مطالعه آزمایشگاهی اثر غلظت محلول‌های سیلیکات سدیم و پتاسیم هیدروکسید و دمای ساخت بر زمان گیرش و مقاومت فشاری ملات ژئوپلیمری

نوع مقاله: یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 مدیریت ساخت، عمران، صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران

2 مدیریت ساخت، عمران، صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران/

چکیده

ژئوپلیمرها به عنوان یک بتن بدون سیمان توجه بسیاری از محققین را در سال‌های اخیر جلب کرده است. در ساخت این نوع بتن‌ها به جای سیمان از مواد مختلفی (دارای ساختار آلومینوسیلیکاتی) مانند متاکائولن، زئولیت و... استفاده می‌شود. برای تشکیل ماده چسباننده از محلول‌های شیمیایی جهت تکمیل فرآیند ژئوپلیمرازاسیون استفاده می‌شود. تهیه محلول‌های شیمیایی معمولا گرمای زیادی آزاد می‌کند. در این تحقیق از سرباره کوره‌های آهنگدازی به عنوان جایگزین سیمان و از محلول‌های سیلیکات سدیم و پتاسیم هیدروکسید به عنوان محلول‌های شیشمایی استفاده شده است. در این تحقیق اثرات مواد شیمیایی و دمای ساخت در خواص تازه و سخت شده خمیر و ملات ژئوپلیمری ارزیابی شده است. بدین منظور 20 نسبت اختلاط مختلف ساخته شد و زمان گیرش، دمای ساخت، مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته برای آنها اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد هرچه میزان مواد شیمایی بیشتر باشد زمان گیرش کمتر شده و همزمان دمای ساخت و مقاومت فشاری بیشتری در نمونه ها بدست آمده است. .همچنین در بین دو محلول سیلیکات سدیم و پتاسیم هیدروکسید، اثرات غلیظ تر کردن محلول سیلیکات سدیم در افزایش مقاومت و کاهش زمان گیرش بیشتر است. اثر این دو محلول بر دمای ساخت نیز بررسی شد و برای بررسی معنی داری رابطه بین آن‌ها تحلیل آماری صورت گرفت. همچنین رابطه بین مدول الاستیسیته ملات های ساخته شده با مقاومت فشاری بدست آمد. عکس‌های میکروسکوپ الکترونی نمونه‌ها با بیشترین و کمترین میزان مقاومت نشان داد، بیشتر بودن مواد شیمایی و دمای ساخت موجب تشکیل بیشتر ژل ژئوپلیمر سخت‌ شده گردیده و عرض ترک‌های مشاهده شده در طرح با محلول های شیمیایی کمتر، نزدیک به 3 برابر بیشتر است. همچنین آزمایش پرتو نگاری اشعه X برای نمونه‌ها نشان داد شدت بازتابش در نمونه با مقاومت پایین بیشتر بوده که حاکی از کمتر از تشکیل شدن ژئوپلیمر سخت شده به دلیل کاهش غلظت مواد شیمیایی بوده است

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental study of sodium silicate and potassium hydroxide solutions and mixing temperature on setting time and compressive strength of the geopolymer mortar

نویسندگان [English]

  • Hadi Nazarpour 1
  • Milad Jamali 2
1 Construction Management, Civil, Babol Noshirvani university of technology, Babol, Iran
2 Construction management, Civil, Babol Noshirvani university of technology, Babol, Iran
چکیده [English]

Geopolymers have attracted the attention of many researchers in recent years as a non-cement concrete. Instead of cement, various material such as metakaoline, zeolite, rice husk ash, etc are used in Geopolymers. In order to complete the geopolymerization process, a binder is used along with the selected material from the chemical solutions. Preparation of chemical solutions usually liberates a lot of heat. In this research, steel slag was used as a substitute for cement. In addition, solutions of sodium silicate and potassium hydroxide used as chemical solutions. This research evaluates the effects of chemicals and the mixing temperature on properties of geopolymer mortar. For this purpose, 20 different mixing ratios were made. Setting time, mixture temperature, elasticity module and compressive strength of sample were measured. The results showed that the higher the amount of chemicals solution creates mores mixing temperature and compressive strength and less setting time. Between solutions of sodium silicate and potassium hydroxide, the effects of increasing of the sodium silicate solution are greater in strength growth, temperature growth and setting time reduction. The electron microscopic images of the samples with the highest and the least strength showed that the higher amount of chemicals and the temperature of the construction caused the formation of more hardened geopolymer gel and the width of the cracks observed in the mix design with less chemical solutions It is nearly 3 times more. In addition, X-ray radiation testing for the samples with the highest and lowest strenght showed that the intensity of reflection in the sample with lower strenght was higher; indicating that the hardened geopolymer gel was less due to the reduction of chemical concentration.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geopolymer mortar
  • Slag
  • elasticity module
  • mixing temperature
  • setting time
  • Compressive strength

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 09 آذر 1397
  • تاریخ دریافت: 14 اردیبهشت 1397
  • تاریخ بازنگری: 21 مهر 1397
  • تاریخ پذیرش: 09 آذر 1397