بررسي تاثير محلول حاوي يون نيكل برروي خواص مكانيكي و فيزيكي سيمان پرتلند حاوي متاكائولن

كارشناسي ارشد

يكي از مشكلات محيط زيست آلوده شدن آب يا خاك توسط فلزات سنگين مي¬باشد كه يك راه حل براي كاهش آلايندگي آن استفاده از بتن¬هاي سيمان پرتلند يا سيمان¬هاي مخلوط مي¬باشد كه بواسطه¬ي جذب، تعويض يوني، تشكيل رسوب و حبس و كپسوله كردن موجب كاهش آلايندگي مي¬گردند كه عمدتا به آن نام جامدسازي و تثبيت s⁄s گويند. در اين تحقيق بررسي رفع آلايندگي نيكل با غلظت¬هاي بالا (3و 5 گرم در صد گرم سيمان) با استفاده از سيمان پرتلند تيپ 2 و سيمان پرتلند حاوي 20% جايگزيني متاكائولن هدف قرار گرفت. بدين منظور ابتدا متاكائولن با حرارت دادن كائولن در 800℃ تهيه شد. خميرهاي سيماني و سيمان حاوي %20 متاكائولن بدون نيكل و حاوي نيكل با دو غلظت مختلف (3و 5 گرم در صد گرم سيمان) تهيه شد و زمان گيرش اوليه و نهايي آن-ها، استحكام¬هاي 7،3 و 28 روزه، ليچينگ ذرات خمير عمل¬آوري شده 28 روزه خرد شده¬ي زير 3mm، الگوي پراش اشعه x نمونه¬هاي بدون نيكل و با نيكل¬ عمل¬آوري شده در زمان¬هاي مختلف و همچنين افت وزني (TG) نمونه¬هاي حاوي 5 گرم نيكل (در صد گرم سيمان) 28 روزه و ريزساختار ميكروسكوپي آن¬ها بررسي شد. نتايج نشان داد كه افزودن %20 متاكائولن به سيمان موجب افزايش زمان¬هاي گيرش اوليه و نهايي به ميزان 5 و %9 مي¬گردد ولي افزودن نيكل با غلظت¬هاي 3 و 5 گرم در صد گرم سيمان موجب كاهش زمان¬هاي گيرش اوليه و نهايي به ميزان %59-30 مي¬گردد. همچنين نتايج استحكام فشاري 28 روزه نشان داد كه استحكام از Mpa 32 مربوط به خمير سيمان تنها حدود %20-15 در نمونه¬هاي حاوي نيكل افت مي¬كند كه با افزايش ميزان نيكل افت بيشتر بوده است. الگوي پراش اشعه x براي نمونه¬هاي خمير سيمان و خمير سيمان + متاكائولن نمايشگر وجود فازهاي اترينگيت و پرتلنديت به همراه فازهاي باقي¬مانده C_2 S و C_3 S و فاز آمورف C-S-H بوده است. در نمونه¬هاي حاوي نيكل وجود فاز 〖Ni(OH)〗_2 اثبات گرديد. آناليز حرارتي TG نمونه¬ها وجود احتمالي فازهاي آمورف CSH و CASH را به ترتيب در نمونه¬هاي سيماني و نمونه سيمان + متاكائولن تاييد كرد.

196121

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد-سراميك

دكتر رحيم نقي زاده - دكتر حميدرضا رضايي