بتن ازجمله مصالحی است که در صنعت ساختمان و بخصوص در سازهای بتنی با توجه به اهمیتی که دارد مهمترین نقش را ایفا میکند. خواص بتن میتواند با افزودن مواد افزودنی به مخلوط های بتنی اصلاح شده و باعث رشد صنعت مواد جایگزین در بتن شود. همچنین میتوان با کاهش مقدار مصرف سیمان در بتن و استفاده از مواد جایگزین، آلودگی های زیست محیطی توسط کارخانه های تولید سیمان را کاهش داد
با بکارگیری افزودنی ها در بتن بعلت ساختار بسیار ریز و تاثیر فیزیکی- شیمیایی این مواد خواص بتن تا حدودی اصلاح شده و در نتیجه وضعیت سازه های بتنی بهبود پیدا میکند
یکی از موادی که میتواند به عنوان جایگزین مناسب برای سیمان در بتن مورد استفاده قرار گیرد ماده ی معدنی ولاستونیت است که با کاهش مصرف سیمان در بتن موجب کاهش دی اکسید کربن ناشی از روند تولید سیمان میشود. ولاستونیت دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مطلوب بوده و اثرات مطلوبی نیز بر خواص بتن دارد.
در یک تحقیق آزمایشگاه ی والساتونیت و براده آهن جایگزین درصدی از سیمان شده و مقاومت فشاری نمونه ها در سنین ۷ ،۲۸ و ۹۰ روزه و مقاومت کششی در سنین ۷ و ۲۸ روزه اندازه گیری شده است. نتایج حاصل نشان دهنده مشارکت بیشتر ولاستونیت نسبت به براده آهن در مقاومت فشاری و کششی بتن بوده است.
ولاستونیت یک ماده معدنی برپایه کلسیم ایزو سیلیکات است که ممکن است شامل مقادیری آهن ومنیزیم نیز باشد
. Sio2,Cao اجزای اصلی تشکیل دهنده ولاستونیت هستند. در ولاستونیت خالص هر مولفه تقریبا ۵۰ %وزنی این ماده را شامل میشود. Cao حدود ۳/۴۸ درصد وزنی و Sio2 حدود ۷/۵۱ وزنی ولاستونیت را تشکیل میدشند
علاوه بر این دو ماده آلومینیوم، آهن، منیزیم، منگنز، پتاسیم و سدیم نیز در ساختار ولاستونیت موجود است. همچنین اندازه ی دانه های ولاستونیت همانند ذرات سیمان میباشد. این ماده عموما سفید رنگ بوده و زمانی که سنگ آهک ناخالص در معرض دما و فشار زیاد قرار میگیرد بوجود میآید. از این ماده معمولا در کارخانه کاشی و سرامیک به علت سفیدی و اجزای سوزنی شکل مورد استفاده قرار میگیرد
ولاستونیت ممکن است جهت بهبود وضعیت سطحی جایگزین سنگ آهک و ماسه در الیاف شیشهای شود
. ]al et Colin نشان دادند که مقاومت خمشی بتن با استفاده از ولاستونیت همراه با خاکستری بادی و یا دوده سیلیس افزایش مییابد.
Yog به این نتیجه دست یافت که مقاومت فشاری و خمشی بتن با جایگزینی ۱۵ %سیمان بوسیله ولاستونیت افزای مییابد
]Nehdi & Soliman مشاهده کردند که استفاده از ولاستونیت در بتن موجب افزایش مقاومت فشاری بتن در سنین اولیه شده و همچنین تخلخل بتن را کاهش داده و موجب کاهش انقباض در بتن میشود.
آهن به صورت سنگ آهن به وفور در طبیعت و معادن یافت میشود. برای تولید فوالد ازسنگ آهن، آهن خام را تولید کرده و توسط عمل احیا در کوره های بلند کارخانجات ذوب آهن پس از دفع مواد زاید و افزودن عناصری مانند کربن- نیکل- منگنز- مولیبدن- سیلیسیم و… که هریک میتواند باعث تغییراتی برروی ویژگی آهن شود. گفتنی است که استفاده از این آلیاژها میتواند ۳ %وزن کل آهن را تشکیل بدشد
