مقایسه تاثیر انواع پوزولان بر خواص بتن بتن از پر کاربردترین مصالح ساختمانی بوده که مواد اولیه آن ارزان و در دسترس می‌باشند. بتن با وجود مزایای بسیاری که دارد، دارای معایبی از جمله وزن سنگین و مقاومت کششی بسیار پایین می‌باشد. وزن سنگین و مقاومت کششی پایین بتن، به ترتیب باعث افزایش هزینه و ایجاد ترک در آن می‌شوند. همین مسائل سبب شده است که مهندسین به دنبال راه حلی برای این مشکلات باشند. استفاده از پوزولان‌ها و جایگزینی آن‌ها با درصدی از سیمان موجود در بتن، مقدار دی اکسید کربن ناشی از تولید سیمان را کاهش داده و برای محیط زیست مناسب می‌باشد. همچنین این امر باعث کاهش وزن بتن می‌شود، زیرا پوزولان‌ها سبک تر از سیمان می‌باشند.

سازه ، ساخت و ساز ، مقاومت ، ساختمان ، پوزولان ، خواص بتن

1- مقدمه

طبق آیین‌نامه‌ی بتن ایران، بتن معمولی بتنی است که با سنگدانه‌های معمولی و سیمان پرتلند ساخته شده و مقاومت مشخصه آن از 16 مگاپاسکال کمتر نباشد [1]. همچنین جرم مخصوص خشک این نوع بتن بین 2200 الی 2600 کیلوگرم بر متر مکعب می‌باشد. بتن معمولی دارای مقاومت فشاری بیشتری نسبت به بتن سبک وزن می‌باشد، اما مقاومت آن از بتن خودتراکم کمتر است [2]. از دیگر معایب بتن معمولی می‌توان به شکل‌پذیری کم، وزن زیاد و مقاومت کششی پایین آن اشاره کرد [3]. با استفاده از پوزولان، می‌توان بسیاری از ضعف‌های بتن را برطرف کرد. به طور کلی بهبود خواص مکانیکی با جایگزینی درصدی از سیمان با پوزولان، موجب شده تا استفاده از این ماده در دنیا به ویژه برای محیط‌های خورنده رواج پیدا کند [1].

2- پوزولان

آشنایی بشر با پوزولان‌ها به مدت‌ها قبل از اختراع سیمان باز می‌گردد. آنچه در گذشته تحت عنوان پوزولان مطرح می‌شد، عمدتاً شامل رسوبات آتشفشانی بود که در طبیعت حاضر بوده و برای استفاده در ساخت و ساز، تنها نیاز به آسیاب داشت. اما امروزه این واژه مفهوم گسترده‌تری پیدا کرده و تنها به منابع طبیعی دارای سیلیس، اطلاق نمی‌شود.

1-2- مزایای پوزولان

مزایای استفاده از پوزولان در بتن عبارتند از:

• صرفه اقتصادی
• کاهش بتن‌ریزی
• بهبود کارایی بتن
• کاهش میزان مصرف سیمان
• افزایش مقاومت 28 روزه بتن
• افزایش پایایی بتن از طریق کاهش نفوذپذیری
• جلوگیری از ترک خوردن سطحی گسترده بتن
• بالابردن مقاومت در برابر حمله اسیدها و قلیایی سنگدانه‌ها

2-2- انواع پوزولان

پوزولان‌ها به طور کلی شامل دو گروه طبیعی و صنتی می‌باشند. پوزولان‌های طبیعی منبع عظیمی از سیلیس بوده که به عنوان یک ماده جایگزین برای سیمان پرتلند معمولی استفاده می‌شوند. این مواد با هزینه‌ای نسبتاً کم در دسترس هستند و از طریق استخراج خاکسترهای آتشفشانی تولید می‌شوند [4].

امروزه در مناطق مختلف دنیا، ضمن فرآیندهای مختلف صنعتی یا کشاورزی، مواد پسماند و محصولات فرعی متنوعی تولید می‌شوند که برخی دارای قابلیت تبدیل به موادی با خاصیت پوزولانی می‌باشند. به این دسته از مواد، پوزولان‌های صنعتی گفته می‌شود که شامل خاکستر بادی، خاکستر پوسته برنج، دوده سیلیس، سرباره کوره‌های آهن‌گذاری و رس کلسینه می‌باشند.

1-2-2- پوزولان طبیعی

استفاده وسیع از پوزولان طبیعی بـه عنـوان جایگزین سیمان در کاربردهای مختلف، بـه دلیل صرفه اقتصادی، کاهش حرارت‌زایی بتن، کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت شیمیایی است. هر چند ممکن است کاهش مقاومت در سنین اولیه را در پی داشته باشد [5].

