شماره ركورد :
1142313
عنوان مقاله :
فاكتورهاي تاثيرگذار بر مقاومت فشاري بتن ژئوپليمري بر پايه متاكائولن
عنوان به زبان ديگر :
Factors Influencing Compressive Strength of Metakaolin-based Geopolymer Concrete
پديد آورندگان :
اسپرهم، عليرضا دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم تحقيقات , مراديخو، اميربهادر دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم تحقيقات
تعداد صفحه :
14
از صفحه :
53
تا صفحه :
66
كليدواژه :
بتن ژئوپليمري , متاكائولن , مقاومت فشاري , محلول فعالكننده قليايي , سديم , پتاسيم
چكيده فارسي :
در سالهاي اخير ژئوپليمر به عنوان يك عامل سيماني جديد و دوستدار محيط زيست، به عنوان جايگزيني براي سيمان پرتلند مطرح شده است كه ميتواند منجر به كاهش مشكلات زيست محيطي ناشي از توليد سيمان پرتلند شود. مقاومت فشاري به عنوان يكي از مشخصههاي مهم بتن، متاثر از پارامترهاي مختلفي است. در بتن ژئوپليمري نيز با توجه به مواد تشكيل دهنده، پارامترهاي مختلفي ميتواند مقاومت فشاري را تحت تاثير قرار دهد. در اين پژوهش آزمايشگاهي، برخي از پارامترهاي تاثيرگذار بر مقاومت فشاري بتن ژئوپليمري بر پايه متاكائولن شامل: نوع محلول فعالكننده قليايي (سديم و پتاسيم)، غلظت محلول هيدروكسيد سديم، نسبت وزني محلول فعالكننده قليايي به منبع آلوميناسيليكاتي، نسبت وزني محلول سيليكات سديم به هيدروكسيد سديم، دماي عملآوري و ميزان آب، مورد مطالعه قرار گرفت. در همين راستا نمونههاي بتن ژئوپليمري ساخته و عملآوري شدند. سپس آزمون مقاومت فشاري از نمونهها گرفته شد. نتايج نشان داد استفاده از محلول فعالكننده پتاسيمي منجر به دستيابي به مقاومت فشاري 28 روزه بيشتر و محلول فعالكننده سديمي سبب دستيابي به مقاومت زودرس بيشتر، ميشود. افزايش غلظت محلول هيدروكسيد سديم تا 14 مول، سبب افزايش مقاومت فشاري شد اما با افزايش بيشتر غلظت به 16 مول، تغيير قابل ملاحظهاي در مقاومت فشاري ديده نشد. افزايش ميزان آب موجود در بتن ژئوپليمري سبب افزايش نسبت آب به مواد خشك و كاهش چشمگير مقاومت فشاري شد. ميزان بهينه نسبت 0 سنجش شد و با افزايش اين نسبت مقاومت فشاري نمونهها كاهش يافت. افزايش نسبت / وزني محلول فعالكننده قليايي به منبع آلوميناسيليكاتي 9 1 سبب دستيابي به بيشترين مقاومت فشاري شد. با افزايش اين نسبت تا 3، مقاومت / وزني محلول سيليكات سديم به هيدروكسيد سديم از 1 به 5 فشاري به طور قابل ملاحظهاي كاهش يافت. همچنين افزايش دماي عملآوري تا 80 درجه سانتيگراد، سبب افزايش نسبي مقاومت فشاري 28 روزه و افزايش قابل ملاحظه مقاومت 3 و 7 روزه بتن ژئوپليمري شد اما با افزايش بيشتر دما تا 90 درجه سانتيگراد، مقاومت فشاري كاهش يافت.
چكيده لاتين :
Concrete due to its special feature, is the most widely consumed material in the world, after water. But the production process of ordinary Portland cement as a main component of conventional concretes, has major disadvantages such as high amount of carbon dioxide emission and high energy consumption. Therefore, it seems necessary to find an alternative to ordinary Portland cement. In recent years, geopolymer has been introduced as a novel cementing agent and green alternative to the Portland cement which can eliminate the extensive negative of ordinary Portland cement production process. According to the needed engineering characteristics perspective in civil engineering, the geopolymer concretes have better chemical and mechanical properties than the ordinary ones such as high compressive, flexural and tensile strength, rapid hardening, resistance against high heat and firing, low penetration, resistance against salts and acids attacks and low creep. Compressive strength is considered as one of the important characteristics of concrete. In geopolymer concretes, according to the ingredients, several factors have been identified as important parameters affecting the compressive strength like: the type of aluminosilicate source, the molar composition of the oxides present in the aluminosilicate source, the curing regime, the water content, the weight ratio of alkaline activator solution to aluminosilicate source, alkaline activator solution parameters and etc. Hence, in this experimental research, several factors affecting the compressive strength of metakaolin-based geopolymer concrete including: the type of alkaline activator solution, the weight ratio of water to solid material participated in geopolymerization, sodium hydroxide concentration, the weight ratio of alkaline activator solution to aluminosilicate source and sodium silicate to sodium hydroxide weight ratio, were studied. In this regard, geopolymer concrete specimens were made and cured in 80 °C for 24 hours. After curing, specimens were placed in the ambient condition and compressive strength test, were performed. The obtained results indicated that using potassium hydroxide and potassium silicate as an alkaline activator solution, result in higher 28-day compressive strength of geopolymer concrete compare to sodium-based alkaline activator solution. On the other hand, using sodium hydroxide and sodium silicate as an alkaline activator solution, result in higher 3- and 7-day compressive strengths and also, faster hardening compare to potassium-based alkaline activator solution. Furthermore, increasing the weight ratio of water to solid material result in significant decreasing geopolymer concrete compressive strength. Also, 7-and 28-day compressive strength of geopolymer concrete is increases with increase in concentration of sodium hydroxide up to 14 M, but for 16 M, there is no remarkable changes in compressive strength. Besides, increasing sodium hydroxide concentration, causes faster hardening of geopolymer concrete. It is also absorbed that increasing the alkaline activator solution to metakaolin weight ratio result in decreasing geopolymer concrete compressive strength. Moreover, Increasing the weight ratio of sodium silicate to sodium hydroxide up to 1.5 (the optimum ratio), leads to achieve the highest 7-and 28-day compressive strengths of geopolymer concrete, but 7-and 28-day compressive strengths of geopolymer concrete is decreases noticeably, with further increase in weight ratio of sodium silicate to sodium hydroxide ratio up to 3. Compressive strength of geopolymer concrete is increases with increase in curing temperature up to 80 °C, but further increase up to 90 °C, result in decreasing geopolymer concrete compressive strength.
سال انتشار :
1399
عنوان نشريه :
مهندسي عمران مدرس
فايل PDF :
8114706
لينک به اين مدرک :
بازگشت