پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 628 |
| تعداد مقالات | 9,179 |
| تعداد مشاهده مقاله | 67,528,947 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,063,756 |
بررسی تاثیر مصالح طبیعی آهکی و رسی در جایگزینی سیمان در بتن‌های کم‌کربن | ||
| مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل | ||
| مقاله 5، دوره 5، شماره 4 - شماره پیاپی 20، دی 1398، صفحه 73-93 اصل مقاله (1.4 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jtie.2019.19135.1431 | ||
| نویسندگان | ||
| سیده مرضیه قیامی تکلیمی1؛ امید رضایی فر* 2؛ مجید قلهکی2 | ||
| 1کارشناس ارشد سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان سمنان، ایران | ||
| 2دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 29 آبان 1398، تاریخ بازنگری: 08 دی 1398، تاریخ پذیرش: 10 دی 1398 | ||
| چکیده | ||
| افزایش جمعیت در جوامع بشری و استفاده بیرویه از منابع تجدیدناپذیر و همچنین افزایش سرعت ساخت و ساز، تولید زباله و گازهای گلخانه‌ای، آسیبهای زیستمحیطی جدی به وجود آوردهاند. صنعت ساخت یکی از بزرگترین منابع آلاینده دنیا بهشمار میآید. در همین راستا، به دلیل افزایش تقاضا برای تولید سیمان و همچنین تحقق بخشیدن به الگوهای توسعه پایدار و محیطزیست پایدار باید موادی را که دارای خواص سیمانی هستند و میتوان از آنها به جای همه و یا بخشی از سیمان استفاده کرد، معرفی کرده و مورد ارزیابی قرار داد. در این تحقیق، به بررسی برخی از مواد پوزولانی که دارای خواص سیمانی هستند، پرداخته شده است. تولید و استفاده از این مواد آسیبکمتری به محیطزیست وارد میشود و بر همین اساس، در گروه مواد طبیعی قرار می‌گیرند. مواد پوزولانی مورد بررسی عبارتند از: بنتونیت، کائولن و آهک. در این پژوهش، ترکیب این مواد با انواع ماسه مورد بررسی قرار گرفته است تا بتوان به نتایج قابل قبولی برای استفاده در صنعت ساخت و ساز دست یافت. نتایج بهدست آمده از آزمایش مقاومت فشاری نشان می‌دهد که در صورت استفاده از بنتونیت و کائولن در مخلوط بتن، نسبت به نمونه مرجع مشابه، ماسه کمتری استفاده میشود؛ اما میتوان مقاومت فشاری در حدود ۱۷ مگاپاسکال را بهدست آورد (مقاومت فشاری نمونه مرجع S7، برابر ۱۳/۱۷ مگاپاسکال می‌باشد).با توجه به نتایج بهدست آمده، استفاده از ماسه شسته شده در نمونه‌هایی که سیمان کمتری دارند، به دلیل کمبود مواد چسبنده در مخلوط، مقاومت مناسبی کسب نکرده‌اند. استفاده همزمان از آهک به همراه بنتونیت و کائولن مقاومت مطلوب و حداقل سازهای را ارائه نمیدهد. در صورت استفاده از آهک شکفته شده با میزان آب بهینه، به همراه سیمان، میتوان نتایج بهتری بهدست آورد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| توسعه پایدار؛ مواد پوزولانی؛ بنتونیت؛ کائولن؛ مقاومت فشاری | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effect of Substitution of Natural Calcareous and Clay Materials with Cement in Low-Carbon Concretes | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Seyedeh Marzieh Qiyami Taklimi1؛ Omid Rezaifar2؛ Majid Gholhaki2 | ||
| 1Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran | ||
| 2Associate Proffessor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Population growth, extensive use of non-renewable resources, increased production of wastes and greenhouse gases has caused serious damages to the environment. This population growth has also increased the construction rate, such that the construction industry is one of the major sources of environmental pollution in the world. To respond to the growing demand for cement production and achieve the objectives of sustainable development and environment, materials with cement-like properties that can completely or partially substitute cement should be introduced and examined. This study investigated some pozzolanic materials with cement-like properties. Since the production and use of these materials do less adversely affect the environment, they are regarded as natural materials. The pozzolanic materials under consideration in this study were bentonite, kaolin, and lime. This study investigated the combination of these materials with different types of clay to achieve acceptable results applicable in the construction industry. The results from compressive strength tests showed that the use of bentonite and kaolin in the concrete mixture reduced the required amount of sand as compared to the similar reference specimen. This mixture has a compressive strength of approximately 17 MPa versus 17.13 MPa for the reference specimen (S7). Based on the results, employing washed sand in specimens with a lower amount of cement did not result in an appropriate strength due to the lack of adequate adhesive materials in the mixture. Simultaneous use of lime and bentonite And kaolin fails to produce the minimum desirable structural strength. The use of CaO with an optimal amount of water and cement can produce better results. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Sustainable Development, Pozzolanic Materials, Bentonite, Kaolin, Compressive Strength | ||
| مراجع | ||
|
Al-Rezaiqi, J., Alnuaimi, A. and Hago, A. W. 2018. “Efficiency factors of burnt clay and cement kiln dust and their effects on properties of blended concrete”. Appl. Clay Sci., 157: 51-64.
