بررسی خواص مکانیکی و تخلخل خمیر ژئوپلیمری با استفاده از پلیمرهای معدنی خاش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی عمران، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

10.22124/jcr.2023.15506.1418

چکیده

با توجه به اهمیت استفاده از پوزولان‌ها، در این پژوهش تلاش شده‌است تا به بررسی کامل‌تر خصوصیات پوزولان‌های موجود در منطقه خاش پرداخته شود. در این راستا جهت بررسی دقیق‌تر، دو نمونه متفاوت از منطقه خاش مورد بررسی قرار گرفت که این دو سنگ از نوع داسیت و بازالتیک بوده و پس از آسیاب به نام خاکستر داسیت و خاکستر بازالتیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش ابتدا خواص مکانیکی دو نوع خاکستر مقایسه شد که نتایج بدست آمده به طور قابل توجهی نشان داد که خاکستر بازالتیک از مقاومت فشاری بالاتری برخوردار است. طبق نتیجه بدست آمده، بیشترین مقاومت فشاری از نمونه‌های ساخته شده با خاکستر بازالتیک به مقدار

72 مگاپاسکال به‌دست آمد. این نتایج درحالی است که بیشترین مقاومت فشاری بدست آمده از نمونه‌های ساخته شده با خاکستر داسیت،

49 مگاپاسکال بود که مربوط به نمونه ساخته شده با خاکستر بازالتیک با نسبت 2 به 1 سدیم سیلیکات به سدیم هیدروکسید

8 مولار است که در درمای محیط و نسبت 50 درصد از خاکستر به محلول قلیایی می باشد. همچنین تحلیل تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در نمونه‌های ساخته شده با خاکستر داسیت، تعداد بسیاری از ذرات در واکنش شرکت نکرده‌اند. همچنین آزمایش تخلخل به روش تزریق جیوه نشان داد که نمونه‌های ساخته شده با خاکستر داسیت، مجموع حجم تجمعی برابر با 5/67 میلی‌متر مکعب بر گرم داشته در حالی‌که نمونه ساخته شده با خاکستر بازالتیک، دارای مجموع حجم تجمعی برابر با 59/1 میلی‌متر ‌مکعب بر گرم بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of Mechanical Properties and Porosity of Inorganic Polymer Concrete Using Inorganics Polymers in Khash Area

نویسندگان [English]

  • milad kiali
  • Mohammad Mahdi Jabbari
Department of Civil Engineering, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Due to the importance of the use of pozzolans in this study, we attempted to better understand the available pozzolans in Khash region. Therefore, two different rocks from Khash region were investigated for quality assessment. These two rocks are dacite and basaltic and after mill they are called dacite and basaltic ash. In this study, two different types of concrete were designed using inorganic polymer made from the mentioned ash and their mechanical properties were investigated, which significantly showed that the basaltic ash had higher compressive strength, so that the highest compressive strength was obtained from samples made with 72 MPascal basaltic ash. However, the highest compressive strength obtained from specimens made with dacite ash is 49 MPascal. Scanning electron microscopy also showed that many particles were not reacted in samples made with dacite ash. Also, mercury injection porosity test showed that samples made with dacite ash had more porosity than basaltic samples.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inorganic polymer
  • Dacite
  • Basaltic
  • Khash Area
  • Compressive strength
  • porosity

مراجع

  1. Davidovits J. Inorganic polymeric new materials. J Therm Anal. 1991;37(8).
  2. Kani EN, Allahverdi A. Effects of curing time and temperature on strength development of inorganic polymeric binder based on natural pozzolan. Journal of materials science. 2009;44(12):3088-97.
  3. Ibrahim M, Johari MAM, Rahman MK, Maslehuddin M, Mohamed HD. Enhancing the engineering properties and microstructure of room temperature cured alkali activated natural pozzolan based concrete utilizing nanosilica. Construction and Building Materials. 2018;189:352-65.
  4. Firdous R, Stephan D, Djobo JNY. Natural pozzolan based geopolymers: a review on mechanical, microstructural and durability characteristics. Construction and Building Materials. 2018;190:1251-63.
  5. Hasnaoui A, Ghorbel E, Wardeh G. Optimization approach of granulated blast furnace slag and metakaolin based geopolymer mortars. Construction and Building Materials. 2019;198:10-26.
  6. Xie J, Wang J, Rao R, Wang C, Fang C. Effects of combined usage of GGBS and fly ash on workability and mechanical properties of alkali activated geopolymer concrete with recycled aggregate. Composites Part B: Engineering. 2019;164:179-90.
  7. Yip CK, Lukey GC, Provis JL, van Deventer JS. Effect of calcium silicate sources on geopolymerisation. Cement and Concrete Research. 2008;38(4):554-64.
  8. Chindaprasirt P, Chalee W. Effect of sodium hydroxide concentration on chloride penetration and steel corrosion of fly ash-based geopolymer concrete under marine site. Construction and Building Materials. 2014;63:303-10.
  9. Ranjbar N, Kashefi A, Maheri MR. Hot-pressed geopolymer: Dual effects of heat and curing time. Cement and Concrete Composites. 2018;86:1-8.
  10. Ranjbar N, Kashefi A, Ye G, Mehrali M. Effects of heat and pressure on hot-pressed geopolymer. Construction and Building Materials. 2020;231:117106.
  11. Bondar D, Lynsdale C, Milestone N, Hassani N, Ramezanianpour A. Effect of heat treatment on reactivity-strength of alkali-activated natural pozzolans. Construction and Building Materials. 2011;25(10):4065-71.
  12. Bondar D, Lynsdale CJ, Milestone NB. Alkali-activated natural pozzolan concrete as new construction material. ACI Materials Journal. 2013;110(3):331.
  13. Djobo JNY, Elimbi A, Tchakouté HK, Kumar S. Volcanic ash-based geopolymer cements/concretes: the current state of the art and perspectives. Environmental Science and Pollution Research. 2017;24(5):4433-46.
  14. Duxson P, Provis JL, Lukey GC, Mallicoat SW, Kriven WM, Van Deventer JS. Understanding the relationship between geopolymer composition, microstructure and mechanical properties. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2005;269(1-3):47-58.
  15. Rovnaník P. Effect of curing temperature on the development of hard structure of metakaolin-based geopolymer. Construction and building materials. 2010;24(7):1176-83.
  16. Kriven WM, Bell JL, editors. Effect of alkali choice on geopolymer properties. 28th International Conference on Advanced Ceramics and Composites B: Ceramic Engineering and Science Proceedings; 200

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار