در این تحقیق7 طرح اختلاط با %20، %30، %40، %50، %60 و%70 سرباره کارخانه فولاد اهواز به صورت پودر شده جایگزین بخشی از سیمان شدند و نمونه های ساخته شده در سنین 28، 56، 91 و 120 روزه تحت آزمایش های لازم قرار گرفتند. آزمایش های اسلامپ، وزن مخصوص بتن تازه، مقاومت فشاری، مقاومت کششی دو نیم شدن، مقاومت الکتریکی، جذب آب حجمی و عمق نفوذ آب نمونه های ساخته شده، از بتن های مرجع و سیمان- سرباره ای انجام شدند. نتایج نشان داد که پودر سرباره تا سن 56 روزه بر خواص مکانیکی نمونه ها اثر قابل ملاحظه ای نداشته، اما با گذشت زمان، مقاومت فشاری نمونه حاوی %40 سرباره در سن 120 روزه نسبت به نمونه مرجع %1 و همین طور مقاومت کششی دو نیم شدن نمونه های حاوی %30 سرباره در سن 120 روزه نسبت به نمونه مرجع %4 افزایش نشان دادند، هرچند مقدار افزایش %1 ناچیز به نظر می رسد، اما نشانگر این است که تا سن 120 روز سرباره دارای اثر مثبت بر مقاومت فشاری است. درصد جذب آب در سن 120 روزه در نمونه حاوی %40 سرباره، نسبت به نمونه مرجع %4/3 افزایش نشان داد. مقاومت الکتریکی نمونه حاوی %40 سرباره در سن 120 روزه %37 کاهش و عمق نفوذ آب در نمونه حاوی %40 سرباره نسبت به نمونه مرجع نیز 8/2میلی متر افزایش نشان دادند.

بتن خودتراکم، بتنی است که همزمان سه ویژگی، توانایی جریان تحت وزن خود، پر کردن فضای کامل قالب و ایجاد یک مخلوط چگال و نسبتا همگن را بدون نیاز به عملیات تراکم را داشته باشد. سرباره کارخانه فولاد اهواز استفاده گردید. این سرباره در ترکیبات شیمیایی خود تفاوت قابل توجهی با سرباره های متداول در دنیا دارد و به همین دلیل، در ساخت بتن خودتراکم استفاده گردید. در ساخت نمونه ها %25، %35، %45، %50 و %60 پودر سرباره، جایگزین بخشی از سیمان شد و نمونه ها در سنین 28، 56، 91 و120 روزه آزمایش شدند. آزمایش های مربوط به رئولوژی بتن شامل جریان اسلامپ، قیف  Vو جعبه L انجام شدند. مقاومت فشاری و آزمایش ضریب ارتجاعی استاتیکی از خواص مکانیکی و آزمایش های مرتبط با دوام شامل مقاومت الکتریکی، عمق نفوذ آب و جذب حجمی آب انجام گردیدند. طبق آزمایش های انجام شده، درصد بهینه پودر مصرفی به میزان %25 تعیین شد. آزمایش اسلامپ نمونه حاوی درصد بهینه پودر سرباره، افزایش %14 را نسبت به نمونه مرجع نشان داد. در آزمایش مقاومت فشاری، نمونه های حاوی درصد بهینه پودر سرباره در  سن 120 روزه، نسبت به نمونه مرجع افزایش داشتند. بررسی نتایج عمق نفوذ آب و همین طور درصد جذب حجمی آب %4 افزایش را نشان دادند. ضریب ارتجاعی استاتیکی نمونه های حاوی درصد بهینه پودر سرباره به مقدار %4/8 نسبت به نمونه مرجع در سن 120روزه افزایش داشتند. بررسی نتایج عمق نفوذ آب و درصد جذب حجمی آب در نمونه های حاوی درصد بهینه پودر سرباره، به ترتیب به میزان %12/5 و %16/6 در سن 120روزه، کاهش نشان دادند.

