|
|
|
|
توسعه بتن ژئوپلیمری عملکرد بالا با خواص عایق حرارتی برتر از طریق استفاده از پودر pet، لاستیک و مصالح فعالشده با اکسید کلسیم
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
بهمنی هادی ,مستوفی نژاد داوود
|
|
منبع
|
مهندسي عمران مدرس - 1403 - دوره : 24 - شماره : 6 - صفحه:81 -92
|
|
چکیده
|
تحقیقات پیشین به ندرت به بررسی توسعه بتن عایق حرارتی با عملکرد بالا با استفاده از مواد فعالسازی شده با اکسید کلسیم پرداختهاند. همچنین، تاثیر جایگزینی نسبتهای بالایی از سنگ دانهها با پودر لاستیک فرسوده و پلیاتیلن ترفتالات (pet) بر ویژگیهای مکانیکی و حرارتی بتنهای ژئوپلیمری با عمل کرد بالا کم تر مورد مطالعه قرار گرفته است. این مطالعه به بررسی توسعه بتن ژئوپلیمری عایق حرارتی با عمل کرد بالا با استفاده از مواد فعالسازی شده با اکسید کلسیم میپردازد و یک روش اختلاط نوین را برای بهبود تراکم بتن عایق حرارتی با عملکرد بالا که شامل سرباره فعالسازی شده با اکسید کلسیم است، ارائه میدهد. در این تحقیق، 10%، 20%، 30%، 40% و 50% از سنگ دانهها با پودر لاستیک فرسوده و پودر pet جایگزین شدهاند. آزمایشهای مقاومت فشاری، خمش چهار نقطهای و مقاومت کششی به منظور تعیین ویژگیهای مکانیکی بتن انجام شدهاند. علاوه بر این، آزمایش ضریب هدایت حرارتی برای ارزیابی ویژگیهای حرارتی بتن توسعهیافته انجام گرفته است. نتایج نشان میدهند که جایگزینی سنگدانهها با 10% پودر لاستیک فرسوده یا پودر pet، ظرفیت جذب انرژی بتن را به ترتیب تا 143% و 107% افزایش داده است، در حالی که ویژگیهای مکانیکی به ترتیب تا 10% و 7% کاهش یافتهاند. استفاده از 50% پودر لاستیک فرسوده و pet به عنوان جایگزینی برای سنگدانهها، ضریب هدایت حرارتی نمونهها را به ترتیب تا 70% و 60% کاهش داده است.
|
|
کلیدواژه
|
اکسید کلسیم، عایق حرارت، پودر لاستیک فرسوده، بتن ژئوپلیمری، ضریب هدایت حرارتی
|
|
آدرس
|
دانشگاه صنعتی اصفهان, دانشکده مهندسی عمران, ایران, دانشگاه صنعتی اصفهان, دانشکده مهندسی عمران, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
dmostofi@cc.iut.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
development of thermal-insulating high-performance geopolymer concrete containing rubber and pet powders with calcium oxide-activated materials
|
|
|
|
|
Authors
|
bahmani hadi ,mostofinejad davood
|
|
Abstract
|
in research conducted about the development of hpc/uhpc using geopolymer technology, only the activation ofaluminosilicate materials using expensive and risky sodium-based activators has been discussed. in such research,the effects of replacing aggregate with tire and pet powders in uhpc/hpc developed with geopolymertechnology have not been investigated. in addition, the development of hpc/uhpc heat insulation using tire andpet powders has been neglected. the high percentage of aggregate replaced with tire and pet powders has notbeen considered. this means that the development of eco-friendly heat insulation with hpc using tire and petpowders can be a new path for future research. the use of this concrete can help minimize the problems related topolymer waste in the environment as well as environmental problems related to cement production. previousresearch has not explored the development of heat-insulating hpc/uhpc using materials activated with calciumoxide. moreover, the effects of substituting high proportions of sand with pet and tire powders on the mechanicaland thermal properties of high-performance geopolymer concrete have not been investigated. this study addressesthis issue and examines the development of heat-insulating high-performance geopolymer concrete with materialsactivated by calcium oxide. a new mixing method also has been developed for better compaction of tihpgccamcontaining tire and pet powders. for research purposes, 10%, 20%, 30%, 40%, and 50% of the aggregatehave been replaced with tire and pet powders. the compressive strength, four-point bending, and tensile strengthtests were performed to determine the mechanical characteristics of the concrete. the porosity of the samples andwater absorption percentage also were tested. sem analysis was performed at 91 days of age to study themicrostructure of the specimens. finally, the thermal performance and thermal conductivity coefficient weretested to determine the thermal properties of the tihpgc-cam. mechanical tests conducted on tihpgc-camsamples containing varying percentages of tire or pet powder revealed a reduction in compressive, bending, andtensile strengths compared to control samples. the optimal replacement percentage was found to be 10% tirepowder, resulting in the highest bending, compressive, and tensile strengths of 8.1 mpa, 102.0 mpa, and 5.1 mpa,respectively. similarly, the highest compressive, bending, and tensile strengths of 105.0 mpa, 8.6 mpa, and 5.4mpa were achieved in tihpgc-cam samples containing 10% pet powder compared to other replacementpercentages. the lowest tensile strength was for tihpgc-cam specimens containing 50% tire powder at 1.4mpa. in fact, the densest geopolymer matrix was recorded in the samples without scrap tire and pet powders.fracture energy analysis of tihpgc-cam samples revealed that the highest fracture energy was achieved insamples containing 10% tire powder or pet powder. compared to the control sample, the fracture energy oftihpgc-cam samples containing 10% pet powder increased by 1.43 times, while samples containing 10% tirepowder showed a 1.07 times increase in fracture energy. the thermal conductivity tests revealed thatincorporating 50% tire powder resulted in the lowest thermal conductivity of 0.34 w/mk, representing a 70%reduction compared to the control sample. similarly, the inclusion of 50% pet powder yielded a thermalconductivity coefficient of 0.48 w/mk, which was approximately 60% lower than that of the control sample.
|
|
Keywords
|
scrap tire ,pet ,thermal conductivity ,geopolymer concrete
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|