عنوان
بررسي تاثير استفاده از سراميك هاي دور ريز پرسلان به عنوان سنگ دانه در كامپوزيت هاي ژئوپليمري مسلح شده با الياف (FRGC) تحت اثر دما
نويسنده اصلي
ارفع الرفيعي، پوريا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي عمران
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
ساختار بتن تحت اثر حرارت¬هاي بالا دچار تغييرات فيزيكي و شيميايي مي¬شود؛ كه اين تغييرات موجب كاهش در مقاومت آن و در نهايت منجر به تخريب آن مي¬شود. با توجه به افزايش روز افزون كاربرد بتن در صنايع كوچك و بزرگ و استفاده از صنايع مختلف از حرارت¬هاي بالا، رفع ضعف¬هاي اين ماده در برابر حرارت از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. جاي¬گزيني مصالح مقاوم در برابر حرارت به جاي مصالح مرسوم مورد استفاده در بتن، مي¬تواند مقاومت آن را در برابر حرارت افزايش و ميزان كاهش مقاومت ناشي از قرار گرفتن در برابر حرارت را به كاهش دهد. از سوي ديگر، استفاده از مواد ژئوپليمري به جاي سيمان پرتلند معمولي مي¬تواند مقاومت بتن و عملكرد آن را در برابر حرارت بهبود ببخشد؛ زيرا بتن ساخته شده با سيمان پرتلند معمولي مقاومت خود را پس از قرار گرفتن در دماي 600 درجه¬ي سانتي¬گراد از دست مي¬دهد. استفاده از الياف مناسب نيز مي¬تواند عملكرد بتن را در برابر حرارت بهبود ببخشد. استفاده از الياف، از پديده¬ي جدا شدگي پوسته¬ي بتن جلوگيري مي¬كند، فشار منفذي ناشي از تبخير آب درون بتن را كاهش مي¬دهد و مقاومت فشاري، كششي و خمشي بتن در معرض حرارت¬هاي بالا را افزايش مي¬دهد. در اين تحقيق ضايعات سراميك پرسلان در نسبت¬هاي مختلف جاي¬گزين سنگ¬دانه¬ي كامپوزيت ژئوپليمري مسلح شده با الياف (FRGC) شده است. استفاده از اين ضايعات در بتن نه تنها باعث كاهش آلودگي¬هاي زيست¬ محيطي و استفاده¬ي مجدد از يك مصالح غير قابل بازيافت مي¬شود، بلكه خصوصيات و ويژگي¬هاي بتن را بهبود مي¬بخشد. براي تسليح اين كامپوزيت¬ها از الياف فولادي و پلي¬پروپيلن (PP) به صورت تركيبي استفاده شده است. به علت جديد بودن تكنولوژي ساخت بتن¬هاي ژئوپليمري، اصلي-ترين چالش اين تحقيق دست¬ يابي به طرح اختلاط با بالاترين مقاومت فشاري ممكن با استفاده از مصالح ساده و محلي است. براي ساخت بتن ژئوپليمري از سرباره¬ي كوره¬ي آهن گدازي به عنوان ماده¬ي پيش¬ساز (منبع آلوميناسيليكاتي) و از سيليكات سديم به عنوان فعال¬كننده¬ي قليايي استفاده شد. پس از دست يابي به طرح اختلاط موردنظر به آن¬ها الياف اضافه شد و ضايعات سراميك پرسلان با نسبت¬هاي 0%، 25%، 50%، 75% و 100% جاي¬گزين سنگ¬ دانه شدند و نمونه¬ها پس از 28 روز عمل¬آوري تحت دماهاي 27، 400 و 800 درجه¬ي سانتي¬گراد قرار گرفتند و بر آن¬ها آزمايش¬هاي مورد نظر انجام شد. به منظور بررسي تاثير الياف بر بهبود عملكرد كامپوزيت¬ها، نمونه¬هاي بتن ژئوپليمري (بدون الياف) ساخته و در آن¬ها ضايعات سراميك پرسلان با نسبت¬هاي 0%، 50% و 100% جاي¬گزين سنگ¬دانه شدند. نتايج نشان داد كليه¬ي نمونه¬هاي ساخته شده پس از قرار گرفتن در دماهاي بالا دچار كاهش مقاومت شدند؛ اما نمونه¬هاي داراي ضايعات سراميك پرسلان ميزان كاهش مقاومت در آن¬ها كم¬تر بوده و عملكرد كامپوزيت¬ها را در برابر حرارت بهبود بخشيدند. استفاده از ضايعات سراميك پرسلان به جاي سنگ دانه باعث شد مقاومت فشاري، كششي و خمشي كامپوزيت¬هاي ژئوپليمري مسلح شده با الياف پس از قرار گرفتن در دماي 800 درجه¬ي سانتي¬گراد به ترتيب 6/12%، 2/4% و 2/18% بهبود يابد. جاي¬گزيني ضايعات سراميك پرسلان به ميزان 50% و 75% سنگ دانه¬ي كامپوزيت، باعث شد ميزان طاقت خمشي نمونه¬ها در دماي محيط و پس از قرارگفتن در دماي 400 درجه¬ي سانتي¬گراد به ترتيب 6/53% و 7/6% افزايش يابد. هم¬چنين استفاده از الياف تركيبي باعث شد عملكرد بتن ژئوپليمري در برابر حرارت بهبود يابد و مقاومت فشاري، كششي و خمشي آن در برابر حرارت افزايش يابد.
شماره ركورد
230899
گرايش رشته تحصيلي
سازه
دانشكده
مهندسي عمران
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان