تأثير مقدار سرباره بر كارايي مشخصات مكانيكي و دوام بتن ژئوپليمري عمل آوري شده در شرايط محيطي و مهاجم

The effect of Slag content on workability, mechanical properties and durability of geopolymer concrete cured in ambient and invasive conditions

در دهه هاي گذشته به دليل رشد روزافزون صنايع و جمعيت انسان و بعد از بروز خسارات زيست محيطي مرتبط آن، اين مسئله مورد توجه قرار گرفت كه جامعه بشري مي بايست به دنبال جايگزين هايي باشد كه علاوه بر كاهش تخريب منابع طبيعي، از ضايعات صنايع نيز در جهت مصرف مجدد استفاده نمايد. بتن ژئوپليمر راهي است كه در دهه هاي اخير به عنوان راه حل اين معضل جهاني به آن پرداخته شده است. اين پژوهش سعي بر آن دارد تا با استفاده از مصالح بومي ايران، خواص مكانيكي و دوامي اين بتن را ارزيابي نمايد. در اين پژوهش 8 طرح اختلاط بتن ژئوپليمر مبتني بر سرباره ساخته شد كه 5 طرح اختلاط اول تاثير ميزان سرباره و 3 طرح اختلاط ديگر تاثير جايگزين هاي سرباره با دوده سيليس و آهك را مورد بررسي قرار داد. همچنين 1 طرح اختلاط با سيمان پرتلند به جهت مقايسه با بتن ژئوپليمر در نظر گرفته شد. براي بررسي كارايي بتن ژئوپليمر آزمايش اسلامپ و براي بررسي خواص مكانيكي آن آزمايشات مقاومت فشاري 7 ، 28 انجام گرفت. همچنين تاثير شرايط عمل آوري آب ، هوا و محيط مهاجم بر روي مقاومت فشاري بررسي گرديد. پس از انجام آزمايشات، خواص مكانيكي و دوامي بتن ژئوپليمر مورد تحليل قرار گرفت و مشخص گرديد عمل آوري بتن ژئوپليمري مبتني بر سرباره در هوا تاثيرات بهتري بر روي مقاومت فشاري اين بتن دارد. در خصوص جايگزين هاي بتن ژئوپليمر مشخص گرديد دوده سيليس تاثير مثبت قابل قبولي بر روي خواص مكانيكي و دوامي بتن ژئوپليمر نداشته و آهك نيز تاثيرات منفي خواهد گذاشت. همچنين بتن ژئوپليمر مبتني بر سرباره در مقايسه با بتن سيماني خواص مكانيكي قابل قبول و خواص دوامي بسيار بهتري از خود نشان مي دهد.

In the past decades, due to the ever-increasing growth of industries and human population, it was noticed that the human society should look for alternatives that, in addition to reducing the destruction of natural resources, also use industrial waste for reuse. Geopolymer concrete is a way that has been addressed in recent decades as a solution to this global problem. This research tries to evaluate the mechanical and durability properties of this concrete by using native materials of Iran. In this research, 8 slag-based geopolymer concrete mixing designs were made, the first 5 mixing designs examined the effect of slag amount and the other 3 mixing designs examined the effect of slag substitutes with silica and lime. Also, 1 plan of mixing with Portland cement was considered for comparison with geopolymer concrete. Slump test was performed to check the workability of geopolymer concrete and compressive strength tests 7 and 28 day were performed to check its mechanical properties. Also, the effect of water, air and aggressive environment on the compressive strength was investigated. After conducting the tests, the mechanical and durability properties of geopolymer concrete were analyzed and it was found that processing geopolymer concrete based on slag in air has better effects on the compressive strength of this concrete. Regarding the alternatives of geopolymer concrete, it was found that silica fume does not have an acceptable positive effect on the mechanical and durability properties of geopolymer concrete, and lime will also have negative effects. Also, slag-based geopolymer concrete shows acceptable mechanical properties and much better durability properties compared to cement concrete.