مقاله آموزشی / علمی

بتن کم‌سیمان (LCC) با چیدمان متراکم ذرات

تهیه شده در آزمابتن ماد (حرف اول کیفیت در بتن آماده بر پایه سرتیفیکیت ۱۷۰۲۵)

چکیده

تولید سیمان مسئول حدود ۷٪ از انتشار جهانی دی‌اکسیدکربن (CO₂) در جو است. یکی از راه‌های کاهش این اثر، توسعه و به‌کارگیری تکنیک‌هایی است که شامل تولید مخلوط‌های پایدار زیست‌محیطی، مانند جایگزینی جزئی سیمان با افزودنی‌های معدنی، می‌شود. هدف این مقاله، استفاده از یک روش طرح اختلاط مبتنی بر چیدمان متراکم ذرات (Particle Packing) برای تولید و ارزیابی خواص یک بتن کم‌سیمان (LCC) است.

این روش طرح اختلاط بر پایه یک فرآیند چرخه‌ای استوار است که در آن، چیدمان ذرات، نیاز آبی و پیش‌بینی مقاومت فشاری بتن به‌صورت مرحله‌به‌مرحله انجام می‌شود. مطالعات بهینه‌سازی دانه‌بندی سنگ‌دانه‌ها و مواد ریزدانه، شامل خاکستر پوسته برنج و پودر کوارتز، به‌منظور کاهش فضای خالی (تخلخل) در بتن و جایگزینی جزئی سیمان پرتلند انجام شد.

یک بتن طراحی‌شده با روش طرح اختلاط متعارف به‌عنوان نقطه شروع برای کاربرد تکنیک‌های چیدمان ذرات و با هدف کاهش مصرف سیمان در نظر گرفته شد که بتن اولیه (C₀) نامیده شد. خواص بتن در حالت تازه شامل روانی (قوام) از طریق آزمایش اسلامپ و وزن مخصوص بود. در حالت سخت‌شده، خواص مقاومت فشاری، مقاومت کششی به روش فشار قطری (کشش غیرمستقیم)، وزن مخصوص و آزمایش‌های جذب آب به روش غوطه‌وری و مویینگی مورد مطالعه قرار گرفتند.

در نتیجه، کاهش حدود ۴۰٪ مصرف سیمان با اعمال تکنیک‌های چیدمان ذرات امکان‌پذیر شد که منجر به مصرف ۱۶۴ کیلوگرم سیمان در مترمکعب گردید. بتن کم‌سیمان (LCC) مقاومت‌های فشاری و کششی به‌ترتیب ۳۱ مگاپاسکال و ۲٫۹ مگاپاسکال را در سن ۲۸ روزه از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها: بتن؛ بتن کم‌سیمان (LCC)؛ طرح اختلاط؛ چیدمان متراکم ذرات؛ خاکستر پوسته برنج.

مقدمه

اهمیت کاهش مصرف سیمان

بتن یک مصالح ساختمانی است که به‌طور گسترده در ساخت‌وسازهای عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرد، نه‌تنها به دلیل هزینه نسبتاً پایین آن، بلکه به‌سبب سهولت اجرا و رفتار رضایت‌بخش هنگام قرارگیری تحت تنش‌های مکانیکی. با این حال، مصرف بالای سیمان در بتن‌ها می‌تواند منجر به توسعه ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی حرارتی و شیمیایی شود و در نتیجه، پیامدهای اقتصادی و زیست‌محیطی قابل‌توجهی ایجاد کند.

صنعت سیمان یکی از علل اصلی مشکلات زیست‌محیطی به‌شمار می‌رود، زیرا مسئول حدود ۷٪ از انتشار جهانی دی‌اکسیدکربن (CO₂) در جو است. تولید یک تن سیمان معمولاً منجر به انتشار ۰٫۶۵ تا ۰٫۹۵ تن CO₂ می‌شود. بنابراین، کاهش تقاضا برای سیمان پرتلند در ساخت‌وسازهای عمرانی از اهمیت بالایی برخوردار است.

