مطالعه آزمایشگاهی بتن ژئوپلیمری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) جهت بکارگیری در سازه های دریایی

در این پژوهش به مطالعه ریزساختاری بتن ژئوپلیمری بر پایه آزمون های مکانیکی و دوام بتن پرداخته شده است، در این راستا یک طرح از بتن معمولی و سه طرح از بین ژئوپلیمری (در دو دسته) ساخته شد. دسته اول از بتن ژئوپلیمری در سه طرح حاوی 0، 4 و 8 درصد نانوسیلیس بودند و پس از انتخاب طرح بهینه (به لحاظ برتری نتایج در آزمون‌ها) از بین این سه طرح، دسته دوم شامل دو طرح دیگر و با افزودن 1 و 2 درصد الیاف پلی اولفین به طرح بهینه، ساخته شد (در مجموع 6 طرح اختلاط). در ادامه آزمون‌‌های تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته و جذب مویینه آب در سن عمل آوری 90 روزه، بر روی نمونه‌های بتنی انجام گرفت. نتایج این پژوهش حاکی از این مطلب است که خواص مکانیکی و دوام بتن ژئوپلیمری نسبت به بتن معمولی دارای برتری است، در این راستا افزودن نانوسیلیس به ترکیب بتن ژئوپلیمری موجب بهبود 22، 13 و 22 درصدی مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته و جذب مویینه آب (در طرح بتن ژئوپلیمری حاوی 8 درصد نانوسیلیس نسبت به طرح فاقد نانوسیلیس) گردید. افزودن تا 2 درصد الیاف به ترکیب بتن ژئوپلیمری بهبود 7 و 23 درصدی مدول الاستیسیته و نفوذپذیری آب در بتن را به همراه داشت. نتایج sem حاکی از تولید حجم بالایی از ژل های هیدارته شده در بخش ریزساختار بتن ژئوپلیمری نسبت به بتن معمولی است که ناشی از وجود فرآوان ذرات آلومینوسیلیکاتی در سرباره و نانوسیلیس مصرفی در ترکیب بتن ژئوپلیمری می باشد.

experimental study of geopolymer concrete by scanning electron microscopy (sem) for use in marine structures

in this research, the microstructural study of geopolymer concrete based on mechanical tests and durability of concrete has been done. in this regard, one design of ordinary concrete and three designs of geopolymer (in two categories) were made. the first group of geopolymer concrete in three designs contained 0, 4 and 8% nanosilica and after selecting the optimal design (in terms of superiority of results in tests) from these three designs, the second category includes two other designs and adding 1 and 2% of polyolefin fibers were made to the optimal design (a total of 6 mixing designs). scanning electron microscopy (sem) imaging tests, compressive strength, modulus of elasticity and capillary water absorption at 90 days of processing age were performed on concrete samples. the results of this study indicate that the mechanical properties and durability of geopolymer concrete are superior to ordinary concrete. in the design, geopolymer concrete contained 8% nanosilica compared to the design without nanosilica). addition of up to 2% of fibers to the geopolymer concrete composition resulted in a 7% and 23% improvement in modulus of elasticity and water permeability in concrete. sem results indicate the production of a large volume of hydrated gels in the microstructure of geopolymer concrete compared to conventional concrete, which is due to the abundance of aluminosilicate particles in slag and nanosilica used in the composition of geopolymer concrete.