شکل 1: پوزولان طبیعی

1-1-2-2- مزایای پوزولان طبیعی

از مزایای استفاده از پوزولان طبیعی در بتن، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• بهبود پرداخت بتن
• کاهش حجم بتن‌ریزی
• کاهش هزینه ساخت و ساز
• کمک به حفظ منابع طبیعی
• بهبود خاصیت ضد سولفاتی
• کاهش قابل توجه در وزن بتن
• کاهش ترک‌خوردگی سطح بتن
• افزایش مقاومت در برابر یخبندان
• افزایش مقاومت در برابر فاضلاب و مواد شیمیایی
• محافظت از آرماتورهای بتن در برابر مواد خورنده

جدول 1: عناصر تشکیل‌دهنده پوزولان طبیعی

2-1-2-2- بررسی تحقیقات صورت گرفته در زمینه تاثیر پوزولان طبیعی بر خواص بتن

در سال 2013 ولیپور و همکاران مطالعات آزمایشگاهی خود را در زمینه تاثیر استفاده از پوزولان طبیعی بر خصوصیات و دوام بتن انجام دادند. نتایج نشان داد که مقدار بهینه استفاده از پوزولان طبیعی در بتن، برابر با 10 درصد وزن سیمان است. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از این ماده در بتن باعث افزایش 10 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 45 درصدی مقاومت الکتریکی، کاهش 15 درصدی نفوذپذیری، کاهش 11 درصدی جذب آب، کاهش 71 درصدی نفوذ یون کلراید و کاهش 9 درصدی منافذ بتن می‌شود [6].

در سال 2017 کنای و همکاران عملکرد و دوام بتن خود متراکم را در حضور پوزولان طبیعی، مورد بررسی قرار دادند. مقدار جایگزینی پوزولان طبیعی برابر با 5 تا 25 درصد وزن سیمان در نظر گرفته شد. افزایش مقاومت فشاری، افزایش مقاومت در برابر حملات اسید سولفوریک، کاهش 46 درصدی نفوذ یون کلراید، کاهش 13 درصدی اسلامپ و افزایش دوام بتن از دستاوردهای این تحقیق بود [7].

در سال 2019 تحقیقی تحت عنوان تاثیر پوزولان طبیعی بر خواص بتن خود متراکم توسط هدایتینیا و همکاران انجام شد. افزایش 8 درصدی مقاومت فشاری و افزایش 7 درصدی اسلامپ بتن، نتایج اصلی این تحقیق بود [8]. در سال 2020 رابهی و همکارش به بررسی تاثیر پوزولان طبیعی بر خصوصیات بتن خود متراکم پرداختند. در این بررسی، پوزولان طبیعی با 5، 10 ،15 و 20 درصد وزن سیمان جایگزین شد. نتایج حاصل، نشان داد که استفاده از پوزولان طبیعی در بتن باعث افزایش 27 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 18.5 درصدی مقاومت کششی، کاهش 17 درصدی سرعت پالس اولتراسونیک، کاهش 22 درصدی هدایت حرارتی، افزایش 5 درصدی وزن مخصوص بتن، کاهش تخلخل و منافذ موجود در بتن می‌شود [9].

2-2-2- خاکستر بادی

منابع اصلی خاکستر بادی، نیروگاه‌های احتراق زغال سنگ، احتراق زیست توده و زباله‌های جامد شهری هستند [10]. حدود 85 درصد حجم آن از آلومینیوم، منیزیم و کلسیم تشکیل شده است.

شکل 2: خاکستر بادی

1-2-2-2- مزایای خاکستر بادی

مزایای استفاده از خاکستر بادی در بتن، عبارتند از:

• کاهش نفوذپذیری بتن
• کاهش ترک‌خوردگی بتن
• افزایش مقاومت فشاری و کششی بتن
• بهبود عملکرد بتن در برابر کربناتاسیون
• بهبود درجه هیدراسیون و کاهش تولید حرارت
• مقاومت در برابر نفوذ یون‌های کلراید و سولفات در بتن

جدول 2: عناصر تشکیل‌دهنده خاکستر بادی

2-2-2-2- بررسی تحقیقات صورت گرفته در زمینه تاثیر خاکستر بادی بر خواص بتن

نارش و همکاران در سال 2019، به تأثیر جایگزینی ماسه‌های رودخانه‌ای با خاکستر بادی بر خصوصیات بتن پرداختند. نتایج به دست آمده عبارتند از: افزایش مقاومت کششی، افزایش مقاومت فشاری، افزایش مقاومت خمشی، افزایش دوام بتن، کاهش نفوذ یون کلرید، کاهش عمق کربناسیون، کاهش تخلخل و کاهش جذب آب و کاهش 15 درصدی وزن مخصوص بتن [11].

تأثیر خاکستر بادی بر خصوصیات بتن، عنوان تحقیقی است که در سال 2019 توسط سابو و همکاران انجام گردید. خاکستر بادی در مقادیر 5 ،10، 15 و 20 درصد وزن سیمان استفاده گردید. کاهش 13 درصدی تخلخل، کاهش نفوذپذیری، افزایش مقاومت فشاری، افزایش کارایی و افزایش 7 درصدی وزن مخصوص بتن از جمله تاثیرات استفاده از خاکستر بادی در بتن بود [12].

در سال 2020، تأثیر خاکستر بادی بر نفوذ یون کلرید در بتن توسط وانگ و همکاران مورد بررسی قرار گرفت. افزایش 8/5 درصدی مقاومت فشاری و کاهش 5 درصدی نفوذ یون کلراید از جمله نتایج این بررسی بود [13]. در سال 2020 هاشمی و همکاران، عملکرد خمشی تیرها و صفحات بتونی حاوی خاکستر بادی را مورد بررسی قرار دادند. در این مطالعه خاکستر بادی با 0، 25، 40 و 60 درصد مقدار سیمان جایگزین شد. نتایج به دست آمده، کاهش 26 درصدی اسلامپ و افزایش قابل توجه انعطاف‌پذیری بتن را نشان داد [14].

3-2-2- خاکستر پوسته برنج

بسیاری از کشورهای در حال توسعه، دارای منابع کشاورزی فراوان و به تبع آن محصولات جانبی حاصل از آن‌ها هستند، که از بسیاری از این منابع استفاده بهینه‌ای به عمل نمی‌آید. یکی از مهمترین و عمده‌ترین محصولات از این دسته، پوسته برنج می‌باشد. پوسته برنج پس مانده اصلی در صنعت برنج‌کوبی است که در احجام بسیار بالا در سطح جهان تولید می‌شود. از عوامل مؤثر بر خصوصیات خاکستر پوسته برنج می‌توان به نرخ افزایش دما، دمای نهایی احتراق، مدت زمان احتراق، وجود و یا عدم وجود اکسیژن، نرخ خنک نمودن خاکستر خروجی از احتراق و نیز مدت زمان آسیاب خاکستر اشاره کرد [15].

شکل 3: خاکستر پوسته برنج

1-3-2-2- مزایای خاکستر پوسته برنج

استفاده از خاکستر پوسته برنج در بتن، مزایای زیر را به همراه دارد:

• هزینه پایین
• کاهش تخلخل
• دسترسی آسان
• کاهش جذب آب
• کاهش خوردگی آرماتور
• مقاوت در برابر نفوذ کلراید
• مقاوت در برابر ترک‌خوردگی
• مقاومت در برابر حمله سولفاتی

جدول 3: عناصر تشکیل‌دهنده خاکستر پوسته برنج

2-3-2-2- بررسی تحقیقات صورت گرفته در زمینه تاثیر خاکستر پوسته برنج بر خواص بتن

اوکویدو و همکارش در سال 2018 پس از انجام تحقیقات خود به این نتیجه رسیدند که استفاده از خاکستر پوسته برنج باعث افزایش 23/6 درصدی مقاومت فشاری، افزایش مقاومت در برابر آتش و کاهش 14 درصدی وزن مخصوص بتن می‌شود [16].
در تحقیقی که در سال 2019 توسط مدا و همکاران انجام شد، نتایج نشان داد که استفاده از خاکستر پوسته برنج باعث افزایش 17 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 16/5 درصدی مقاومت خمشی، افزایش 21 درصدی مقاومت کششی و کاهش 35 درصدی نفوذ یون کلراید می‌شود [17].

بهرامی و همکاران در سال 2019 با استفاده از 10 درصد خاکستر پوسته برنج در بتن خود متراکم، به این نتیجه رسیدند که این ماده موجب افزایش 12 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 15 درصدی مقاومت کششی، افزایش 21 درصدی مقاومت خمشی، افزایش 14 درصدی مدول الاستیسیته، کاهش 23 درصدی جذب آب، کاهش 65 درصدی نفوذپذیری آب، کاهش 17درصدی تخلخل، کاهش 74درصدی نفوذ یون کلراید، کاهش 16 درصدی اسلامپ و کاهش 12 درصدی وزن مخصوص بتن میشود [18].

نواکلونگ و همکاران در سال 2020 تحقیقات خود را در زمینه تاثیر استفاده از خاکستر پوسته برنج در بتن آغاز کردند. بر اساس نتایج این تحقیق افزایش 12 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 8 درصدی مقاومت کششی، افزایش 9 درصدی مقاومت خمشی، کاهش 50 درصدی تخلخل، کاهش 53 درصدی جذب آب و کاهش 9 درصدی اسلامپ بتن تایید شد [19].

4-2-2- دوده سیلیس

دوده سیلیس توسط فلز سیلیکون یا آلیاژهای فروسیلیسون تولید شده و خاصیت پوزولانی دارد [20]. رنگ دوده سیلیس خاکستری بوده و حاوی 94 تا 96درصد سیلیس می‌باشد. دانه‌بندی پودر دوده سیلیس در محدوده 0/05 الی 0/15 میکرون است و در مقایسه با ذرات سیمان، صد برابر ریزتر و نرمتر است.

شکل 4: دوده سیلیس

1-4-2-2- مزایای دوده سیلیس

موارد زیر، از مزایای استفاده دوده سیلیس در بتن می‌باشند:

• کاهش نفوذپذیری بتن
• افزایش مقاومت فرسایشی بتن
• کاهش خوردگی میلگردهای بتن
• افزایش چسبندگی ذرات و تراکم بتن
• کاهش واکنش قلیایی شدن سنگدانه‌های موجود در بتن
• افزایش چشمگیر مقاومت‌های فشاری، کششی و خمشی بتن

جدول 4: عناصر تشکیل‌دهنده دوده سیلیس

2-4-2-2- بررسی تحقیقات صورت گرفته در زمینه تاثیر دوده سیلیس بر خواص بتن

تأثیر دوده سیلیس بر دوام بتن، توسط رستمی و همکارش در سال 2017 مورد بررسی قرار گرفت. دوده سیلیس با 5، 10 و 15 درصد وزن سیمان جایگزین شد. کاهش 63 درصدی نفوذپذیری، کاهش نفوذ یون کلرید، کاهش 13 درصدی جذب آب، افزایش 28 درصدی مقاومت فشاری و افزایش دوام بتن از دستاوردهای این تحقیق بود [21]. تاثیر استفاده از دوده سیلیس بر خواص بتن در محیط اسیدی، عنوان تحقیقی بود که توسط کومار و همکاران در سال 2020 انجام شد. بر اساس نتایج این تحقیق، استفاده از دوده سیلیس باعث کاهش 46 درصدی اسلامپ بتن، افزایش 8 درصدی مقاومت فشاری، افزایش کارایی و کاهش میزان افت وزن بتن شد [22].

آدیل و همکاران در سال 2020 به بررسی تأثیر دوده سیلیس بر خواص مکانیکی و دوام بتن پرداختند. کاهش 10 درصدی وزن مخصوص بتن، افزایش 33 درصدی ویسکوزیته، افزایش 13 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 15 درصدی مقاومت در برابر یخزدگی، افزایش کارایی و افزایش دوام بتن از جمله نتایج آنها بود [23].

در سال 2020 خد و همکارش مطالعه‌ای تجربی در زمینه تاثیر استفاده از دوده سیلیس بر خواص بتن خود متراکم انجام دادند. دوده سیلیس به میزانهای 5، 10 و 15 درصد وزن سیمان، مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این مطالعه شامل افزایش 6 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 11 درصدی مقاومت کششی، افزایش 9 درصدی مدول الاستیسیته، کاهش 4 درصدی اسلامپ، افزایش ویسکوزیته و افزایش کارایی بتن بود [24].

5-2-2- سرباره کوره‌های آهن‌گدازی

سرباره کوره‌های آهن‌گذاری یک محصول تولیدی از فولاد صنعتی است [25]. اجزای تشکیل دهنده سرباره عمدتاً آهک، سیلیس و آلومین است و شباهت زیادی به اجزای سیمان پرتلند دارد.

شکل 5: سرباره کوره‌های آهن‌گدازی

1-5-2-2- مزایای سرباره کوره‌های آهنگذاری

حضور سرباره کوره‌های آهن‌گذاری در بتن، مزایای زیر را به همراه دارد:

• افزایش دوام بتن
• کاهش نفوذ یون کلر
• کاهش نفوذپذیری آب
• کاهش مصرف انرژی
• افزایش مقاومت فشاری
• افزایش مقاومت الکتریکی
• کاهش آلودگی محیط زیست

جدول 5: عناصر تشکیل دهنده سرباره کوره‌های آهن‌گدازی

2-5-2-2- بررسی تحقیقات صورت گرفته در زمینه تاثیر سرباره کوره‌های آهن گدازی بر خواص بتن

پانسار و همکارش در سال 2008 مقاومت بتن حاوی سرباره کوره‌های آهن‌گدازی را مورد بررسی قرار دادند. مقدار سرباره برابر با 25، 40، 50 و 60 درصد وزن سیمان در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که افزودن سرباره باعث افزایش 13 درصدی مقاومت فشاری، کاهش سرعت پالس اولتراسونیک، افزایش تراکم و افزایش 2/6 درصدی وزن مخصوص بتن می‌شود [26].

وانگ و همکارش در سال 2017 تأثیر سرباره کوره‌های آهن‌گدازی را (به مقدار 40 درصد وزن سیمان) بر خواص بتن خود متراکم مورد بررسی قرار دادند. بر اساس نتایج، افزایش 3 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 10 درصدی مقاومت کششی، کاهش نفوذ یون کلراید، کاهش 8 درصدی عمق کربناسیون، افزایش مقاومت در برابر حمله سولفات و کاهش خشک شدن بتن تایید شد [27].

ماتور و همکارش در سال 2018 به تحقیق در مورد بتن خود متراکم حاوی سرباره کوره‌های آهن‌گدازی پرداختند. نتایج این تحقیق، افزایش 12 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 39درصدی مقاومت کششی کاهش 28 درصدی جذب آب و کاهش 8 درصدی وزن مخصوص بتن را نشان داد [28].

اسماعیل و همکاران در سال 2020 خواص بتن حاوی سرباره کورههای آهن گدازی را مورد تحقیق و بررسی قرار دادند. سرباره مصرفی با 5، 10، 15 و 20 درصد وزن سیمان جایگزین شد. نتایج این تحقیق شامل افزایش 8 درصدی مقاومت فشاری، کاهش 26درصدی جذب آب و کاهش 62/5 درصدی اسلامپ بتن بود [29].

6-2-2- رس کلسینه

رس، به کانیهای طبیعی آگلومره شده شامل فیلوسیلیکات آلومینیوم آبدار گفته میشود که با افزودن رطوبت کافی، ویژگی‌های پلاستیک پیدا می‌کنند و با خشک شدن، صلب می‌شوند [30].

کلسینه شدن، اصطلاحی در علم مواد و شیمی است که به حرارت دادن مواد برای پیرولیز، حذف رطوبت، تشکیل ترکیبات واسط، انجام واکنش در حالت جامد و نفوذ گفته میشود [31 و 32]. دمای کلسیناسیون بین 500 تا 1000 درجه سانتیگراد می‌باشد.

شکل 6: رس کلسینه

1-6-2-2- مزایای رس کلسینه

با استفاده از رس کلسینه در بتن، می‌توان به مزایای زیر دست یافت:

• کاهش نفوذ یون کلرید
• کاهش عمق کربناسیون
• کاهش خوردگی میلگرد
• افزایش مقاومت فشاری
• افزایش مدول الاستیسیته
• افزایش مقاومت الکتریکی

جدول 6: عناصر تشکیل دهنده رس کلسینه

2-6-2-2- بررسی تحقیقات صورت گرفته در زمینه تاثیر رس کلسینه بر خواص بتن

در تحقیقی که در سال 2018 توسط پیلای و همکاران انجام شد، کاهش 61 درصدی نفوذ یون کلرید و همچنین کاهش خوردگی میلگرد داخل بتن در حضور رس کلسینه مورد تایید قرار گرفت [33].

در تحقیق دیگری، پیلای و همکاران در سال 2018 به بررسی تاثیر رس کلسینه بر خواص مکانیکی و دوام بتن پرداختند. از نتایج این بررسی، میتوان به افزایش 6 درصدی مقاومت فشاری، افزایش 5 درصدی مدول الاستیسیته، افزایش مقاومت در برابر حمله اسیدها، افزایش مقاومت در برابر یخزدگی، کاهش نفوذپذیری، کاهش نفوذ یون کلرید، کاهش جذب آب و تخلخل، کاهش عمق کربناسیون و کاهش انقباض بتن اشاره کرد [34].