یکی از راه‌های دستیابی به این هدف، استفاده از افزودنی‌های معدنی پوزولانی در بتن است. این مواد با محصولات هیدراتاسیون سیمان، مانند هیدروکسید کلسیم، واکنش داده و ژل کلسیم سیلیکات هیدراته (C–S–H) تشکیل می‌دهند. این نوع واکنش منجر به ریزشدن منافذ (اصلاح ساختار تخلخل) و در نتیجه بهبود خواص مکانیکی بتن می‌شود.

دیر و همکاران و فِنیس کاهش مصرف سیمان در بتن، شامل استفاده از افزودنی‌های معدنی، را از طریق تکنیک‌های چیدمان متراکم ذرات مورد مطالعه قرار دادند. هدف این پژوهش‌ها استفاده از فیلرها برای کاهش میزان فضای خالی و افزودنی‌های شیمیایی برای کاهش مقدار آب در بتن بود. بدین‌ترتیب، آن‌ها توانستند به مخلوط‌هایی با خواص مشابه در حالت سخت‌شده در مقایسه با بتن‌های مرجع دست یابند.

فِنیس یک روش طرح اختلاط بتن را توسعه داد که با استفاده از تکنیک‌های چیدمان متراکم ذرات منجر به مصرف کم سیمان می‌شد، به‌گونه‌ای که جایگزینی سیمان با افزودنی‌های معدنی بر اساس یک رویه منطقی و ساختاریافته انجام می‌گرفت. با افزودن پودر کوارتز و خاکستر بادی به‌ترتیب در مقادیر ۳۴٪ و ۲۴٪، این پژوهشگر مخلوط‌هایی با کاهش ۵۷٪ مصرف سیمان تولید کرد که مصرف سیمان آن‌ها کمتر از ۲۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب و مقاومت فشاری ۲۸ روزه آن‌ها بیش از ۳۰ مگاپاسکال بود.

مارینلی جونیور و همکاران با جایگزینی جزئی سیمان با خاکستر پوسته برنج در مقادیر ۱۵٪ و ۲۵٪ دریافتند که افزایش مقدار این افزودنی به ۲۵٪ منجر به کاهش مقاومت فشاری می‌شود؛ موضوعی که به‌گفته نویسندگان می‌تواند نشان‌دهنده وجود یک حد بهینه برای جایگزینی سیمان با این افزودنی باشد.

انتخاب صحیح سنگ‌دانه‌ها نیز یکی از مراحل مهم در مطالعه ترکیبات بتن است، زیرا ابعاد و مورفولوژی (شکل‌شناسی) ذرات این مواد بر ویژگی‌های ناحیه انتقال و مقاومت نهایی بتن تأثیرگذار هستند. مقدار فضای خالی بین سنگ‌دانه‌ها تعیین‌کننده حداقل حجم خمیر سیمان مورد نیاز برای تولید یک بتن است.

یک مخلوط سنگ‌دانه متراکم‌تر معمولاً دارای فضای خالی کمتری است؛ بنابراین، حجم خمیر سیمان مورد نیاز کاهش می‌یابد. باید توجه داشت که بهبود دانه‌بندی سنگ‌دانه‌ها، علاوه بر کاهش حجم خمیر سیمان، به‌شدت بر کارایی (روانی) بتن و مقدار آب مورد نیاز نیز تأثیر می‌گذارد.

معینی و همکاران نشان دادند که بهینه‌سازی سنگ‌دانه‌ها راهکاری مناسب برای بهبود خواص مکانیکی بتن، کاهش مقدار مواد سیمانی، کاهش هزینه مصالح و تقلیل اثرات زیست‌محیطی مرتبط با تولید بتن است.

در سال‌های اخیر، چندین روش طرح اختلاط برای ارتقای ترکیب بتن توسعه یافته‌اند تا بتوان آن را بر اساس چیدمان متراکم ذرات طراحی کرد؛ روش‌هایی که امکان بهینه‌سازی مخلوط‌های دانه‌ای و تولید بتن‌های با عملکرد بالا را فراهم می‌کنند. مدل‌های چیدمان ذرات می‌توانند برای بهبود اسکلت دانه‌ای بتن، با در نظر گرفتن هم‌زمان سنگ‌دانه‌ها و مواد ریزدانه، مفید واقع شوند.

