بررسی ریزساختار بتن ژئوپلیمر سرباره ای حاوی نانوسیلیس

در این پژوهش آزمایشگاهی به منظور بررسی اثرات ناشی از مصرف سرباره کوره آهنگدازی و نانوسیلیس بر روی ریزساختار بتن ژئوپلیمری و مقایسه آن با ویژگی های بتن کنترل حاوی سیمان پرتلند، 1 طرح اختلاط از بتن کنترل و 3 طرح اختلاط از بتن ژئوپلیمری حاوی 92، 96 و 100 درصد سرباره کوره آهنگدازی به ترتیب به همراه 0، 4 و 8 درصد نانوسیلیس ساخته شد، این طرح ها در سنین 7 و90 روزه تحت آزمایش های تصویر برداری میکروسکوپ الکترونیک روبشی(sem)، طیف سنجی پراش اشعه ایکس(xrd) و طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس(xrf) قرار گرفتند، در ادامه به منظور بررسی اثر تغییرات ریزساختار بر کلان ساختار بتن، آزمون های تعیین مقاومت فشاری و مقاومت کششی بر روی نمونه های بتنی در سن 90 روز انجام پذیرفت. بررسی تصاویر اخذ شده از آزمون sem، نشان از برتری ریزساختاری ماتریس سیمان ژئوپلیمری در تمامی طرح ها، نسبت به ریزساختار بتن کنترل حاوی سیمان پرتلند می باشد، همچنین در نمونه های بتنی قرار گرفته در معرض دمای اتاق و پس از اعمال حرارت بالا (500 درجه سلسیوس)، آثار بهبود و انسجام در ریزساختار بتن ژئوپلیمری با توجه به حضور نانو ذرات سیلیس مشهود است، در این راستا وجود 8 درصد نانوسیلیس در مخلوط4 (بتن ژئوپلیمری)، موجب تسریع فرایند واکنش پذیری و افزایش حجم تولید ژل های هیدراته ناشی از ژئوپلیمریزاسیون، در مقایسه با سایر مخلوط های بتن ژئوپلیمری(حاوی 0 و 4 درصد نانوسیلیس) گردید. در تصاویر نمونه های بتنی حرارت دیده شده در دمای 500 درجه سلسیوس، نشانه هایی از تضعیف در ریزساختار بتن نسبت به تصاویر اخذ شده از بتن در دمای اتاق دیده می شود. نتایج حاصل از آزمون xrf حاکی از حضور بیشترین مقدار از عناصر اکسیدسیلیس و اکسیدآلومینیوم (از عوامل اصلی در نقش بهبود تراکم در ریزساختار بتن)، به ترتیب در ترکیب طرح های 4 و 2 به میزان 36 و 8 درصد می باشد. قله های بلند ایجاد شده در نمودار طیف های xrd، اغلب در نواحی با زوایای(θ2) 28 درجه رخ داده است و ارتفاع آنها به تناسب میزان حضور ذرات آلومینوسیلیکاتی در مخلوط های بتن، متغیر است. اعمال حرارت بالا در نمونه های بتنی موجب افت در نتایج حاصل از آزمون xrd شده است.

microstructural study of slag geopolymer concretecontaining nanosilica

today, in order to reduce the harmful effects of the environment and increase the mechanical properties and durability of concrete, particles with high pozzolanic properties are used as a suitable alternative to ordinary cement in concrete. and filler, as an alternative to cement, has attracted the attention of researchers. in this laboratory study to investigate the effects of slag and nanosilica slag consumption on the microstructure of geopolymer concrete and compare it with the characteristics of control concrete containing portland cement, 1 mixing design of control concrete and 3 mixing designs of geopolymer concrete containing 92, 96 and 100% composite kiln slag was fabricated with 0, 4 and 8% nanosilica, respectively. x-ray fluorescence (xrf) was performed. in order to investigate the effect of microstructural changes on the macro structure of concrete, compressive strength and tensile strength tests were performed on concrete samples at 90 days of age. examination of the images obtained from the sem test shows the superiority of the microstructure of the geopolymer cement matrix in all designs, compared to the microstructure of the control concrete containing portland cement. celsius), the effects of improvement and cohesion in the microstructure of geopolymer concrete are evident due to the presence of silica nanoparticles, in this regard, the presence of 8% nanosilica in mixture 4 (geopolymer concrete), accelerates the reactivity process and increases the volume of hydrated gels geopolymerization was compared to other geopolymer concrete mixtures (containing 0 and 4% nanosilica). images of concrete samples heated to 500 ° c show signs of weakening of the concrete microstructure compared to images taken of concrete at room temperature. the results of xrf test indicate the presence of the highest amount of oxidilica and aluminum oxide (the main factors in improving the density in the microstructure of concrete), in the combination of designs 4 and 2 by 36 and 8%, respectively. the high peaks created in the xrd spectrum diagram often occur in areas with angles (θ2) of 28 °, and their height varies according to the presence of aluminosilicate particles in the concrete mix. the application of high heat to the concrete specimens caused a decrease in the results of the xrd test. evaluations performed on the results of the test to determine the compressive strength and tensile strength in concrete, showed coordination and overlap with the results of microstructural tests in this study.