در سال 2020 کاستل و همکارش طی تحقیقاتی که انجام دادند، به این نتیجه رسیدند که استفاده از رس کلسینه باعث کاهش عمق کربناسیون، کاهش نفوذ یون کلرید و کاهش خوردگی آرماتور در بتن می‌شود [35].

در سال 2020 یانگ و همکاران به شبیه‌سازی نفوذ یون کلرید در بتن حاوی رس کلسینه پرداختند. بر اساس نتایج، مشخص شد که استفاده از رس کلسینه باعث کاهش 41 درصدی نفوذ یون کلرید، کاهش تخلخل، کاهش خوردگی فولاد و افزایش دوام بتن می‌شود [36].

3- نتیجه‌گیری

با توجه به مطالب ذکر شده در این مقاله، می‌توان به تاثیر مثبت پوزولان بر خواص بتن پی برد. پوزولان‌ها دارای انواع مختلفی می‌باشند و هر کدام به نوبه خود، مشخصات مکانیکی و دوام بتن را تحت تاثیر قرار می‌دهند که در ادامه توضیح داده خواهد شد.

1) مزایای استفاده از پوزولان طبیعی در بتن، عبارتند از:

• افزایش دوام بتن
• کاهش 9 درصدی منافذ بتن
• کاهش 11 درصدی جذب آب
• کاهش 15 درصدی نفوذپذیری
• کاهش 13 درصدی اسلامپ بتن
• کاهش 22 درصدی هدایت حرارتی
• کاهش 71 درصدی نفوذ یون کلراید
• افزایش 27 درصدی مقاومت فشاری
• افزایش 18/5 درصدی مقاومت کششی
• افزایش 45 درصدی مقاومت الکتریکی
• کاهش 17 درصدی سرعت پالس اولتراسونیک
• افزایش مقاومت در برابر حملات اسید سولفوریک

2) استفاده از خاکستر بادی در بتن، موجب بروز موارد زیر می‌شود:

• افزایش کارایی
• کاهش جذب آب
• افزایش دوام بتن
• کاهش نفوذپذیری
• افزایش مقاومت کششی
• افزایش مقاومت خمشی
• کاهش عمق کربناسیون
• کاهش 13 درصدی تخلخل
• کاهش 26 درصدی اسلامپ بتن
• افزایش قابل توجه انعطافپذیری
• کاهش 5 درصدی نفوذ یون کلراید
• افزایش 8/5 درصدی مقاومت فشاری
• کاهش 15 درصدی وزن مخصوص بتن

3) از ویژگی‌های بتن حاوی خاکستر پوسته برنج، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش 50 درصدی تخلخل
• کاهش 53 درصدی جذب آب
• افزایش مقاومت در برابر آتش
• کاهش 16 درصدی اسلامپ بتن
• کاهش 65 درصدی نفوذپذیری آب
• کاهش 74 درصدی نفوذ یون کلراید
• افزایش 21 درصدی مقاومت کششی
• افزایش 21 درصدی مقاومت خمشی
• افزایش 14 درصدی مدول الاستیسیته
• افزایش 23/6 درصدی مقاومت فشاری
• کاهش 14 درصدی وزن مخصوص بتن

4) حضور دوده سیلیس در طرح اختلاط بتن، موارد زیر را به همراه دارد:

• کاهش نفوذ یون کلراید
• افزایش کارایی و دوام بتن
• کاهش میزان افت وزن بتن
• کاهش 13 درصدی جذب آب
• کاهش 63 درصدی نفوذپذیری
• کاهش 46 درصدی اسلامپ بتن
• افزایش 33 درصدی ویسکوزیته
• افزایش 9 درصدی مدول الاستیسیته
• افزایش 11 درصدی مقاومت کششی
• افزایش 28 درصدی مقاومت فشاری
• کاهش 10 درصدی وزن مخصوص بتن
• افزایش 15 درصدی مقاومت در برابر یخزدگی

5) با استفاده از سرباره کوره آهن‌گدازی در بتن، می‌توان به موارد زیر دست یافت:

• افزایش تراکم بتن
• کاهش نفوذ یون کلراید
• کاهش 28 درصدی جذب آب
• کاهش سرعت پالس اولتراسونیک
• کاهش 62/5 درصدی اسلامپ بتن
• کاهش 8 درصدی عمق کربناسیون
• افزایش 39 درصدی مقاومت کششی
• افزایش 13 درصدی مقاومت فشاری
• کاهش 8 درصدی وزن مخصوص بتن
• افزایش مقاومت در برابر حمله سولفاتی