در نتیجه این بهینه‌سازی‌ها، کاهش مصرف سیمان پرتلند به‌شیوه‌ای منطقی و ساختاریافته امکان‌پذیر می‌شود که منافع اقتصادی و زیست‌محیطی قابل‌توجهی به همراه دارد. با این حال، مطالعات بیشتری برای بررسی کاربرد این مدل‌ها و تضمین تولید بتن‌هایی با خواص مکانیکی و دوام مناسب ضروری است.

بر این اساس، هدف این مقاله استفاده از روش طرح اختلاط چرخه‌ای پیشنهادشده توسط فِنیس و همکاران است که بر پایه تکنیک‌های چیدمان متراکم ذرات استوار است، به‌منظور تولید و ارزیابی خواص یک بتن کم‌سیمان (LCC). این روش طرح اختلاط امکان بهینه‌سازی ترکیب دانه‌بندی را به‌صورت منطقی و ساختاریافته فراهم می‌کند.

بدین منظور، مطالعه با بتنی آغاز شد که با روش IPT / EPUSP طراحی شده بود و بتن اولیه (C₀) نامیده شد؛ بتنی که در آن نه تکنیک‌های چیدمان ذرات اعمال شده بود و نه از مواد سیمانی مکمل استفاده شده بود. خواص بتن کم‌سیمان (LCC) به‌دست‌آمده، در حالت‌های تازه و سخت‌شده مورد ارزیابی قرار گرفت.

بتن آماده در مشهد بتن کم‌سیمان (LCC) با چیدمان متراکم ذرات؛ تصویر شاخص مقاله

۳. مواد و روش‌ها

نقش چیدمان متراکم ذرات

در این پژوهش، سیمان پرتلند معمولی نوع CP II-F-32 مطابق با استاندارد NBR ۱۱۵۷۸ به‌عنوان ماده سیمانی اصلی مورد استفاده قرار گرفت. جرم مخصوص سیمان برابر ۳٫۰۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب و سطح ویژه بلین آن حدود ۳۴۵۰ سانتی‌متر مربع بر گرم بود.

به‌منظور جایگزینی جزئی سیمان پرتلند، از دو ماده ریزدانه شامل خاکستر پوسته برنج و پودر کوارتز استفاده شد. خاکستر پوسته برنج دارای جرم مخصوص ۲٫۱۲ گرم بر سانتی‌متر مکعب و سطح ویژه بالا بود که آن را به یک ماده پوزولانی مناسب تبدیل می‌کند. پودر کوارتز نیز با جرم مخصوص ۲٫۶۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب به‌عنوان فیلر معدنی غیرفعال مورد استفاده قرار گرفت.

سنگ‌دانه‌های ریز و درشت مورد استفاده شامل ماسه طبیعی رودخانه‌ای و شن شکسته بودند. دانه‌بندی این سنگ‌دانه‌ها مطابق با الزامات استاندارد NBR ۷۲۱۱ تعیین شد. جرم مخصوص ماسه طبیعی برابر ۲٫۶۳ گرم بر سانتی‌متر مکعب و جرم مخصوص شن برابر ۲٫۶۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب بود.

برای دستیابی به روانی مناسب بتن با نسبت آب به مواد سیمانی پایین، از یک فوق‌روان‌کننده بر پایه پلی‌کربوکسیلات استفاده شد. مقدار مصرف این افزودنی به‌صورت متغیر و بر اساس نیاز روانی در هر مرحله از فرآیند طرح اختلاط تنظیم گردید.

۳٫۲. روش طرح اختلاط چرخه‌ای

روش طرح اختلاط مورد استفاده در این مطالعه بر پایه روش چرخه‌ای پیشنهادشده توسط فِنیس و همکاران توسعه یافته است. این روش با هدف دستیابی به بیشینه چگالی توده‌ای (Bulk Density) در مخلوط دانه‌ای و در نتیجه کاهش فضای خالی بین ذرات طراحی شده است.

در این روش، فرآیند طرح اختلاط با تعیین ترکیب بهینه سنگ‌دانه‌ها آغاز می‌شود. بدین منظور، ترکیبات مختلفی از سنگ‌دانه‌های ریز و درشت مورد آزمایش قرار گرفتند تا ترکیبی با بیشترین چگالی توده‌ای و کمترین میزان فضای خالی شناسایی شود. چگالی توده‌ای به‌عنوان نسبت جرم جامدات به حجم کل مخلوط تعریف می‌شود و شاخصی برای ارزیابی تراکم اسکلت دانه‌ای به شمار می‌رود.

پس از تعیین ترکیب بهینه سنگ‌دانه‌ها، مواد ریزدانه (شامل سیمان، خاکستر پوسته برنج و پودر کوارتز) به‌صورت مرحله‌ای به مخلوط افزوده شدند. در هر مرحله، تأثیر افزودن این مواد بر چگالی توده‌ای و نیاز آبی مخلوط مورد بررسی قرار گرفت تا ترکیبی با حداقل فضای خالی و حداقل مصرف خمیر سیمان حاصل شود.

در ادامه، نسبت آب به مواد سیمانی به‌گونه‌ای تنظیم شد که ضمن حفظ کارایی مناسب، از افزایش غیرضروری مقدار آب جلوگیری شود. در این مرحله، استفاده از فوق‌روان‌کننده نقش کلیدی در دستیابی به قوام مناسب بتن ایفا کرد.

۳٫۳. برنامه آزمایشگاهی

برای ارزیابی خواص بتن در حالت تازه، آزمایش اسلامپ مطابق با استاندارد NBR NM ۶۷ انجام شد. همچنین وزن مخصوص بتن تازه برای بررسی یکنواختی مخلوط و کنترل کیفیت فرآیند اختلاط اندازه‌گیری گردید. بتن‌های تولیدشده دارای قوام پلاستیک بودند.

در حالت سخت‌شده، نمونه‌های استوانه‌ای بتن پس از عمل‌آوری در شرایط استاندارد، برای انجام آزمایش‌های مکانیکی مورد استفاده قرار گرفتند. آزمایش مقاومت فشاری مطابق با استاندارد NBR ۵۷۳۹ و آزمایش مقاومت کششی به روش فشار قطری مطابق با استاندارد NBR ۷۲۲۲ در سنین مختلف انجام شد.

به‌منظور بررسی خواص دوام، آزمایش جذب آب به دو روش غوطه‌وری و مویینگی انجام گرفت. آزمایش جذب آب به روش غوطه‌وری مطابق با استاندارد NBR ۹۷۷۸ و آزمایش جذب آب مویینگی بر اساس روش‌های پیشنهادی در منابع معتبر انجام شد.

تمامی نتایج آزمایش‌ها به‌صورت میانگین حداقل سه نمونه گزارش شدند تا از تکرارپذیری و دقت نتایج اطمینان حاصل شود.

ساختار ذرات بتن کم‌سیمان (LCC) در مدل چیدمان متراکم ذرات

۴. نتایج و بحث

نتایج آزمایش اسلامپ نشان داد که بتن مرجع (C₀) دارای روانی مناسب و قوام پلاستیک بود. با اعمال تکنیک‌های چیدمان متراکم ذرات و کاهش مقدار مواد سیمانی در بتن کم‌سیمان (LCC)، کاهش نسبی روانی در مراحل اولیه طرح اختلاط مشاهده شد.

این کاهش روانی ناشی از افزایش سطح ویژه مواد ریزدانه و کاهش نسبت آب به مواد سیمانی بود. با این حال، با تنظیم مقدار فوق‌روان‌کننده بر پایه پلی‌کربوکسیلات، کارایی مناسب و یکنواختی مخلوط در تمامی طرح‌ها دستیابی شد.

وزن مخصوص بتن تازه در تمامی طرح‌ها در محدوده قابل‌قبول قرار داشت که نشان‌دهنده اختلاط مناسب و عدم جداشدگی در بتن‌های تولیدشده است. این نتایج بیانگر آن است که کاهش مصرف سیمان با استفاده از تکنیک‌های چیدمان ذرات الزاماً منجر به افت کیفیت بتن در حالت تازه نمی‌شود.

۴٫۲. مقاومت فشاری

نتایج آزمایش مقاومت فشاری بتن‌ها در سنین مختلف نشان داد که بتن کم‌سیمان (LCC) با وجود کاهش قابل‌توجه مقدار سیمان، رفتاری قابل‌مقایسه با بتن مرجع (C₀) از خود نشان می‌دهد. در سن ۷ روزه، مقاومت فشاری بتن LCC کمتر از بتن مرجع بود؛ با این حال، این اختلاف با افزایش سن بتن کاهش یافت.

در سن ۲۸ روزه، مقاومت فشاری بتن کم‌سیمان به حدود ۳۱ مگاپاسکال رسید، در حالی که بتن مرجع دارای مقاومت فشاری اندکی بالاتر بود. این نتیجه نشان می‌دهد که واکنش‌های پوزولانی خاکستر پوسته برنج در سنین بالاتر فعال‌تر شده و منجر به بهبود ساختار ریزدانه‌ای بتن می‌شوند.

کاهش اولیه مقاومت فشاری در سنین کم می‌تواند به کاهش مقدار سیمان پرتلند و در نتیجه کاهش تولید محصولات اولیه هیدراتاسیون نسبت داده شود. با این حال، تشکیل ژل‌های ثانویه ناشی از واکنش‌های پوزولانی در سنین بالاتر، این کاهش را تا حد زیادی جبران می‌کند.

۴٫۳. مقاومت کششی به روش فشار قطری

نتایج آزمایش مقاومت کششی به روش فشار قطری نشان داد که رفتار بتن کم‌سیمان مشابه روند مشاهده‌شده در مقاومت فشاری است. در سن ۲۸ روزه، مقاومت کششی بتن LCC به حدود ۲٫۹ مگاپاسکال رسید که مقدار قابل‌قبولی برای بتن‌های سازه‌ای محسوب می‌شود.

این نتایج حاکی از آن است که کاهش مصرف سیمان تأثیر منفی قابل‌توجهی بر مقاومت کششی بتن نداشته و ساختار داخلی بتن با استفاده از تکنیک‌های چیدمان متراکم ذرات به‌خوبی حفظ شده است.

۴٫۴. جذب آب و خواص دوام

نتایج آزمایش جذب آب به روش غوطه‌وری نشان داد که بتن کم‌سیمان دارای مقدار جذب آب کمتر نسبت به بتن مرجع است. این موضوع می‌تواند به بهبود ساختار تخلخل و کاهش پیوستگی منافذ در بتن LCC نسبت داده شود.

همچنین نتایج آزمایش جذب آب مویینگی نشان داد که سرعت نفوذ آب در بتن کم‌سیمان کمتر از بتن مرجع است. این رفتار بیانگر آن است که استفاده از مواد ریزدانه پوزولانی و بهینه‌سازی چیدمان ذرات می‌تواند نفوذپذیری بتن را کاهش دهد و در نتیجه دوام آن را افزایش دهد.

کاهش جذب آب و نفوذپذیری از دیدگاه دوام سازه‌های بتنی اهمیت بالایی دارد، زیرا نفوذ کمتر آب و یون‌های مهاجم می‌تواند عمر مفید سازه را افزایش دهد و نیاز به تعمیرات زودهنگام را کاهش دهد.

۵. نتیجه‌گیری

در این مطالعه، یک روش طرح اختلاط چرخه‌ای مبتنی بر تکنیک‌های چیدمان متراکم ذرات برای تولید بتن کم‌سیمان (LCC) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که این روش امکان کاهش قابل‌توجه مصرف سیمان پرتلند را بدون افت محسوس در خواص مکانیکی بتن فراهم می‌کند.

با اعمال این روش، مصرف سیمان تا حدود ۴۰٪ کاهش یافت و مقدار آن به حدود ۱۶۴ کیلوگرم بر مترمکعب رسید. با وجود این کاهش، بتن کم‌سیمان تولیدشده در سن ۲۸ روزه به مقاومت فشاری حدود ۳۱ مگاپاسکال و مقاومت کششی به روش فشار قطری حدود ۲٫۹ مگاپاسکال دست یافت که برای بتن‌های سازه‌ای مناسب ارزیابی می‌شود.

نتایج آزمایش‌های جذب آب به روش غوطه‌وری و مویینگی نشان داد که بتن کم‌سیمان دارای نفوذپذیری کمتر نسبت به بتن مرجع است. این موضوع بیانگر بهبود ساختار تخلخل و افزایش دوام بتن در اثر بهینه‌سازی چیدمان ذرات و استفاده از مواد ریزدانه پوزولانی است.

