25500

ساخت آجر ژئوپليمر با استفاده از باطله روي زنجان

ارشد

عمران ژئوتكنيك

1396

بهمن 1399

دكتر حشمتي و دكتر صالح زاده

عمران

چكيده امروزه به دليل افزايش جمعيت از يك سو و كمبود منابع از سوي ديگر، عامل انرژي و محيط‌ زيست نقش اساسي در اقتصاد و سياست هر كشور ايفا مي‌كند. از اين رو مهندسين به دنبال شناسايي و توليد مصالحي هستند كه باعث كاهش مصرف انرژي در پروسه ساخت و در نتيجه كاهش هزينه ساخت شده و در عين حال دوستار محيط زيست نيز باشند. به طور معمول ساخت آجر در دماي بالاي 700 درجه سانتي‌گراد صورت مي‌گيرد. به همين جهت در پژوهش حاضر امكان استفاده از باطله روي زنجان جهت توليد آجر سازگار با محيط زيست بر پايه روش ژئوپليمراسيون مورد بررسي قرار گرفته است. براي توليد اين آجر باطله روي زنجان با ماسه 161 فيروزكوه و فعال كننده قليايي تركيب شده و در گرمخانه عمل‌آوري گرديد. اين خاك با ماسه 161 فيروزكوه در سه درصد وزني 30، 40 و 50 مخلوط شد. از سديم هيدروكسيد با 5 درصد وزني به عنوان فعال كننده قليايي استفاده شد. تأثير دماي عمل‌آوري، مقدار خاك دانه‌اي و زمان عمل‌آوري روي مشخصات آجر بررسي و با استفاده از آزمايش‌هاي مقاومت فشاري، جذب آب و XRD نتايج مورد تحليل قرار گرفتند. نتايج آزمايش مقاومت فشاري نشان دادند كه مقامت فشاري نمونه حاوي 50 درصد ماسه در دماي عمل آوري 90 درجه و همچنين زمان عمل آوري 28 روزه بهترين عملكرد را از خود نشان داد و مقاومت فشاري آجر تقريبا به 19 مگاپاسگال رسيد. همچنين نتايج جذب آب حاكي از كاهش قابل توجهي در جذب آب نسبت به آجر سنتي بوده است. بررسي نتايج XRD حاكي از تشكيل فاز كريستالي و فرآيند ژئوپليمراسيون مي‌باشد. به طور كلي با استفاده از باطله روي زنجان و فرآيند ژئوپليمراسيون مي‌توان به توليد آجر سازگار با محيط زيست بر اساس استانداردهاي شماره 7 ملي ايران و ASTM-C62 پرداخت.

1400/07/11

Geopolymer brick construction by zinc waste of zanjan

2/19/2022 12:00:00 AM

Abstract Nowadays, because of the population growth and lack of resources, energy and environment play crucial roles in economy and politic parameters of each country. Therefore, engineers are looking for fabricate materials that lead to reduction in energy consumption during manufacturing, resulting in the reduction of final product’s cost. In general, process of brick production should be at 700 degrees Celsius. In this research, feasibility of using Zanjan zinc waste for making bricks, which is compatible with the environment, was investigated. For the brick production, Zanjan zinc waste was mixed with 161 Firoozkoh Sand and alkaline solution was then added in this mixture which was then cured in oven. Three different weight percentages, including 30, 40 and 50 % of sand were utilized for mixing. Sodium hydroxide as an alkaline solution with 5% concentration was also selected for the mixing process. The effects of various factors such as curing temperature, granular soil content and curing time were evaluated. Results showed that specimen containing 50% sand during 90 degree and 28-day curing conditions has a highest compressive strength, reaching at 19 Mpa.. Furthermore, water absorption results demonstrated that increasing granular soil contents decreases the absorption. XRD results also validated geopolymerization process. Overall, using Zanjan zinc waste has a strong potential for making environmentally friendly bricks according to ASTM-C62 and Iranian national building code (part 7).

باطله روي زنجان، مقاومت فشاري، جذب آب، XRD، ژئوپليمراسيون

Zanjan zinc waste; compressive strength; water absorption; geopolymerization