ASTM C618. 2010. “Standard specification for fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use as a mineral admixture in Portland cement concrete”. American National Standard.
ASTM D6473. 2001. “Standard test method for specific gravity and absorption of rock for erosion control”. ASTM International, West Conshohocken, PA.
ASTM C136. 2006. “Standard test method for sieve analysis of fine and coarse aggregates”. ASTM International, West Conshohocken, PA.
Barker, A. and Cory, H. 1991. “The early hydration of limestone-filled cements”. International Conference on Blended Cements in Construction, Sheffield, UK, Sep. 9-12, pp. 107-124.
Baron, J. and Douvre, C. 1987. “Technical and economical aspects of the use of limestone filler additions in cement”. World Cement, 18(4): 100-104.
Bentz, D. P., Stutzman P. E. and Zunino, F. 2017. “Low-temperature curing strength enhancement in cement-based materials containing limestone powder”. Mater. Struct., 50(3): 173.
Bonavetti, V. L., Rahhal, V. F. and Irassar, E. F. 2001. “Studies on the carboaluminate formation in limestone filler-blended cements”. Cement Concrete Res., 31(6): 853-859.
Celik, K., Hay, R., Hargis, C. W. and Moon, J. 2019. “Effect of volcanic ash pozzolan or limestone replacement on hydration of Portland cement”. Constr. Build. Mater., 197: 803-812.
Demirhan, S., Turk, K. and Ulugerger, K. 2019. “Fresh and hardened properties of self consolidating Portland limestone cement mortars: Effect of high volume limestone powder replaced by cement”. Constr. Build. Mater., 196: 115-125.
Ghahari, S. A., Mohammadi, A. and Ramezanianpour, A. A. 2017. “Performance assessment of natural pozzolan roller compacted concrete pavements”. Case Stud. Constr. Mater., 7: 82-90.
Ghosh, S. N., Sarkar, S. L. and Harsh, S. 1993. “Mineral admixtures in cement and concrete”. Abi Books.
Glinskiy, V., Serga, L. and Khvan, M. 2016. “Assessment of environmental parameters impact on the level of sustainable development of territories”. Procedia CIRP, 40: 625-630.
Heidari, A., Hashempour, M. and Tavakoli, D. 2017. “Using of backpropagation neural network in estimating of compressive strength of waste concrete”. Soft Comput. Civ. Eng., 1(1): 54-64.
Ingram, K., Poslusny, M., Daugherty, K. and Rowe, W. 1990. “Carboaluminate reactions as influenced by limestone additions”. PP. 14-23. In: Klieger, P. and Hooton, R. (Eds.), Carbonate Additions to Cement, ASTM International, West Conshohocken, PA.
Ingram, K. D. and Daugherty, K. E. 1992. “Limestone additions to Portland cement: Uptake, chemistry, and effects”. 9th International Congress on Chem. Cement, New Delhi, India.
Kakali, G., Tsivilis, S., Aggeli, E. and Bati, M. 2000. “Hydration products of C3A, C3S and Portland cement in the presence of CaCO3”. Cement Concrete Res., 30(7): 1073-1077.
Klemm, W. A. and Adams, L. D. 1990. “An investigation of the formation of carboaluminates”. In: Klieger, P. and Hooton, R. (Eds.), Carbonate Additions to Cement, ASTM International, West Conshohocken, PA.