اگرچه نتایج این مطالعه کارایی روش طرح اختلاط چرخه‌ای را در کاهش مصرف سیمان و حفظ خواص مکانیکی بتن نشان می‌دهد، این نتایج لزوماً به معنای برتری مطلق این روش نسبت به روش متعارف IPT / EPUSP نیست. هر دو روش می‌توانند با اعمال بهینه‌سازی‌های بیشتر به نتایج مطلوب‌تری دست یابند.

در مجموع، روش طرح اختلاط مبتنی بر چیدمان متراکم ذرات می‌تواند به‌عنوان یک رویکرد مؤثر برای توسعه بتن‌های پایدارتر با مصرف سیمان کمتر و دوام بالاتر در پروژه‌های عمرانی مورد توجه قرار گیرد.

۶. منابع

[۱] MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P.J.M. Concrete: microstructure, properties and materials. 3. ed. McGrawHill, 2008.

[۲] TUTIKIAN, B. F.; ISAIA, G. C.; HELENE, P. Concreto de Alto e Ultra-Alto Desempenho. In: ISAIA, G. C. (editor) Concreto: Ciência e Tecnologia. Cap. 36. São Paulo, IBRACON, 2011.

[۳] MEYER, C. The greening of the concrete industry. Cement and Concrete Composites, v. 31, p. 601-605, 2009.

[۴] MÜLLER, N.; HARNISCH, J. A blue print for a climate friendly cement industry. Gland/Switzerland: WWF International, 16p. 2008.

[۵] LOHTIA, R.P.; JOSHI, R.C. Mineral Admixtures. In: RAMACHANDRAN, V.S. (editor). Concrete admixtures handbook. 2. ed., v. 1. New Jersey, NOYES PUBLICATION, ۱۹۹۶.

[۶] CASTRO, A. A influência das adições minerais na durabilidade do concreto sujeito à carbonatação. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Goiás, Goiânia. 2003.

[۷] DHIR, R.K.; McCARTHY, M.J.; PAINE, K.A. Engineering property and structural design relationships for new and developing concretes. Materials and Structures, v. 38, p. 1-9, 2005.

[۸] FENNIS, S.A.A.M. Design of ecological concrete by particle packing optimization. Tese Doutorado – Technische Universiteit Delft, Amersfoort, Holanda, 2011.

[۹] MARINELLI JUNIOR, L.A..; ISAIA, G.C.; GASTALDINI, A.L.G. Resistência à compressão e carbonatação natural em protótipos de concreto estrutural com cinza de casca de arroz. In: 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO 52CBC2010, 2010, Fortaleza. Anais...52 Congresso Brasileiro do Concreto. Fortaleza. IBRACON. 2010.

[۱۰] KWAN, A. K. H.; MORA, C. F. Effects of various shape parameters on packing of aggregate particles. Magazine of Concrete Research. v. 53, n. 2, p. 91-100. ۲۰۰۱.

[۱۱] MOINI, M.; FLORES-VIVIAN, I.; AMIRJANOV, A.; SOBOLEV, K. The optimization of aggregate blends for sustainable low cement. Construction and Building Materials, v. 93, p. 627-634, 2015.

[۱۲] LANGE, F.; MÖRTEL, H.; RUDERT, V. Dense packing of cement pastes and resulting consequences on mortar properties. Cement and Concrete Research, v. 27, n. 10, p. 1481-1488. 1997.

[۱۳] REBMANN, M. S.; TRIGO, A. P. M.; LIBÓRIO, J. B. L. Melhorando as características mecânicas e microestruturais de concretos com cimento CPII-Z através de métodos de empacotamento e de dispersão de partículas In: 52 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO 52CBC2010, 2010, Fortaleza. Anais...52 Congresso Brasileiro do Concreto. Fortaleza. IBRACON. 2010.

[۱۴] GRAZIA, M.T.; SANCHEZ, L.F.M.; ROMANO, R.C.O.; PILEGGI, R.G. Investigation of the use of continuous particle packing models (PPMs) on the fresh and hardened properties of low-cement concrete (LCC) systems. Construction and Building Materials, v. 195, p. 524-536, 2019.

[۱۵] PEREIRA, T. A. C.; LIBORIO, J. B. L. Técnicas de empacotamento de partículas para obtenção de CAD. In: 51 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO 51CBC2009, 2009, Curitiba. Anais...51 Congresso Brasileiro do Concreto. Curitiba. IBRACON. 2009.

[۱۶] ELRAHMAN, M. A.; HILLEMEIER, B. Combined effect of fine fly ash and packing density on the properties of high performance concrete: An experimental approach. Construction and Building Materials, v. 58, p. 225-233. 2014.

[۱۷] CAMPOS, H. F.; KLEIN, N. S.; MARQUES FILHO, J.; BIANCHINI, M. Low-cement high-strength concrete with partial replacement of Portland cement with stone powder and silica fume designed by particle packing optimization. Journal of Cleaning Production, v. 261, 2020. Retrieved from: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121228

[۱۸] CAMPOS, H. F.; KLEIN, N. S.; MARQUES FILHO, J. Proposed mix design method for sustainable high-strength concrete using particle packing optimization. Journal of Cleaning Production, v. 265, 2020. Retrieved in: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121907

[۱۹] FENNIS, S.A.A.M.; WALRAVEN, J.C.; DEN UIJL, J.A. Defined-performance design of ecological concrete. Materials and Structures, v. 46, p. ۶۳۹-۶۵۰, 2013b.

[۲۰] HELENE, P.; TERZIAN, P. Manual de Dosagem e Controle do Concreto. Ed. Pini: São Paulo, 1992.

[۲۱] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS – ASTM. ASTM C33 – ۰۳ – Standard Specification for Concrete Aggregates. In: Annual Book of ASTM Standards, 2018. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0033_C0033M-18

[۲۲] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248: Agregados - Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro. 2003. 6p.

[۲۳] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. ASTM C136/C136M, Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates, 2019. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0136_C0136M-19

[۲۴] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 52: Agregado miúdo - Determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro. 2009. 6p.

[۲۵] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 53: Agregado graúdo - Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro. 2009. 8p.

[۲۶] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. ASTM C128-15, Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Fine Aggregate, 2015. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0128-15

[۲۷] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. ASTM C127-15, Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Coarse Aggregate, 2015. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0127-15

[۲۸] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 45: Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro. 2006. 8p.

[۲۹] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. ASTM C29/C29M-17a, Standard Test Method for Bulk Density ("Unit Weight") and Voids in Aggregate, 2017. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0029_C0029M-17A

[۳۰] DE LARRARD, F. Concrete mixture proportioning: a scientific approach. Modern Concrete Technology Series, v. 9. E&FN SPON, London, 1999.

[۳۱] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 30: Agregado miúdo - Determinação da absorção de água. Rio de Janeiro. 2001. 3p.

[۳۲] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 46: Agregados - Determinação do material fino que passa através da peneira 75 um, por lavagem. Rio de Janeiro. 2003. 6p.

[۳۳] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. ASTM C117-17, Standard Test Method for Materials Finer than 75-μm (No. 200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing, 2017. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0117-17

[۳۴] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7809: Agregado graúdo - Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro - Método de ensaio. Rio de Janeiro. 2008. 3p.

[۳۵] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11578: Cimento Portland composto - Especificação. Rio de Janeiro.1999.5p.

[۳۶] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS – ASTM. ASTM C150/C150M – ۱۶ – Standard Specification for Portland Cement. In: Annual Book of ASTM Standards, 2016.

[۳۷] GOBBI, A. Atividade pozolânica de adições minerais pelas NBR ۵۷۵۱/۲۰۱۲ e NBR 5752/2012: uma análise crítica a partir de métodos complementares. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Construção Civil) – Universidade Federal do Paraná. Curitiba, 2014.

[۳۸] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro. 2015. 9p.

[۳۹] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. ASTM C192/C192M-19, Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Laboratory, 2019. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0192_C0192M-19

[۴۰] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: Concreto - Ensaios de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro. 2007. 9p.

[۴۱] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. ASTM C39/C39M, Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens, 2021. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0039_C0039M-21

[۴۲] V.D. O'REILLY, Método de dosagem de concreto de elevado desempenho, Pini, São Paulo, 1992.

[۴۳] LONDERO, C. Dosagem de concreto ecológico com base em estudo de empacotamento de partículas. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Construção Civil) – Universidade Federal do Paraná. Curitiba, 2016.

