تصنيع خرسانة جيوبوليمرية خفيفة الوزن حاوية على ركام المطاط
Synthesis of Lightweight Geopolymer Concrete Containing Rubber Aggregates
- الباحث
- ميثم شنين عبد الحسين النصري
- المشرف
- عماد علي دشر الحيدري
- الجامعة
- جامعة بابل
- الكلية / القسم
- هندسة المواد / هندسة السيراميك ومواد البناء
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2023
- لغة الرسالة
- E
- الكلمات المفتاحية
- الخرسانة الجيوبوليمرية;خفيفة الوزن;ركام المطاط;مواد البناء
الملخص
يتوقع ان يغير الجيوبوليمر مستقبل السمنت البورتلاندي الاعتيادي. ان هدف هذه الدراسة هو تصنيع خرسانة جيوبوليمرية خفيفة الوزن باستعمال ركام المطاط . استعملت al gall الصناعية الرخيصة الثمن ( سليكات الصوديوم المائية وهيدروكسيد الصوديوم ) لتحضير محلول التنشيط القلوي، استعمل الكاؤلين كمصدر صلب لعجينة الجيوبوليمر. تم استعمال مفروم المطاط كاستبدال جزئي بنسبة حجمية (9/05، 9010 %15( من حجم الركام الطبيعي لإنتاج خرسانة جيوبوليمرية خفيفة الوزن، لتحسين مقاومة الربط بين المطاط وعجينة الجيوبوليمر، تم معاملة مفروم المطاط بمادة (مليكانهايدرايد). تمت دراسة تأثير المعاملة الحرارية، نسبة السليكا الى الالوميناء وكمية الماءء وكذلك تم دراسة تأثير مفروم المطاط على الخواص الميكانيكية ( مقاومة الانضغاطهء مقاومة الانحناء، مقاومة الخلع و نسبة الاخماد) والخواص الفيزيائية ( الكثافة، نسبة امتصاص الماء والمسامية) للخرسانة الجيوبوليمرية خفيفة الوزن. بينت هذه الدراسة ان المعاملة الحرارية عامل مهم للحصول عل مقاومة انضغاط عالية، تم الحصول على مقاومة انضغاط (117 ميكا باسكال) للجيوبوليمر باستعمال نسبة سليكا الى الالومينا (3.6) وكمية ماء (8 مل). مقاومة انضغاط (60.6 ميكا باسكال) ومقاومة انحناء (6.076 ميكا باسكال) تم الحصول عليها لخرسانة الجيوبوليمر عند (554.4) كغم من الركام الناعم و(1293.6) كغم من الركام الخشن. نتائج التجربة اظهرت ان المقاومة والوزن للخرسانة الجيوبوليمرية الخفيفة الوزن تقل مع زيادة نسبة الإضافة من مفروم المطاط. وبالعكس فان نسبة الاخماد تزداد بزيادة محتوى المطاط في الخرسانة. اظهرت المعاملة السطحية للمطاط تحسن كبير في زيادة قوة الربط بين المطاط وعجينة الجيوبوليمر. تم تسجيل نقصان بالوزن للخرسانة خفيفة الوزن بحولي (100) كغم للمتر المكعب الواحد عن الخرسانة الجيوبوليمر الاعتيادية و حوالي (300) كغم مقارنة مع خرسانة السمنت البورتلاندي الاعتيادي. اخذت بنظر الاعتبار حسابات الكلفة للخرسانة الجيوبوليمرية، ووجدت ان كلفة الخرسانة الجيوبوليمرية لوحدة المقاومة تقريبا نصف قيمة الكلفة لخرسانة السمنت البورتلاندي، وان خرسانة الجيوبوليمر bale صديقة للبيئة اكثر بكثير من خرسانة السمنت البورتلاندي الاعتيادي.
Abstract
Geopolymer is a promising alterative of the ordinary Portland cement (OPC). The aim of the current study is to synthesize lightweight geopolymer concrete by using waste rubber materials as aggregate. Cheap and industrially available sodium silicate solution and sodium hydroxide were used to prepare the alkali activator solution, kaolin was used as a source of the solid part of the geopolymer paste. Waste rubber was used as partial replacement (5, 10, 15%) by volume of aggregate to produce of lightweight geopolymer concrete. To enhance the bond strength between crumb rubber and geopolymer paste, the crumb rubber was treated with Maliec Anhydride (MAn). The effect of the heat treatment of the alkali solution, SiO2/Al2O3 ratio, and amount of water were investigated, also, the impact of waste rubber on the mechanical properties (compressive strength, flexural strength, pull-off strength and damping ratio) and physical properties (density, water absorption and porosity) of lightweight geopolymer concrete were investigated. This study showed that the heat treatment is important to achieve high compressive strength; a strength of 117.1 MPa was obtained using a ratio of SiO2/Al2O3 of 3.6 and 8 ml of water for geopolymer paste. A compressive strength of 60.6 MPa and flexural strength of 6.076 MPa were obtained for a geopolymer concrete with 554.4 kg and 1293.6 kg fine and course aggregate respectively. Also, the experimental results showed that the strengths and density of lightweight geopolymer concrete were decreased with the increase of waste rubber content. In contrast, the damping property was increased with increasing rubber content. It has been found that the surface treatment is an important factor that enhances the bonding strength of lightweight geopolymer concrete. The reduction in weight was about 100 kg per cubic meter for lightweight geopolymer concrete compared with the geopolymer concrete and 300 kg as compared with OPC concrete. Moreover, it has been found that the cost of geopolymer concrete per unit at compressive strength, is nearly half of that for OPC concrete. In addition, the calculations showed that the geopolymer concrete has a superior environmental friendliness as compared with OPC concrete.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.