6) با استفاده از رس کلسینه در بتن، می‌توان به موارد زیر دست یافت:

• کاهش تخلخل
• کاهش جذب آب
• افزایش دوام بتن
• کاهش نفوذپذیری
• کاهش انقباض بتن
• کاهش عمق کربناسیون
• کاهش خوردگی میلگرد داخل بتن
• افزایش مقاومت در برابر یخزدگی
• افزایش 6 درصدی مقاومت فشاری
• کاهش 61 درصدی نفوذ یون کلراید
• افزایش 5 درصدی مدول الاستیسیته
• افزایش مقاومت در برابر حمله اسیدها

[1] آیین نامه بتن ایران (آبا)؛ تجدید نظر اول؛ نشریه شماره 120؛ معاونت امور فنی و معیارها؛ بخش اول؛ 1397.

[2] ع. ا. مقصودی، و. قلیزاده، م. ج. باقری، "مدول الاستیسیته، مقاومت فشاری و کششی بتن‌های معمولی و خودتراکم مقاومت بالا و ارزیابی آئین‌نامه‌ای"، پنجمین کنفرانس ملی سالیانه بتن ایران، تهران، 15 مهر ماه 1392.

[3] س. نقاشی، م. فرزام، "تاثیر جایگزینی بتن الیافی به جای بتن معمولی بر رفتار خمشی تیرهای ترکیبی بتن با روش المان محدود"، هفتمین کنفرانس ملی سالانه بتن ایران، تهران، 15مهر ماه 1394.

[4] R. Firdous, D. Stephan, and J. N. Y. Djobo, "Natural pozzolan based geopolymers: A review on mechanical, microstructural and durability characteristics", Constr. Build. Mater., vol. 190, pp. 1251–1263, 2018.

[5] Ghrici M., Kenai S., Said-Mansour M.; “Mechanical properties and durability of mortar and concrete containing natural pozzolana and limestone blended cements”,Cement & Concrete Composites; Vol. 29 Issue 7, 2007, pp. 542–549.

[6] M. Valipour, F. Pargar, M. Shekarchi, and S. Khani, “Comparing a natural pozzolan , zeolite , to metakaolin and silica fume in terms of their effect on the durability characteristics of concrete : A laboratory study,” Constr. Build. Mater., vol. 41, pp. 879–888, 2013.

[7] M. Omrane, S. Kenai, E. Kadri, and A. Abdelkarim, “Performance and Durability of Self Compacting Concrete using Recycled Concrete Aggregates and Natural Pozzolan,” J. Clean. Prod., 2017.

[8] F. Hedayatinia, M. Delnavaz, and S. S. Emamzadeh, “Rheological properties , compressive strength and life cycle assessment of self-compacting concrete containing natural pumice pozzolan,” Constr. Build. Mater., vol. 206, pp. 122–129, 2019.

[9] M. Omrane and M. Rabehi, “Effect of natural pozzolan and recycled concrete aggregates on thermal and physico-mechanical characteristics of self-compacting concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 247, p. 118576, 2020.

[10] I. González, M. A. Vázquez, A. J. Romero-baena, and C. Barba-brioso, “Stabilization of fly ash using cementing bacteria . Assessment of cementation and trace element mobilization,” J. Hazard. Mater., vol. 321, pp. 316–325, 2017.

[11] U. S. Agrawal, S. P. Wanjari, and D. N. Naresh, “Impact of replacement of natural river sand with geopolymer fly ash sand on hardened properties of concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 209, pp. 499–507, 2019.

[12] N. Saboo, S. Shivhare, K. Kumar, and A. K. Chandrappa, “Effect of fly ash and metakaolin on pervious concrete properties,” Constr. Build. Mater., vol. 223, pp. 322–328, 2019.

[13] Q. Zhou, C. Lu, W. Wang, S. Wei, C. Lu, and M. Hao, “Effect of fly ash and sustained uniaxial compressive loading on chloride diffusion in concrete,” J. Build. Eng., vol. 31, no. March, p. 101394, 2020.

[14] A. F. Hashmi, M. Shariq, and A. Baqi, “Flexural performance of high volume fl y ash reinforced concrete beams and slabs,” Structures, vol. 25, no. March, pp. 868–880, 2020.

[15] ع. ر. خالو، ا. قلیزادهوایقان، "بررسی خصوصیات شیمی، فیزیکی و ریزساختاری خاکستر پوسته برنج و عملکرد آن در مخلوطهای سیمانی"، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، آذر .13۸7

[16] R. I. Umasabor and J. O. Okovido, “Fire resistance evaluation of rice husk ash concrete,” Heliyon, vol. 4, no. 12, p. e01035, 2018.

[17] T. R. Praveenkumar, M. M. Vijayalakshmi, and M. S. Meddah, “Strengths and durability performances of blended cement concrete with TiO2 nanoparticles and rice husk ash,” Constr. Build. Mater., vol. 217, pp. 343–351, 2019.

[18] F. Ameri, P. Shoaei, N. Bahrami, M. Vaezi, and T. Ozbakkaloglu, “Optimum rice husk ash content and bacterial concentration in self-compacting concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 222, pp. 796–813, 2019.

[19] P. Nuaklong, P. Jongvivatsakul, T. Pothisiri, V. Sata, and P. Chindaprasirt, “Influence of rice husk ash on mechanical properties and fire resistance of recycled aggregate high-calcium fly ash geopolymer concrete,” J. Clean. Prod., vol. 252, 2020.

[20] R. Siddique, A. Jameel, M. Singh, D. Barnat-hunek, and A. Aït-mokhtar, “Effect of bacteria on strength , permeation characteristics and micro-structure of silica fume concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 142, pp. 92–100, 2017.

[21] M. Rostami and K. Behfarnia, “The effect of silica fume on durability of alkali activated slag concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 134, pp. 262–268, 2017.

[22] D. Tripathi, R. Kumar, P. K. Mehta, and A. Singh, “Materials Today : Proceedings Silica fume mixed concrete in acidic environment,” Mater. Today Proc., pp. 6–10, 2020.

[23] G. Adil, J. T. Kevern, and D. Mann, “Influence of silica fume on mechanical and durability of pervious concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 247, p. 118453, 2020.

[24] S. H. V. Mahalakshmi and V. C. Khed, “Materials Today : Proceedings Experimental study on M-sand in self-compacting concrete with and without silica fume,” Mater. Today Proc., pp. 1–5, 2020.

[25] J. Kempl and O. Çopuroğlu, “EH-pH- and main element analyses of Blast Furnace Slag Cement paste pore solutions activated with sodium monofluorophosphate – Implications for carbonation and self-healing,” Cem. Concr. Compos., 2016.

[26] S. E. Chidiac and D. K. Panesar, “Evolution of mechanical properties of concrete containing ground granulated blast furnace slag and effects on the scaling resistance test at 28 days,” vol. 30, pp. 63–71, 2008.

[27] J. Liu and D. Wang, “Influence of steel slag-silica fume composite mineral admixture on the properties of concrete,” Powder Technol., 2017.

[28] R. Manjunath and M. C. Narasimhan, “An experimental investigation on self-compacting alkali activated slag concrete mixes,” vol. 17, no. February, pp. 1–12, 2018.

[29] N. Hidayah, M. Ismail, N. Hafizah, A. Khalid, and B. Muhammad, “Properties of concrete containing electric arc furnace steel slag and steel sludge,” J. Build. Eng., vol. 28, no. October 2019, p. 101060, 2020.

[30] ASTM, “Standard Terminology of Ceramic Whitewares and Related Products,” Astm, vol. 01, no. August 2000, pp. 1–11, 2015, doi: 10.1520/C0242-12.2.

[31] دکتر رسول حاجیان .کتاب علم التکلیس .صص .50

[32] حکیم محمد عبدالرحیم صاحب جمیل .کتاب مفتاح الکیمیا .صص .

[33] R. G. Pillai et al., “Cement and Concrete Research Service life and life cycle assessment of reinforced concrete systems with limestone calcined clay cement (LC3),” Cem. Concr. Res., no. March, pp. 1–9, 2018.

[34] Y. Dhandapani, T. Sakthivel, M. Santhanam, R. Gettu, and R. G. Pillai, “Cement and Concrete Research Mechanical properties and durability performance of concretes with Limestone Calcined Clay Cement (LC3),” Cem. Concr. Res., vol. 107, no. March, pp. 136–151, 2018.

[35] Q. Dieu and A. Castel, “Cement and Concrete Research Reinforcement corrosion in limestone fly ash calcined clay cement-based concrete,” Cem. Concr. Res., vol. 132, no. March, p. 106051, 2020.

[36] P. Yang, Y. Dhandapani, M. Santhanam, and N. Neithalath, “Cement and Concrete Research Simulation of chloride diffusion in fly ash and limestone-calcined clay cement (LC3) concretes and the influence of damage on service-life,” Cem. Concr. Res., vol. 130, no. January, p. 106010, 2020.