مس اضافه ‌شده بود، مقاومت فشاری 28 روزه به ترتیب 32 و 41 مگاپاسکال به دست آمد و با افزایش میزان جایگزینی افزایش داشت. بر اساس نتایج حاصل ‌شده، بیشترین میزان نشت فلزات مس، کروم، سرب، روی، کبالت، کادمیم و آرسنیک به ترتیب برابر 21، 8/2، 9/3، 106، 75، 39/0 و 82/0 میلی‌متر بر لیتر بود که در مقایسه با استاندارد کمتر از حد استاندارد بود. این امر اطمینان می‌دهد که اگر باطله‌های فرآوری مس در بتن مورد استفاده قرار گیرند، میزان نشت فلزات سنگین کم و زیر استاندارد خواهد بود.