[۴۴] KLEIN, N. S.; LENZ, L. A.; MAZER, W. Influence of the granular skeleton packing density on the static elastic modulus of conventional concretes. Construction and Building Materials, v. 242, 2020. Available in: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118086

[۴۵] LONDERO, C; LENZ, L.A.; SANTOS, I.M.R.; KLEIN, N.S. Determinação da densidade de empacotamento de sistemas granulares compostos a partir da areia normal do IPT: comparação entre modelos de otimização de distribuição granulométrica e composições aleatórias. Cerâmica, v. 63, p. 23-33. 2017.

[۴۶] WONG, H. H. C. KWAN, A. K. H. Packing density of cementitious materials: Part 1 - measurement using a wet packing method. Materials and Structures. n. 41, p 689–۷۰۱. ۲۰۰۸.

[۴۷] FUNK, J.E.; DINGER, D.R. Grinding and Particle Size Distribution Studies for Coal‐Water Slurries at High Solids Content. Final Report, Empire State Electric Energy Research Corporation (ESEERCO). New York. 1980.

[۴۸] FENNIS, S.A.A.M.; WALRAVEN, J.C.; DEN UIJL, J.A. Compaction-interaction packing model: regarding the effect of fillers in concrete mixture design. Materials and Structures, v. 46, p. 463-478, 2013a.

[۴۹] BENTZ, P.; AITCIN, P.; The hidden meaning of water-cement ratio. Concrete International, mai/2008.

[۵۰] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9833: Concreto fresco -Determinação da massa específica, do rendimento e do teor de ar pelo método gravimétrico. Rio de Janeiro. 2008. 3p.

[۵۱] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM.ASTM C138 / C138M-17a, Standard Test Method for Density (Unit Weight), Yield, and Air Content (Gravimetric) of Concrete, 2017. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0138_C0138M-17A

[۵۲] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 67: Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro. 1998. 8p.

[۵۳] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM, ASTM C143 / C143M-20, Standard Test Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete, 2020. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0143_C0143M-20

[۵۴] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7222: Concreto e argamassa - Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro. 2011. 5p.

[۵۵] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM, ASTM C496/C496M, Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens, 2017. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C0496_C0496M-17

[۵۶] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9778: Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro. 1987. 4p.

[۵۷] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9779: Argamassa e concreto endurecidos — Determinação da absorção de água por capilaridade. Rio de Janeiro. ۱۹۹۵. 3p.

[۵۸] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM, ASTM C1585-20, Standard Test Method for Measurement of Rate of Absorption of Water by Hydraulic-Cement Concretes, 2020. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C1585-20

[۵۹] CAMPOS, H.F.; KLEIN, N.S.; MARQUES FILHO, J. Comparison on the Silica Fume Content for High-Strength Concrete Production: Chemical Analysis of the Pozzolanic Reaction and Physical Behavior by Particle Packing. Materials Research, v.23. ۲۰۲۰. Retrieved from: https://doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2020-0285.

[۶۰] HERMANN, A.; LANGARO, E.A.; LOPES DA SILVA, S.H; KLEIN, N.S. Particle packing of cement and silica fume in pastes using na analytical model. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, v. 9. 2016. Retrieved from: https://doi.org/10.1590/S1983-41952016000100004

[۶۱] MOOSBERG-BUSTNES, H.; LAGERBLAD, B.; FOSSBERG, E. The function of fillers in concrete. Materials and Structures, v. 37, p. 74-81, 2004.

[۶۲] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655: Concreto de cimento Portland - Preparo, controle, recebimento e aceitação - Procedimento. Rio de Janeiro. 2015. 23p.

[۶۳] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS - ASTM. ASTM C1084-19, Standard Test Method for Portland-Cement Content of Hardened Hydraulic-Cement Concrete, ۲۰۱۹. Retrieved from https://doi.org/10.1520/C1084-19

[۶۴] HELENE, P. R. L. Contribuição ao estudo de corrosão de armaduras de concreto armado. Tese de Livre Docência, EPUSP, São Paulo, 1993.

[۶۵] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto — Procedimento. Rio de Janeiro. 2014. 238p.

دیدگاه ها غیر فعالند