فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در شرایط دشوار تونل‌های شهری، به‌ویژه در مواجهه هم‌زمان با حریق و کربناسیون، بهبود عملکرد مکانیکی بتن از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش به بررسی تأثیر ترکیب شیمیایی سه نوع سنگدانه (سیلیکا-آلومینا، اکسید کلسیم و کلسیت) بر رفتار مکانیکی بتن‌های حاوی زئولیت تحت حرارت بالا و کربناسیون تسریع‌شده می‌پردازد. بتن‌ها با نسبت آب به مواد سیمانی 0.45 و درصدهای مختلف زئولیت (0، 5، 10، 15 و 20 درصد) ساخته شدند. نمونه‌ها پس از اختلاط و عمل‌آوری استاندارد، در دمای 800 درجه سانتی‌گراد حرارت داده شده و سپس در معرض محیط اشباع از دی‌اکسیدکربن به مدت 3، 56 و 90 روز قرار گرفتند. عمق کربناسیون با استفاده از محلول فنل‌فتالئین تعیین شد و به‌منظور تحلیل مکانیزم‌های عملکرد، بررسی‌های ریزساختاری با روش‌های SEM و XRD نیز انجام گردید. نتایج نشان داد بتن ساخته‌شده با سنگدانه سیلیکا-آلومینا و 10 درصد زئولیت، بیشترین مقاومت فشاری را داشته و حضور هم‌زمان سیلیس و آلومینا به افزایش تراکم ساختار کمک کرده است. در مقابل، سنگدانه کلسیتی نسبت به کربناسیون آسیب‌پذیرتر بوده و کاهش مقاومت بیشتری نشان داد. تأثیر زئولیت بر مقاومت کششی در تمامی طرح‌ها محدود بود. تحلیل‌های ریزساختاری نشان داد افزایش دما موجب تخریب ژل C-S-H، افزایش تخلخل و کاهش قلیائیت می‌شود که هم‌راستا با نتایج مکانیکی است. در مجموع، ترکیب سنگدانه سیلیکا-آلومینا با 10 درصد زئولیت به‌عنوان گزینه‌ای مناسب برای بتن‌های مقاوم در برابر شرایط مخرب تونل‌های شهری معرفی می‌شود.