بررسی آزمایشگاهی مقاومت فشاری، نفوذپذیری و آزمایش ضربه در بتن ژئوپلیمری بر پایه سرباره کوره بلند

تولید سیمان همواره با چالش های زیست محیطی ناشی از انتشار دی اکسید کربن همراه بوده است. از سوی دیگر، تولید سیمان فرآیندی انرژی بر است و منجر به مصرف فراوان سوخت های فسیلی می شود. برای رفع این مشکل تولید بتن ژئوپلیمری در دستور کار قرار گرفته است. محققان تصمیم گرفتند اثرات منفی تولید سیمان را کاهش دهند و خواص برتری نسبت به بتن معمولی داشته باشند. در مطالعه حاضر، بتن ژئوپلیمری بر پایه سرباره با الیاف پلی اولفین ۰-۲ درصد و نانو سیلیس ۰-۸ درصد برای بهبود ساختار آن استفاده شد. نمونه ها پس از عمل آوری در شرایط خشک در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد در کوره، تحت آزمایش های استحکام فشاری، مقاومت کششی و چکش قطره ای قرار گرفتند تا خواص مکانیکی آن ها ارزیابی شود و همچنین تست نفوذپذیری برای ارزیابی دوام آن ها انجام شود. آزمایشات در سن ۷ و ۹۰ روزگی در دمای محیط (۲۰ درجه سانتیگراد) انجام شد. افزودن نانو سیلیس کل خواص بتن ژئوپلیمری مبتنی بر سرباره را افزایش داد. افزایش سن پخت نتایج همه آزمایشات را بهبود بخشید. نتایج تمامی آزمایشات در بتن ژئوپلیمری برتری نتایج را نسبت به بتن معمولی نشان داد. در سن پخت ۲۸ روزه، افزودن تا ۸ درصد نانو سیلیس به ترکیب بتن ژئوپلیمری نتایج آزمایش مقاومت فشاری را تا ۱۹.۰۱ درصد، نفوذپذیری آب تا ۳۵ درصد و مقاومت ضربه را تا ۳۶.۳۶ درصد بهبود بخشید. افزودن تا ۲ درصد الیاف پلی الفین در ترکیب بتن ژئوپلیمری منجر به کاهش ۲۸.۹۵ درصدی مقاومت فشاری اما ۲۰ درصدی بهبود نفوذپذیری آب و افزایش ۸.۲۶ برابری در مقاومت ضربه ای شد. در ادامه با انجام آزمون SEM، بررسی ریزساختار بر روی نمونه های بتن انجام شد. علاوه بر همپوشانی آنها با یکدیگر، نتایج نشان دهنده برتری بتن ژئوپلیمری نسبت به بتن معمولی است. علاوه بر این، تاثیر مثبت افزودن نانو سیلیس را بر ریزساختار کنسرت نشان داد.

کلیدواژه ها:

بتن ژئوپلیمر ، الیاف پلی الفین ، نانو سیلیس ، سرباره کوره بلند ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)