16481

16481

بررسي امكان تقويت رفتاراستحكامي سيمان پرتلند معمولي با استفاده از افزودنيهاي آلي و معدني

كارشناسي ارشد

صنايع شيميايي معدني

دي ماه 1395

دكتر علي اله وردي

مهندسي شيمي

به دليل ضعف مقاومت خمشي سيمان پرتلند، پژوهشگران از ابتداي دهه سي با استفاده از افزودني‌ سعي در تقويت آن داشته‌اند. در اين پژوهش امكان بهره‌گيري از آثار هم‌افزايي افزودني‌هاي آلي و معدني در تقويت رفتار استحكامي (مقاومت‌هاي خمشي و فشاري) سيمان پرتلند معمولي مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور افزودني‌هاي پليمري رزين فنوليك و پلي‌وينيل‌الكل و افزودني معدني دوده سيليس انتخاب شده و در درصدهاي مختلف به سيمان اضافه شدند. تاثير افزودني‌هاي فوق بر روي مقاومت‌هاي فشاري و خمشي 28 روزه سيمان پرتلند معمولي مورد مطالعه قرار گرفته و سپس مخلوط‌هاي انتخابي به كمك آزمايش‌‌هاي تكميلي مانند پراش پرتوي ايكس، تعيين مقدار پرتلندايت و عكس‌برداري با ميكروسكوپ الكتروني روبشي و ميكروسكوپ نوري بررسي شدند. براي رزين فنوليك نتايج نشان داد امكان تقويت رفتار استحكامي سيمان پرتلند با آن وجود ندارد. پلي‌وينيل‌الكل و دوده سيليس به تنهايي كم و بيش امكان افزايش مقاومت‌ها را فراهم مي‌كنند. افزودن مقدار بهينه پليمر به تنهايي (1 درصد وزني) و بهينه سازي نسبت آب به سيمان (32/0 وزني سيمان) مقاومت خمشي سيمان را تا حدود 50 درصد نسبت به شاهد افزايش داد، اما استفاده از پليمر در حضور دوده‌سيليس باعث افت مقاومت خمشي سيمان گرديد. اين افت مقاومت‌‌هاي فشاري و خمشي مي‌تواند ناشي از ممانعت جزيي پليمر در ميزان پيشرفت واكنش‌هاي هيدراتاسيون سيمان و يا اثر پوششي آن بر دانه هاي سيمان باشد.

1395/11/12

1/1/1900 12:00:00 AM

Due to the weakness of the flexural strength of Portland cement, researchers have been trying to improve using additives since 1920. The aim of this study was using the combined effects of organic an​d inorganic additives in improving the strength behavior (flexural strength an​d compressive) of ordinary Portland cement (OPC). For this purpose, phenolic resin an​d polyvinyl alcohol (PVA) as polymer additives an​d silica fume (SF) as mineral additive were selected an​d incorporated into the cement paste. The effect of these additives on 28-day flexural an​d compressive strengths of OPC was studied an​d the selected mixes were then examined by complementary tests such as X-ray diffractometry, determination of the amount of Portlandite an​d scanning electron an​d optical microscopy studies. The results showed that phenolic resin cannot improve the strength behavior of OPC. PVA an​d SF, however, provide improvements in strength behavior if they are used separately. Addition of the optimum amount of PVA (1% by weight of cement) an​d using the optimum amount of water-to-binder ratio (0.32) resulted in about 50% increase in flexural strength of OPC compared to control specimen, but use of polymer in the presence of SF reduced the flexural strength of OPC. The decreases in both compressive an​d flexural strengths can be due to the inhibition effect of PVA on hydration reactions of OPC and/or the formation of polymer film around cement particles.