بررسی آزمایشگاهی مقاومت فشاری بتن ژئوپلیمری براساس آزمون XRF و SEM

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 Department of Civil Engineering, Chalous Branch, Islamic Azad University, Chalous, Iran

2 گروه مهندسی عمران، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس، ایران

3 گروه مهندسی عمران دانشگاه ازاد اسلامی واحد لاهیجان لاهیجان لیران

10.30495/civil.2022.689960

چکیده

در این مقاله، 3 طرح اختلاط از بتن ژئوپلیمری حاوی 92، 96 و 100 درصد سرباره کوره آهنگدازی، به ترتیب شامل 8، 4 و 0 درصد نانوسیلیس ساخته شد. پس از انجام آزمون مقاومت فشاری و انتخاب یک طرح از این سه طرح، بعنوان طرح بهینه به لحاظ برتری خواص مکانیکی، با افزودن 1 و 2 درصد الیاف پلی الفین به طرح بهینه، دو طرح دیگر از بتن ژئوپلیمری ساخته شد. نمونه های بتنی تحت آزمون های مقاومت فشاری در 7، 28 و90 روز عمل آوری، XRF در 7 روز عمل آوری و SEM در90 روز عمل آوری، قرار گرفتند. نتایج حاصله ضمن ارزیابی با یکدیگر، با نتایج حاصل از یک طرح اختلاط ساخته شده از بتن معمولی حاوی سیمان پرتلند، مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمون های این پژوهش نشان از برتری در خواص مکانیکی و ریزساختاری بتن ژئوپلیمری نسبت به بتن معمولی در تمام سنین عمل آوری داشت. در سن عمل آوری90 روزه بعنوان بهترین سن به لحاظ عملکرد، کمترین 4/62 مگاپاسکال و بیشترین 9/82 مگاپاسکال مقدار مقاومت فشاری به ترتیب در طرح 1 و 4 بدست آمد. در این سن، افزودن تا 8 درصد نانوسیلیس در بتن ژئوپلیمری موجب بهبود مقاومت فشاری تا میزان 9/21 درصد و افزودن تا 2 درصد الیاف موجب افت مقاومت فشاری تا میزان 5/22 درصد در این نوع از بتن گردید. نتایج حاصل از آزمون های XRF و SEM ضمن همپوشانی با یکدیگر، در هماهنگی با نتایج حاصل از آزمون مقاومت فشاری قرار داشتند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Compressive Strength of Geopolymer Concrete Based on XRF and SEM Analysis

نویسندگان [English]

  • Mohammadhossein Mansourghanaei 1
  • Morteza Biklaryan 2
  • Alireza Mardookhpour 3
1 گروه مهندسی عمران، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس، ایران.
2 Department of Civil Engineering, Chalous Branch, Islamic Azad University, Chalous, Iran
3 department of civil engineering islamic azad university lahijan branch iran
چکیده [English]

In this research, three mixing designs were made of geopolymer concrete containing 92, 96 and 100% composite blast-furnace slag including 8, 4 and 0% nanosilica, respectively. After performing the compressive strength test and selecting one of these three designs as the optimal design in terms of superior mechanical properties, by adding 1 and 2% of polyolefin fibers to the optimal design, two more designs were made of geopolymer concrete. Concrete specimens were subjected to compressive strength tests (at 7, 28 and 90 days of curing), XRF (at 7 days of curing), and SEM (at 90 days of curing). The results were evaluated and compared with the results of a mixing design made of ordinary concrete containing Portland cement. The results of the analyses in this research exhibited the superiority in mechanical and microstructural properties of the geopolymer concrete in comparison with the ordinary concrete at all ages. At the 90-day curing age, as the best age in terms of performance, the minimum (62.43 MPa) and maximum (82.96 MPa) compressive strength values ​​were obtained in designs 1 and 4, respectively. At this age, adding up to 8% nanosilica in geopolymer concrete enhanced the compressive strength up to 21.94% and adding up to 2% of fibers reduced the compressive strength up to 22.49% in this type of concrete. The results of XRF and SEM analyses overlapped with each other and were in accordance with the results of the compressive strength test.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geopolymer concrete
  • mechanical properties of concrete
  • Compressive strength test
  • Scanning electron microscopy (SEM)
  • X-ray fluorescence (XRF)