اعتبار،چابکی،پاسخگویی

Experimental Investigation of the Effect of Natural Zeolite Pozzolan on the Mechanical Properties and Water Absorption of Ordinary Portland Concrete

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی و استادیار گروه عمران، دانشکده فنی و مهدسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شبستر، شبستر، ایران

2 گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شبستر، شبستر، ایران

چکیده
این مطالعه به بررسی تأثیر زئولیت طبیعی به‌عنوان یک ماده سیمانی مکمل (SCM) بر خواص مکانیکی و جذب آب بتن پرتلند معمولی می‌پردازد. زئولیت به‌عنوان جایگزین جزئی سیمان در درصدهای ۰٪، ۲٪، ۶٪، ۸٪، ۱۲٪ و ۱۵٪ در طرح‌های اختلاط مختلف (با عیار سیمان ۳۲۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) استفاده شد. برنامه آزمایشگاهی بر ارزیابی مقاومت فشاری در سنین ۷ و ۲۸ روزه و همچنین ظرفیت جذب آب متمرکز بود. نتایج نشان می‌دهد که در حالی که مقاومت فشاری در سنین اولیه (۷ روزه) به دلیل اثر رقیق‌کنندگی زئولیت با کاهش اندکی مواجه شد، مقاومت ۲۸ روزه در سطح جایگزینی ۸٪ به‌طور قابل‌توجهی بهبود یافت. علاوه بر این، آزمایش‌های جذب آب نشان می‌دهند که واکنش پوزولانی زئولیت باعث اصلاح منطقه انتقال بین‌فازی (ITZ) و کاهش تخلخل مویین می‌شود. یافته‌ها حاکی از آن است که زئولیت طبیعی، در صورت نسبت‌بندی صحیح، دوام طولانی‌مدت و کارایی سازه‌ای بتن را بهبود می‌بخشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات
[1] Ojo, A.O., et al., 2024. A review of natural zeolite as a supplementary cementitious material in sustainable concrete production. Journal of Building Engineering, 86, 108920.
[2] Doan, C.C., Tran, V.K., Huynh, T.P., 2026. Natural zeolite powder as a cement substitution in sustainable concrete: influence on engineering properties, durability, and microstructure characteristics. Materials Research Express, 13(3), 035503.
[3] Fan, J., Zhang, B., 2025. Study on the effect of modified zeolite powder on curing mechanism of concrete. Construction and Building Materials, 483, 141830.
[4] Wang, Y., et al., 2024. Synergistic effect of zeolite and nano-silica on the hydration and pore structure of cement-based materials. Cement and Concrete Composites, 152, 105670.
[5] Efe, M., Öz, A., Bayrak, B., Kaplan, G., Aydın, A.C., 2024. Effect of Na2SiO3/NaOH rate and natural zeolite content on basalt fiber reinforced eco-efficient slag-based geopolymer mortar synthesis. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 24, 185.
[6] Ahmadi, B., Shekarchi, M., 2010. Use of natural zeolite as a supplementary cementitious material. Cement & Concrete Composites, 32(2), 134-141.
[7] Valipour, M., Pargar, F., Shekarchi, M., Khani, S., 2013. Comparing a natural pozzolan, zeolite, to metakaolin and silica fume in terms of their effect on the durability characteristics of concrete: A laboratory study. Construction and Building Materials, 41, 879–888.
[8] ASTM C125-07, 2007. Standard Terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates. ASTM International.
[9] National Iranian Standard No. 1-12284, 2009. Concrete - Part 1: Technical Specification Guide.
[10] BS 1881-Part 122, 1983. Method for Determination of Water Absorption. British Standards Institution.
[11] Jahangir, H., Bagheri, M., Delaware, S.A., 2018. Estimating Compressive Strength of Concrete by Swapping Pinion Ash for Cement. Journal of Structural and Construction Engineering, 5(Special Issue 2), 5-19.
[12] Dahir, R.K., McCarthy, M.J., Tittle, P.A.J., 2006. Role of cement content in specification for concrete durability: Aggregate type influences. Structures & Buildings, 159, 229–242.
[13] Poon, C.S., Lam, S.C., 2008. The effect of aggregate-to-cement ratio and types of aggregate on the properties of pre-cast concrete blocks. Cement & Concrete Composites, 30, 283–289.
[14] Shi, C., 2004. Effect of mixing proportions of concrete on its electrical conductivity and rapid chloride permeability test (ASTM C 1202 or AASHTO T277) results. Cement and Concrete Research, 34, 537–545.
[15] ACI 237R-07, 2007. Self-Consolidating Concrete. American Concrete Institute.
  • تاریخ دریافت 01 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 18 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 03 مرداد 1405
  • تاریخ اولین انتشار 03 مرداد 1405
  • تاریخ انتشار 01 آبان 1405