سنتز و بررسي خواص مكانيكي و ريز ساختاري سيمان ژيوپليمري داراي مواد سيليس بالا

Synthesis and mechanical properties and microstructure of geopolymer cement with high silica material

چكيده ابتدا ماده اوليه معدن زنوز كايولن شسته نشده (ZK1) در دماي oC800 به مدت 5 ساعت كلسينه شدند تا متاكايولن بدست آيد. سپس با استفاده از متاكايولن و محلول فعال ساز سيليكات سديم و هيدروكسيد سديم، مونه هاي ژيوپليمر با نسبت هاي - 0.9 Na2O/SiO2=0.6 و نسبت مولي Na2O/Al2O3=1 گرديد. سپس زمان هاي كيورينگ مختلف 3 و 7 و 28 روز و دماي كيورينگ 25 و50 و 75 درجه سانتي گراد انتخاب گرديد و از نمونه هاي گيرش يافته استحكام فشاري گرفته شد كه نتايج حاكي از استحكام فشاري بالاي برخي از نمونه هاي ژيوپليمري در مقايسه با نمونه هاي خمير سيمان پرتلند بود. براي بررسي بيشتر رفتار استحكام نمونه ها و گيرش آن ها از آناليز FTIR و SEM كمك گرفته شد. نتايج FTIR حاكي از آن بود كه در هنگام تشكيل ژيوپليمر ساختار نسبت به متاكايولن تغيير مي كند كه ناشي از تشكيل مونومرها و بسپارش تراكمي آن ها مي باشد. نتايجSEM نشان داد كه خمير ژيوپليمري از دو قسمت ژل و ذرات باقيمانده كوارتز تشكيل شده است. با افزايش زمان كيورينگ اندازه ذرات باقي مانده كاهش يافته است.

ABSTRACT Initially mine raw material unwashed kaolin Zenouz (ZK1) was calcined for 5 hours at 800oC to obtain Meta kaolin. After that by using Meta kaolin, sodium silicate activation solution and sodium hydroxide geopolymer samples were prepared with ratios of 0.9 Na2O/SiO2 = 0.6 and molar ratio Na2O/Al2O3 = 1. Curing time and temperature of 3, 7 and 28 days and 25, 50 and 75 °C was selected respectively. Compressive strength was taken from prepared samples that the results showed high Compressive strength of some geopolymeric samples compared with Portland cement paste samples. For further study analysis strength, FTIR and SEM samples was used. FTIR results indicate that the formation of the geopolymer structure than Meta kaolin changes that result from their condensation polymerization of the monomers. SEM results showed that geopolymeric paste is composed of two parts; gel and Quartz remaining particles. Also was seen with increasing curing time remaining particle size reduced.