ارزیابی تجربی مقاومت فشاری، کششی و آزمون ضربه در بتن ژئوپلیمری بر پایه سرباره کوره بلند، تحت دمای بالا

امروزه استفاده از مواد افزودنی در مقیاس نانو در صنعت بتن با هدف کاهش اثرات منفی سیمان پرتلند و بهبود خواص مکانیکی بتن مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. همچنین به منظور کاهش اثرات مضر محیطی و افزایش خواص مکانیکی و دوام بتن، از ذرات با خواص پوزولانی بالا به عنوان جایگزین مناسبی برای سیمان معمولی در بتن استفاده می شود. در این راستا بتن ژئوپلیمری با استفاده از مواد حاوی مواد آلومینوسیلیکات با خاصیت چسبندگی و پرکننده به عنوان جایگزینی برای سیمان مورد توجه محققین قرار گرفته است. مقاومت بتن در برابر حرارت بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بتن ژئوپلیمری به دلیل ساختار مستحکم خود عملکرد خوبی در برابر حرارت دارد. در تحقیق حاضر از بتن ژئوپلیمری پایه سرباره با الیاف پلی اولفین ۰-۲ درصد و نانو سیلیس ۰-۸ درصد برای بهبود ساختار آن استفاده شده است. نمونه ها پس از عمل آوری در شرایط خشک در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد در کوره، تحت آزمایش های چکشی مقاومت فشاری، مقاومت کششی و وزن قطره ای قرار گرفتند تا خواص مکانیکی آنها ارزیابی شود. تمام آزمایشات در سن ۹۰ روزگی در دمای محیط (۲۰ درجه سانتیگراد) و دمای بالا (۵۰۰ درجه سانتیگراد) انجام شد. افزودن نانو سیلیس کل خواص بتن ژئوپلیمری مبتنی بر سرباره را افزایش داد. افزودن تا ۸ درصد نانو سیلیس به ترکیب بتن ژئوپلیمری در دمای ۲۰ درصد، نتایج آزمون مقاومت فشاری را تا ۲۱.۹۴ درصد، مقاومت کششی را تا ۱۵.۱۹ بهبود بخشید. درصد و انرژی ضربه تا ۳۶.۳۶ درصد. افزودن تا ۲ درصد الیاف پلی اولفین به ترکیب بتن ژئوپلیمری استحکام کششی را تا ۱۱.۷۶ درصد، انرژی ضربه را تا ۸.۲۶ برابر و مقاومت فشاری را تا ۲۲.۴۹ درصد بهبود بخشید. اعمال حرارت بالا به نمونه های بتن ژئوپلیمری مقاومت فشاری را تا ۱۶ درصد، مقاومت کششی را تا ۲۱ درصد و انرژی ضربه را تا ۷۲.۷۲ درصد کاهش داد. تاثیر گرما بر افت نتایج در بتن شاهد بیشتر از بتن ژئوپلیمری است. در ادامه با انجام آزمایش 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.

Keywords:

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