دراسة خواص مونة السمنت بإضافة النفايات البلاستيكية منزوعة البلمرة المحضرة في مفاعل عمود الفقاعة

الباحث

أمجد مجيد حميد

المشرف

محمد الزهيري - سرمد عماد ابراهيم

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة المواد / هندسة المواد

الشهادة

دكتوراه

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Cement mortar;Plastic waste;Depolymerization;Bubble column reactor

البلاستك هو واحد من المواد الاكثر استخداما في العالم. في الوقت نفسه معظم هذا البلاستك سوف يتحول الى نفايات. عمليات اعادة التدوير غير كافية وابتكار استخدام جديد لهذه النفايات البلاستيكية هو الحل الافضل. في هذا العمل, تم تحضير دقائق من مخلفات البولي اثلين تفثالات منزوعة البلمرة ( (DPET بواسطة مفاعل عمود الفقاعة بواسطة اضافة الاثلين كلايكول كمذيب واوكسيد المغنيسيوم النانوي (65 نانو متر) كمحفز. ثم تم استخدام دقائق (DPET) لتعديل مونة الاسمنت المتراكبة بواسطة الاستبدال الجزئي لدقائق الرمل. حيث تم دراسة الخواص الميكانيكية (الصلادة, مقاومة الضغظ ومقاومة الانحناء) والخواص الفيزيائية (الكثافة, امتصاص الماء, وسرعة النبضة فوق الصوتية ((UPV) والخواص العزلية (العزل الصوتي والحراري) لمونة الاسمنت المتراكبة المعدلة. بالاضافة الى ذلك, تم التحقق من البنية المجهرية بواسطة فحوصات تحويل فوريربالاشعة تحت الحمراء (11111),المسح الالكتروني المجهري ) (SEM و الطاقة المشتتة بالاشعة السينية ( (EDX لمونة الاسمنت المتراكبة المعدلة. دقائق DPET استخدمت باربع نسب هي (901, %3, 9/06 و %9( من وزن الرمل. المونة الاسمنتية المتراكبة اعدت باستخدام معدل ماء/سمنت هو (0.48) بينما معدل رمل الى سمنت هو (1:2.75) (2.75 جزء من الرمل لكل 1 جزء من الاسمنت). نتائج التجارب المختبرية اظهرت clas استخدام مفاعل عمود الفقاعة في نزع بالمرة PET خلال اقل من debs واحدة. DPETs التي تم تحضيرها تمتلك كثافة ) 0.648 غم/سم”), حجم حبيبي )4.843 ميكرومتر), وتوصيل حراري ( 0.13 واط/كلفن .متر). كما اظهرت نتائج اختبارات المونة بان البنية المجهرية للمونة المعدلة اكثر تجانس واقل فراغات من البنية المجهرية للمونة الخالية من '1(2151. عندما بلغت كمية DPET الى %6 و 909 ظهرت التكتلات. سجلت مقاومة الضغط ومقاومة الانحناء للمونة المعدلة زيادة طفيفة Lec كانت عليه للمونة القياسية عنده اضافة 901 DPET ومن ثم انخفضت ب(10.43- %( و )12.86- %( على التوالي عنده اضافة 9/9 DPET اظهرت النتائج ايضا بان ليس هناك تأثير واضح ل DPET على صلادة مونة الاسمنت المتراكبة. بينما امتصاص الماء, الكثافة, UPV والعزل الحراري للمونة المعدلة ينخفض مع زيادة كمية دقائق DPET هذه الخواص انخفضت عما كانت عليه بالمونة القياسية ب(14.61- % ,15.45- 90 ,2.98- % و18.3- %( على التوالي عند VY من دقائق _DPET هذا مؤشر على ان دقائق DPET التي تم صناعتها من انتزاع بالملرة '711:1 لنفايات عبوات المياه تستطيع تحسين بعض الخواص الفيزيائية والعزلية لمونة الاسمنت. بالرغم من ذلك فان دقائق DPET تقلل من الخواص الميكانيكية لمونة الاسمنت عندما تستخدم بكميات كبيرة.

Plastic is one of the most frequently utilized materials on the world. At the same time, most of this plastic will turn into waste. The recycling processes are not enough, and creating new uses for this plastic waste is an optimum solution. In this work, depolymerized polyethylene terephthalate waste (DPET) particles were prepared by bubble column reactor by adding ethylene glycol as a solvent and nano MgO (65nm) as a catalyst. Then DPET particles were used to modify the cement mortar composite by partial replacement of sand. The mechanical properties (hardness, compressive and flexural strength), the physical properties (density, water absorption and, ultrasonic pulse velocity (UPV)), the insulating properties (acoustic and thermal insulation) of the modified cement mortar composite have been studied. Additionally, microstructure analysis by Fourier- transform infrared (FTӀR), Scanning Electron Microscope (SEM) and Energy Dispersive X- ray (EDX) tests of the modified cement mortar composite was investigated. DPET particles were used with four percentages of (1%wt, 3%wt, 6%wt and, 9%wt) of sand. The cement mortar composite was prepared using water/cement ratio of (0.48) while cement-to-sand material ratio of (1:2.75) (1 part of cement and 2.75 parts of sand). The results of laboratory experiments have shown that the success of using a bubble column reactor in depolymerizing of PET within less than one hour. And the DPET that was prepared have density of (0.648 g/cm3), particles size (4.843 μm) and thermal conductivity (0.13 W/m. k). Also, the findings of mortar tests presented that the microstructure of the modified mortar more homogenous and less empty spaces than the microstructure of mortar with no adding of DPET. When the DPET amount, reach up to 6% and 9 %, the agglomeration appeared. The compressive and flexural strength of the modified mortar recorded small increasing from that of the reference mortar when adding 1% of DPET and then it was decreased by (- 10.43%) and (-12.86%) respectively when adding 9% of DPET. Also the findings showed that there was no clear influence of DPET on the hardness of the cement mortar composite. While the water absorption, density, UPV and, thermal insulation of the modified mortar decreases with increase the amount of DPET particles, these properties deteriorated from that of the reference mortar by (-14.61%, -15.45%, -2.98% and -18.3%) respectively, when adding 9% of DPET. This indicates that DPET particles depolymerized the PET of waste water bottles can be enhance some of the physical and insulating properties of the cement mortar. However, DPET particles reduce the mechanical properties of the cement mortar when used in large amount.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب