در سال‌های اخیر، استفاده از مصالح بازیافتی به‌منظور توسعه پایدار و کاهش آثار زیست‌محیطی صنعت ساخت‌وساز مورد توجه گسترده قرار گرفته است. از این رو، استفاده از سنگدانه‌های ضایعاتی کوره فولاد به‌عنوان جایگزین مصالح طبیعی، گامی مؤثر در کاهش اثرات زیست‌محیطی و مدیریت پسماندهای صنعتی است. در این راستا، شناخت رفتار مکانیکی ملات‌های حاوی سنگدانه‌های ضایعاتی و ارزیابی غیرمخرب خواص آن‌ها، ضرورتی انکارناپذیر برای طراحی بهینه مصالح نوین محسوب می‌شود. هدف این پژوهش، بررسی نوآورانه رابطه تخلخل و سرعت انتشار امواج التراسونیک با مقاومت‌های خمشی و فشاری ملات‌های پایه سیمانی در سن ۲۸ روزه می‌باشد. بدین منظور، تعداد ۱۸۰ نمونه در قالب ۳۶ طرح اختلاط با استفاده از سه رده سیمان (5/32، 5/42و 5/52 مگاپاسکال)، دو نوع سنگدانه (طبیعی و ضایعات کوره فولاد)، دو نسبت آب به سیمان (4/0و 5/0)، نسبت ثابت ماسه به سیمان (75/2) و شش درصد جایگزینی مختلف سنگدانه ضایعاتی (۰%، 10%، 20%، 30%، 40% و ۵۰%) تهیه و مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مقاومت خمشی و فشاری با تخلخل رابطه‌ای معکوس و با سرعت امواج التراسونیک رابطه‌ای مستقیم دارند. همچنین رابطه میان تخلخل و سرعت امواج، غیرخطی و نمایی است. در شرایط نسبت آب به سیمان کمتر و رده مقاومتی بالاتر، مقدار مقاومت خمشی به مقاومت فشاری نزدیک‌تر است. همچنین، بیشترین کاهش مقاومت در نمونه‌هایی با ۵۰ درصد جایگزینی سنگدانه ضایعاتی مشاهده شد. یافته‌های این تحقیق می‌تواند در طراحی مخلوط‌های سیمانی سازگار با محیط زیست و ارزیابی سریع و غیرمخرب عملکرد مکانیکی آن‌ها نقش بسزایی ایفا کند.

کلمات کلیدی