یکی از راه های بهسازی تولید سیمان، جایگزینی بخشی از آن با مواد افزودنی ارزان ­قیمت و در دسترس است که پوزولان­های طبیعی و مصنوعی از جمله این مواد هستند. با توجه به اهمیت کاربرد ملات­های سیمانی در ساخت سازه های بنایی و هم­چنین تأثیر استفاده از سرباره بر خواص این نوع ملات ­ها، تاثیر سرباره تولیدی از کارخانه فولاد اهواز که به دلیل تفاوت قابل توجه در ترکیبات شیمیایی آن نسبت به سرباره های متداول در دنیا یک سرباره خاص است، بر خواص رئولوژی، مکانیکی و دوامی ملات­ ها بررسی شده است. در این تحقیق، تاثیر استفاده از پودر سرباره کارخانه فولاد اهواز در ساخت ملات­ های سیمان- سرباره ­ای بررسی شد. پودر این سرباره در درصدهای 20 تا 70 با افزایش ­های ده درصدی، جایگزین بخشی از سیمان شد و نمونه ­ها در سنین 28، 56، 91 و 120 روزه تحت آزمایش قرار گرفتند. آزمایش­های میز جریان، مقاومت­های فشاری، خمشی، و الکتریکی، و همین­ طور دو آزمایش عمق نفوذ و جذب آب انجام شدند. نتایج نشان داد که پودر سرباره در سنین 28 و 56 روزه بر خواص مکانیکی نمونه­ ها اثر زیادی نداشت، اما در سن 120 روزه مقاومت­ های فشاری و خمشی نمونه­ های حاوی 20% و 30% پودر سرباره، نسبت به نمونه مرجع افزایش داشتند؛ از منظرهای فنی و اقتصادی، 30% به عنوان درصد بهینه جایگزینی پیشنهاد می شود. جذب آب در سن 120 روزه در نمونه های حاوی 20% و 30% سرباره، به ترتیب 30% و 61% و عمق نفوذ آب 25% و 33%، نسبت به نمونه مرجع افزایش نشان دادند؛ اما مقاومت الکتریکی به اندازه 11% و 23% کاهش یافتند.

در این تحقیق، تعداد 11 طرح اختلاط شامل یک طرح مرجع و ده طرح ملات سیمان- سرباره ای ساخته شدند. نسبت آب به سیمان در همه طرح ها 40/0 بود. در ده طرح مذکور از پودر سرباره کارخانه فولاد اهواز به جای %30 سیمان استفاده گردید. در پنج عدد از طرح ها به جای بخشی از سنگ­دانه ­های طبیعی از سبک­دانه اسکوریا و در پنج طرح دیگر از سبک­دانه پومیس استفاده گردید. در انجام آزمایش ها نمونه های مکعبی و منشوری به ­ترتیب به ابعاد 50 و 40×40×160 میلی متر استفاده شدند. نمونه ها همگی در دو محیط شامل آب شرب اهواز و دمای محیط آزمایشگاه عمل آوری شدند. در هر ده طرح، اختلاط جایگزینی سبک­دانه های اسکوریا و پومیس به صورت %30، %40، %50، %60 و %70 با سنگ­دانه های طبیعی بوده است. برای تعیین خواص رئولوژی، مکانیکی و دوام آزمایش میز جریان، آزمایش های مقاومت های فشاری و خمشی و آزمایش های مقاومت الکتریکی، جذب آب حجمی، عمق نفوذ آب و میکروسکوپ الکتریکی انجام شدند. %50 و %30 پومیس به جای ماسه برای نمونه های عمل آوری شده در آب شرب و دمای محیط آزمایشگاه بهینه هستند. کاربرد اسکوریا به میزان %30 و %40 به جای ماسه برای نمونه های عمل آوری شده در آب شرب و دمای محیط آزمایشگاه نیز بهینه می باشند. در نتیجه نمونه های عمل آوری شده در دمای محیط آزمایشگاه طرح بهینه %40 اسکوریا و نمونه های عمل آوری شده در محیط آب شرب طرح بهینه %50 پومیس در سن 91 روزه به ­ترتیب به­ میزان %14 و %5 نسبت به نمونه های طرح مرجع محیط آب شرب، افزایش مقاومت فشاری داشتند.