Lothenbach, B., Le Saout, G., Gallucci, E. and Scrivener, K. 2008. “Influence of limestone on the hydration of Portland cement”. Cement Concrete Res., 38(6): 848-860.
Murray, H. H. 1991. “Overview-clay mineral applications”. Appl. Clay Sci., 5(5-6): 379-395.
Murray, H. H. 2000. “Traditional and new applications for kaolin, smectite, and palygorskite: A general overview”. Appl. Clay Sci., 17(5-6): 207-221.
Naderpour, H., Fakharian, P. and Moradalian, K. 2017. “Comparison of concrete and asphalt pavement behavior with emphasis on life cycle parameters and environmental considerations”. The Second National Conference on Concrete Pavements.
Nkoumbou, C., Njoya, A., Njoya, D., Grosbois, C., Njopwouo, D., Yvon, J. and Martin, F. 2009. “Kaolin from Mayouom (Western Cameroon): Industrial suitability evaluation”. Appl. Clay Sci., 43(1): 118-124.
Onyelowe, K. C., Amhadi, T., Ezugwu, C., Ugwuanyi, H., Iro, U., Jideofor, I., Amanamba, E., Bui Van, D., Salahudeen, A. B. and Sosa, F. 2019. “Strength of pozzolan soil blend in chemically improved lateritic soil for pavement base material purpose”. Int. J. Low-Carbon Technol., 14(3): 410-416.
Prasad, M.S., Reid, K. J. and Murray, H. H. 1991. “Kaolin: Processing, properties and applications”. Appl. Clay Sci., 6(2): 87-119.
Ramachandran, V. S. 1988. “Thermal analyses of cement components hydrated in the presence of calcium carbonate”. Thermochimica Acta, 127: 385-394.
Ramezanianpour, A. A. and Pourkhorshidi, A. R. 2004. “Durability of concretes containing supplementary cementing materials under hot and aggressive environment”. Mater. Sci., 221: 633-646.
Rashad, A. M. 2013. “Metakaolin as cementitious material: History, scours, production and composition- A comprehensive overview”. Constr. Build. Mater., 41: 303-318.
Rezaifar, O., Hasanzadeh, M. and Gholhaki, M. 2016. “Concrete made with hybrid blends of crumb rubber and metakaolin: Optimization using response surface method”. Constr. Build. Mater., 123: 59-68.
Saberian, M., Li, J., Nguyen, B. and Wang, G. 2018. “Permanent deformation behaviour of pavement base and subbase containing recycled concrete aggregate, coarse and fine crumb rubber”. Constr. Build. Mater., 178: 51-58.
Schiller, B. and Ellerbrock, H. G. 1992. “Grinding and properties of cements with several principal constituents”. ZKG Int., Ed. B, 45(7): 325-334.
Schmidt, M. 1992. “Cement with interground additives- capabilities and environmental relief”. ZKG Int., Ed. B, 45(2): 64-69.
Siddique, R. and Klaus, J. 2009. “Influence of metakaolin on the properties of mortar and concrete: A review”. Appl. Clay Sci., 43(3): 392-400.
Siddique, R. and Rajor, A. 2012. “Use of cement kiln dust in cement concrete and its leachate characteristics”. Resour., Conserv. Recy., 61: 59-68.
Tsivilis, S., Chaniotakis, E., Kakali, G. and Batis, G. 2002. “An analysis of the properties of Portland limestone cements and concrete”. Cement Concrete Comp., 24(3-4): 371-378.
Tsivilis, S., Kakali, G., Chaniotakis, E. and Souvaridou, A. 1998. “A study on the hydration of Portland limestone cement by means of TG”. J. Therm. Anal. Calorim., 52(3): 863-870.
Vuk, T., Tinta, V., Gabrovšek, R. and Kaučič, V. 2001. “The effects of limestone addition, clinker type and fineness on properties of Portland cement”. Cement Concrete Res., 31(1): 135-139.
Wild, S., Khatib, J. M. and Jones, A. 1996. “Relative strength, pozzolanic activity and cement hydration in superplasticised metakaolin concrete”. Cement Concrete Res., 26(10): 1537-1544.
Wu, M., Zhang, Y., Liu, G., Wu, Z., Yang, Y. and Sun, W. 2018. “Experimental study on the performance of lime-based low carbon cementitious materials”. Constr. Build. Mater., 168: 780-793. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,236 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 566 |
||