فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

صنعت سیمان با انتشار حدود ۸ درصد از دی‌اکسیدکربن جهانی و دفع پسماندهای کشاورزی مانند پوسته برنج، چالش‌های زیست‌محیطی جدی ایجاد کرده‌اند. در این تحقیق، امکان تولید بتن اقتصادی با استفاده از خاکستر پوسته برنج اسیدشویی شده به‌عنوان ماده پوزولانی جایگزین بخشی از سیمان پرتلند مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، پوسته برنج ابتدا با اسیدسولفوریک (با نرمالیته 0/1، زمان اسیدشویی ۳۰ دقیقه) پیش تیمار شده و سپس در دمای ۷۰۰ درجه سلسیوس به مدت ۳۰ دقیقه سوزانده شد. نمونه‌های بتن با درصدهای جایگزینی ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ درصد وزنی سیمان ساخته شدند. خواص مکانیکی شامل مقاومت فشاری، کششی (تست برزیلی) و خمشی (سه نقطه‌ای) در سنین مختلف و دوام بتن از طریق آزمایش‌های جذب آب و مقاومت در برابر حمله یون کلر (در محلول جوهرنمک) ارزیابی گردید. همچنین تحلیل هزینه - اثربخشی با محاسبه نسبت هزینه به عملکرد برای هر طرح اختلاط انجام شد. نتایج نشان داد که نمونه حاوی ۱۰ درصد خاکستر اسیدشویی شده، مقاومت فشاری ۹۰ روزه معادل ۴۲۳ مگاپاسکال (بیش از ۱۱ درصد افزایش نسبت به نمونه شاهد با ۳۷۹ مگاپاسکال) و مقاومت کششی ۲۸ روزه معادل 75/34 مگاپاسکال (۳۸ درصد افزایش) و مقاومت خمشی ۴۲ روزه معادل 0/54 مگاپاسکال (۶ درصد افزایش) را نشان داد. در شرایط حمله اسیدکلریدریک با غلظت ۵ درصد، مقاومت فشاری ۹۰ روزه نمونه ۱۰ درصد به ۵۰۷ مگاپاسکال رسید درحالی‌که نمونه شاهد در همین شرایط به ۱۶۴ مگاپاسکال کاهش یافت. تحلیل اقتصادی نشان داد که این طرح اختلاط با کاهش ۱۰ درصدی مصرف سیمان و هزینه فراوری بهینه، بالاترین نسبت هزینه - اثربخشی را دارا است. به‌طورکلی، خاکستر پوسته برنج اسیدشویی شده به‌عنوان یک پوزولان در دسترس و اقتصادی، گزینه‌ای مناسب برای تولید بتن پایدار، بادوام و مقرون‌به‌صرفه معرفی می‌گردد.