به دلیل استفاده وسیع از سازه های بتنی در شرایط متفاوت اقلیمی و در نتیجه بروز انواع آسیب دیدگی ها در بتن، توجه به پایایی بتن را از اهمیت خاصی برخوردار است. زیرا در غیر این صورت سازه بتنی در طول عمر مفید خود توانایی سرویس دهی مطلوب را نخواهد داشت. یکی از مهمترین دلایل بروز خسارت در سازه های مسلح بتنی، خوردگی آرماتورهای فولادی می باشد ک هر ساله در سراسر جهان زیانهای فراوانی به بار می آورد. نفوذ یونهای کلر در محیط بتن و کربناسیون از شایع ترین عوامل خوردگی آرماتورهای فولادی محسوب می شوند. هدف از تحقیق حاضر، بررسی و مقایسه دوام نمونه بتنی، در صورت تغییر پارامترهای نسبت آب به مواد سیمانی، درصد میکروسیلیس، سرباره و ترکیب آنها به عنوان جایگزین سیمان و در نهایت تشخیص بهترین حالت ترکیب این مواد با سیمان در محیط بتن (درصد بهینه) به لحاظ دستیابی به حداکثر مقاومت و پایایی در برابر خوردگی فولاد می باشد. همچنین بررسی نقش تغییرات مقاومت فشاری بتن بردوام بتن در برابر خوردگی فولاد از دیگر اهدافی بود که در این تحقیق دنبال شد. در این تحقیق جهت دستیابی به اهداف فوق الذکر، نمونه ها در سه نسبت آب به مواد سیمانی 0.5 ، 0.4، 0.3 و در قالب 52 طرح اختلاط (468 نمونه) ساخته شدند. بدین ترتیب که نمونه های ساخته شده در هر کدام از نسبت های آب به مواد سیمانی، حاوی 0، 2، 35 و 50 درصد سرباره به عنوان جایگزین بخشی از سیمان مصرفی بوده و در هر درصد جایگزینی سرباره، از 0، 5، 10 و 15 درصد میکروسیلیس نیز به عنوان جایگزین سیمان استفاده شد. مقادیر بهینه هر یک از سرباره و میکروسیلیس جایگزین در بتن برای حصول برای حصور بهترین پایایی در مقابل خوردگی فولاد در این تحقیق تعیین گردید که شرح آن در اصل مقاله ارائه خواهد گردید.

در این تحقیق، استفاده از سرباره فولادسازی (شرکت فولاد خوزستان) به منظور تثبیت دو نوع خاک  مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، از دو نوع معدن خاک در شهرستان اهواز شامل منطقه غیزانیه (ماسه لای دار) و معدن سویسه (رس با خاصیت خمیری کم) استفاده شده است. ابتدا با بهره گیری از روش های آزمایشگاهی، مقاومت مصالح درصدهای مختلف وزنی از سرباره آهن گدازی با خاک ها ترکیب و نسبت به انجام آزمایش های مختلف نظیر دانه بندی و طبقه بندی خاک، تراکم و نسبت ظرفیت باربری کالیفرنیا (CBR) اقدام گردید. بررسی و تحلیل نتایج آزمایش ها، برتری خصوصیات مهندسی سرباره خالص نسبت به خاک را تأیید می نماید و نشان می دهد استفاده از سرباره آهن گدازی تأثیر مناسبی در افزایش میزان تراکم خاک و نیز عدد نسبت باربری کالیفرنیا در حالت اشباع و خشک دارد. همچنین، از نظر راندمان کاربرد سرباره و ترکیب با خاک رس در افزایش ظرفیت باربری آن بسیار مؤثرتر بوده است. عدد CBR اشباع برای خاک معدن غیزانیه (ماسه لای دار) برابر 20 می‏باشد که مخلوط 80 درصد وزنی این خاک با 20 درصد سرباره درشت باعث افزایش عدد CBR اشباع به 34 می شود. از سوی دیگر، عدد CBR اشباع برای خاک معدن سویسه (رس با خاصیت خمیری کم) برابر 7 می‏باشد که مخلوط 80 درصد وزنی این خاک با 20 درصد سرباره ریزدانه باعث افزایش عدد CBR اشباع به 30 می شود. استفاده از محصول فرعی سرباره کارخانه های فولادسازی از جنبه زیست محیطی نیز سودمند می‏باشد.