کاربرد بتن ژئوپلیمری با پایه خاکستر پوسته برنج در تولید آجرنمای بتنی

هدف پژوهش صورت‌گرفته، تولید آجرنمای بتن ژئوپلیمری با پایه خاکستر پوسته برنج1 و فاقد سیمان پرتلند می‌باشد. آلایندگی صنعت سیمان سهمی 8 درصدی در تولید کل گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌های جهان دارد. امروزه جایگزینی پوزولان‌های آلومینوسیلیکاتی که با عنوان مواد مکمل سیمان2 در جهان شناخته می‌شوند، نقش قابل توجهی در کاهش تولید و استفاده از سیمان پرتلند دارند. نوآوری این تحقیق جایگزینی صد درصدی خاکستر پوسته‌ی برنج و حذف کامل سیمان پرتلند بوده و نمونه‌های بتن ژئوپلیمری با استفاده از مقادیر kg/m3 350 و kg/m3 400 خاکستر، محلول قلیایی فعالساز3 سدیم هیدروکسید 10 و 16 مولار در ترکیب با محلول سدیم سیلیکات، ریزدانه (ماسه) و افزودنی تولید شده است و در دو شرایط مختلف 60 و 90 درجه سانتیگراد عمل‌آوری حرارتی شده است. در تمامی طرح‌های اختلاط نسبت محلول قلیایی به خاکستر برابر 0.45 و نسبت کلی آب به خاکستر برابر 0.42 می‌باشد. در نهایت 8 نمونه‌ی تولید شده مطابق استاندارد ملی 31608 در سنین 7،3 و 28 روز مورد آزمایش مقاومت فشاری و مطابق استاندارد ملی 14733 در 28 روز مورد آزمایش جذب آب قرار گرفتند که بهترین طرح اختلاط برای ساخت آجرنمای بتن ژئوپلیمری مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقادیر خاکستر و مولاریته محلول قلیایی، کارپذیری بتن کاهش یافته و چسبندگی و ویسکوزیته آن افزایش می‌یابد. بالاترین مقاومت کسب شده نمونه مکعبی در سن 28 روز معادل 29.2 مگاپاسکال مربوط به نمونه با عیار kg/m3‌400 خاکستر و محلول 16 مولار بوده که در 90 درجه سانتیگراد عمل آوری شده است. با کاهش مقدار خاکستر به kg/m3‌350 و حفظ سایر مولفه‌ها، مقامت فشاری نمونه مکعبی با کاهش 42 درصدی به عدد 16.8 مگاپاسکال رسید که نشان‌دهنده‌ی تاثیر قابل توجه آن بر مشخصات مکانیکی بتن تولید‌شده است. کمترین درصد جذب آب نیز معادل 3.46 % و مربوط به نمونه با kg/m3 400 خاکستر و محلول قلیایی 16 مولار بوده که با کاهش خاکستر به kg/m3 350 و حفظ سایر مولفه‌ها، درصد جذب آب به عدد 5.23 % افزایش یافت.