کاربرد لجن خشک تصفیه خانه فاضلاب به عنوان مصالح سنگی در تولید بتن

تحقیق حاضر با هدف حذف لجن انباشت شده در محوطه تصفیه خانه فاضلاب شهر صنعتی البرز از طریق کاربرد آن در مصالح بتنی صورت گرفته است. بر این اساس، ابتدا لجن خشک مصرفی با کمک روش های XRD و XRF به ترتیب از نظر فازهای کریستالی موجود و ترکیب شیمیایی تجزیه و تحلیل شد. نتایج این تجزیه و تحلیل ها حاکی از وجود بیش از 50 درصد کریستالی کوارتز (SiO2) و بیش از 20 درصد مواد آلی در لجن بود. وجود مواد آلی در لجن می تواند به طور بالقوه باعث افت کیفیت بتن شود. از این رو، فرایند حرارت دهی لجن خشک اولیه و اثر آن بر خصوصیات کریستالی مورد توجه قرار گرفت. نتایج تجزیه و تحلیل XRD لجن پخته شده، حاکی از حذف مواد آلی و تغییراتی در فازهای کریستالی موجود بود. با توجه به بروز تغییرات کریستالی در این ماده، احتمال ایجاد فعالیت پوزولانی (واکنش پذیری در محیط سیمان) از طریق تجزیه و تحلیلSTA بررسی شد. برای بررسی اثر لجن خشک بر خصوصیات بتن، دو طرح اختلاط بر پایه نسبت آب به سیمان 45/0 و 55/0 در نظر گرفته شد و مقادیر صفر، 5، 10، 20 و 30 درصد از لجن خشک در آن استفاده شد. برای بررسی اثر لجن بر عملکرد بتن، آزمون مقاومت فشاری به عنوان مشخصه دوام در نظر گرفته شده و آزمونه های عمل آوری شده (سه تکرار) طی3، 7، 28 و 90 روز مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نمونه های 90 روزه بتن حاوی 5 درصد لجن، کاهش حدود 4%، نمونه های حاوی 10درصد لجن، کاهش حدود 8% و نمونه های حاوی 20 درصد لجن کاهش حدود 22% مقاومت فشاری را نسبت به نمونه شاهد (بدون لجن) خواهد داشت.