پوزولان های طبیعی
پرلیت (پوزولان شیشه ای)
سنگ توف آتشفشانی
یک مخلوط بتن سیمان پرتلند قراردادی با نسبت آب - سیمان 0.61 نیز به عنوان مخلوط مرجع فراهم گردید.
از مخلوط های بتن از نظر حجم هوا، زمان کارگذاری، مقاومت فشاری، مقاومت کششی-گسیختگی و مقاومت در برابر نفوذ ین کلراید (ASTM C 1202) آزمایش به عمل آمد.
اهمیت آزمایش
اکثر مصالح پوزولانی، به خصوص پوزولان های طبیعی، به افزایش آب مخلوط شده مورد نیاز برای بتن و کاهش سرعت رشد استحکام تمایل دارند. بنابراین، برای کاربردهای ساختمانی، نسبت آنها در اجزایی با خواص سیمانی در مخلوط های بتن به طور کلی به 30% یا کمتر محدود شده است. در مقالات منتشر شده هیچ گزارشی از مخلوط های بتن که شامل حجم بالایی از پوزولان های طبیعی برای اهداف ساختمانی باشند، وجود ندارد. یکی از اهداف این مطالعه برآوردن این نیاز است.
نسبت های مخلوط های بتن
برای دست یابی به مقاومت فشاری 4.35 (30 MPa) ksi در طول 28 روز، نشست 100 تا 150 mm (3.9 تا 5.9 in) با نسبت 0.61 و حجم سیمان400 kg/m^sup 3^ (680 lb/yd^sup 3^)، یک مخلوط قراردادی در نظر گرفته شده است. از طرف دیگر مخلوط های SCM پرحجم با جایگزینی 30% از جرم سیمان پرتلند و نسبت 0.45 ساخته شده اند. نشست مخلوط های پرحجم با کمک مواد افزودنی کم آب پردامنه در 90 تا 100 mm (3.5 تا 3.9 in) تنظیم گردیده است. مخلوط های پرحجم به این دلیل که هدف دست یابی به مقاومت فشاری 28 روزه مشابه مقاومت فشاری قراردادی بود، با نسبت 0.45 ساخته شده است.
شیوه های آزمایش
بلافاصله پس از مخلوط شدن، نشست بتن های تازه و وزن واحد و حجم هوای آن مشخص شده اند. به منظور تعیین زمان کارگذاری اولیه و نهایی بتن مطابق ASTM C 430، یک نمونه مکعبی برای هر مخلوط طراحی شد. نمونه های استوانه ای 10 x 20 cm (4 x 8 in)، برای تعیین مقاومت فشاری و کششی- گسیختگی در سنین متفاوت و نفوذ یون-کلراید بتن شکل داده شدند. استوانه ها پس از 24 ساعت تخریب و تا زمان آزمایش در یک آب دارای آهک اشباع شده نگهداری شدند.
مقاومت های فشاری و کششی- گسیختگی نمونه های بتن سخت شده برای سن های 3، 7، 28، 91 و180 روز به ترتیب مطابق ASTM C 39 و ASTM C 496 مشخص شدند. مقاومت نمونه های بتن در مقابل نفوذ یون-کلراید در طول 28 و 91 روز مطابق 1202 ASTM C تعیین گردید.