مطالعۀ آزمایشگاهی خواص مکانیکی ملات های ژئوپلیمری حاوی سرباره، پودر کائولن و پلیمر

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سید حسین قاسم زاده موسوی نژاد ¹
• آرین درویشعلی نژاد ²

¹ دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

² دانشجوی کارشناسی ارشد عمران سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

10.22067/jfcei.2024.79313.1185

چکیده

با توجه به میزان مصرف بالای ملات و بتن در سازه ها و نیاز روز افزون به تولید سیمان، توجه به اثرات مخرب زیست محیطی این ماده ضروری به نظر می رسد. این پژوهش قصد دارد تأثیر پودر سرامیک کائولن، سربارۀ کورۀ آهنگدازی و پلیمر استایرن بوتادین رابر را بر روی خواص ‏مکانیکی بتن ژئوپلیمری بررسی کند. در این تحقیق آزمایشگاهی از پودر کائولن و سرباره با درصدهای مختلف و پلیمر استفاده شده است. به منظور دستیابی به اهداف، نمونه های 12 طرح اختلاط تحت ‏آزمایش های مختلف نظیر مقاومت فشاری، خمشی، کششی، مدول الاستیسیته، زمان گیرش بتن (سوزن ویکات) و بررسی ریزساختار میکروسکوپ الکترونی روبشی قرار گرفتند. استفاده از پلیمر در آزمایش مقاومت فشاری 7 و 28 روزه در نمونه طرح BS8 نسبت به طرح شاهد S4 به ترتیب باعث بهبود 15% و 24% مقاومت نمونه ها شد. در آزمایش مقاومت کششی نمونه طرح اختلاط SC50-4 (2.79 Mpa) نسبت به نمونه طرح شاهد S4 (2.63 Mpa) باعث بهبود 6% مقاومت نمونه شد. در آزمایش مقاومت خمشی بین نمونه طرح شاهد S4 نسبت به نمونه طرح BS8 تفاوت معناداری مشاهده نشد. با آزمایش ریزساختار در نمونه های حاوی 75% پودر کائولن نسبت به نمونه های حاوی 50% پودر کائولن، به علت آگلومره شدن نانو ذرات، افت خواص مکانیکی در آنها مشاهده شد که به دلیل تجمع نانو ذرات در این درصد وزنی است.

کلیدواژه‌ها

• ملات ژئوپلیمر
• سرباره
• کائولن
• مقاومت فشاری
• خواص مکانیکی

---

عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Mechanical Properties of Geopolymeric Mortars Containing Slag, Kaolin Powder and Polymer

نویسندگان [English]

• Seyed Hosein Ghasemzadeh Mousavinejad ¹
• Arian Darvishalinezhad ²

¹ Associate Professor, Department of Civil Engineering, Technical Faculty, University of Giulan, Rasht, Iran

² MSc Student of Structural Engineering, Department of Civil Engineeing, Faculty of Engineering, University of Guilan,, Rasht, Iran.

چکیده [English]

Considering the high consumption of mortar and concrete, in structures, and the increasing demand for cement production, it seems necessary to pay attention to the harmful environmental effects of this material. This research aims to investigate the effect of kaolin ceramic powder, blast furnace slag and styrene butadiene rubber polymer on the mechanical properties of geopolymer concrete. In this laboratory research, kaolin powder and slag with different percentages as well as polymer have been used. In order to achieve the goals, samples of 12 mixing plans were subjected to various tests such as compressive strength, flexure, tensile strength, modulus of elasticity, setting time of concrete and scanning electron microscope microstructure examination. The use of polymer in the 7and28 day compressive strength test in the BS8 design sample compared to the S4 control design improved the strength of the samples by 15% and 24%, respectively. In the tensile test of the SC50-4 mixing design sample (2.79 Mpa) compared to the control S4 design sample (2.63 Mpa), the strength of the sample improved by 6%. In the flexural strength test, no significant difference was observed between the S4 design sample and the BS8 design sample. by testing microstructure in samples containing 75% kaolin powder compared to samples containing 50% kaolin powder due to Agglomeration of nanoparticles, a drop in mechanical properties was observed in them, which is due to the accumulation of nanoparticles in this weight percentage.

کلیدواژه‌ها [English]

• Geopolymer Mortar
• GGBFS
• Kaolin
• Compressive Strength
• Mechanical Properties