محمد علی داستان دیزناب

ملات‌های سیمانی در معرض عوامل مخربی چون محیط‌های اسیدی و چرخه‌های ذوب و یخبندان قرار دارند که دوام آن‌ها را کاهش می‌دهد. به‌کارگیری سنگدانه رس منبسط شده سبک (لیکا) و الیاف پلی‌پروپیلن راهکاری مؤثر برای سبک‌سازی و بهبود مقاومت مکانیکی و پایداری در شرایط محیطی نامطلوب است. این پژوهش با هدف بررسی عملکرد پنل‌های نمای ساختمانی ساخته‌شده از ملات سبک انجام شد، تا ضمن کاهش وزن، دوام آن در برابر باران‌های اسیدی و تغییرات دمایی ارزیابی شود. در این راستا، به منظور تعیین درصد بهینه جایگزینی لیکا، از داده‌های مطالعات پیشین و روش شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. چهار متغیر اصلی شامل درصد لیکا، محدوده دانه‌بندی، مقدار سیمان و نسبت آب به سیمان به‌عنوان ورودی و دو خروجی کلیدی یعنی افت مقاومت فشاری و افت چگالی مدل‌سازی شدند. نتایج مدل‌سازی نشان داد که مقدار بهینه لیکا برای دستیابی به حداقل افت مقاومت فشاری و کاهش معقول چگالی برابر با 65/8 درصد است؛ ازاین‌رو، مقدار 10 درصد به عنوان سطح جایگزینی نهایی برای طرح اختلاط آزمایشگاهی انتخاب گردید. در تمامی طرح‌ها، 1/0 درصد الیاف پلی‌پروپیلن لحاظ شد. میانگین مقاومت فشاری و خمشی نمونه شاهد به‌ترتیب 84/43 و 95/11 مگاپاسکال بود. پس از 28 روز غوطه‌وری در محلول اسید سولفوریک با 5/1 = pH، این مقادیر به‌ترتیب به 92/32 و 98/7 مگاپاسکال کاهش یافتند (معادل 9/24 و 2/33 درصد افت). در اثر 250 چرخه ذوب و یخبندان نیز مقاومت فشاری و خمشی به‌ترتیب 8/15 و 4/16 درصد کاهش یافت. بیشترین تخریب در حالت ترکیبی مشاهده شد، به‌طوری‌که مقاومت فشاری به 26 مگاپاسکال (کاهش 7/40 درصدی) و مقاومت خمشی به 70/6 مگاپاسکال (کاهش 9/43 درصدی) رسید. افزایش افت جرم تا 98/4 درصد و جذب آب تا 17/7 درصد نیز مؤید روند تضعیف خواص مکانیکی بود. نتایج نشان داد حضور هم‌زمان لیکا و الیاف پلی‌پروپیلن ضمن کاهش وزن، بخشی از افت مقاومت ناشی از محیط اسیدی و چرخه‌های ذوب و یخبندان را جبران می‌کند. این پژوهش رویکردی نوین برای طراحی ملات‌های سبک و مقاوم در محیط‌های سخت ارائه می‌دهد.