• شماره ركورد
    30652
  • پديد آورنده

    علي نادري بني

  • عنوان
    تاثير نانوصفحه هاي گرافن اكسايد بر خواص مكانيكي و دوام بتن ژئوپليمري مبتني بر سرباره كوره آهن گدازي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي عمران- سازه
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1402/7/15
  • استاد راهنما
    اصغر حبيب نژاد كورايم
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    مهندسي عمران
  • چكيده
    توليد سيمان پرتلند كه ماده اوليه براي توليد بتن است، حدود 5 تا 7 درصد از كل انتشار دي اكسيد كربن جهاني را تشكيل مي دهد. همچنين توليد سيمان، منابع غير قابل تجديد مانند سنگ آهك را مصرف كرده و منجر به عدم تعادل اكولوژيكي مي شود. ژئوپليمرها گروهي از مواد جايگزين سيمان بوده كه از طريق واكنش آلومينو-سيليكا كسب مقاومت مي كنند. مواد آلومينو-سيليكا پسماند صنايعي چون نيروگاه هاي توليد برق و صنعت توليد فولاد بوده و مصرف آن ها علاوه بر كاهش تقاضاي سيمان، موجب استفاده مجدد بخشي از مواد زائد صنايع مربوطه در صنعت ساختمان مي گردد. بتن ژئوپليمري به عنوان يك ماده جديد، ظرفيت جايگزيني بتن معمولي را نشان داده است. اين نمونه بتن درحالي كه خواص مشابه بتن را حفظ مي كند، زماني كه به درستي با مواد سيماني تكميلي طراحي و توليد شود، ظرفيت كاهش ردپاي كربن دي اكسيد ناشي از توليد سيمان را تا 80 درصد دارد. از اين رو بسياري از محققان بتن ژئوپليمري را به عنوان بتن آينده نام گذاري نموده اند. در پژوهش حاضر اثر افزايش غلظت فعال كننده قليايي، همچنين تاثير افزودن نانوصفحه هاي گرافن اكسايد در بهبود خواص مكانيكي بتن ژئوپليمري (مبتني بر سرباره كوره آهن گدازي) و افزايش دوام آن در برابر عوامل مخرب ارزيابي شده است. بدين منظور بتن ژئوپليمري توسط محلول سديم هيدروكسيد با غلظت هاي 3، 6 و 12 مول بر ليتر فعال گرديد. نتايج نشان داد با افزايش غلظت فعال كننده قليايي، خواص مكانيكي بتن ژئوپليمري به طور قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد. همچنين نمونه هاي ژئوپليمري حاوي 0/03 و 0/05 درصد گرافن اكسايد همراه با نمونه هاي شاهد، تحت آزمايش هايي نظير: اسلامپ، مقاومت فشاري، مقاومت كششي، جذب آب حجمي، مقاومت الكتريكي و آزمون فراصوت قرار گرفتند. نتايج حاكي از آن بود كه با افزودن گرافن اكسايد به بتن ژئوپليمري مبتني بر سرباره و نيز افزايش غلظت آن تا 0/05 درصد وزني چسباننده، همچنين استفاده از الياف پشم سرباره در ژئوپليمر، علي رغم افت كارايي، خواص مكانيكي بتن از جمله مقاومت فشاري و مقاومت كششي در سن 7 روز به ترتيب 35 و 51 درصد، سن 28 روز به ترتيب 40 و 55 درصد و در سن 90 روز به ترتيب 43 و 57 درصد افزايش مي يابد. بهبود ويژگي هاي مرتبط با دوام نيز از جمله اثرات افزودن گرافن اكسايد به بتن ژئوپليمري است؛ چرا كه درصد جذب آب بتن را به طور قابل توجهي كاهش مي دهد. كاهش مقاومت الكتريكي بتن در حضور گرافن اكسايد نيز نكته بحث برانگيز پژوهش حاضر بود كه با گذشت زمان عمل آوري، مصرف فعال كننده هاي قليايي در واكنش ژئوپليمريزاسيون و در پي آن كاهش ميزان يون هاي رسانا در ماتريس ژئوپليمري تا حدودي بهبود يافت.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/01/19
  • عنوان به انگليسي
    The effect of graphene oxide nanosheets on the mechanical properties and durability of blast furnace slag based geopolymer concrete.
  • تاريخ بهره برداري
    7/21/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    علي نادري بني

  • چكيده به لاتين
    The production of Portland cement, which is the raw material for concrete production, accounts for about 5 to 7% of the total global carbon dioxide emissions. Also, cement production consumes non-renewable resources such as limestone and leads to ecological imbalance. Geopolymers are a group of cement replacement materials that gain resistance through the alumino-silica reaction. Alumino-silica materials are the waste of industries such as power plants and steel production industry, and their consumption, in addition to reducing the demand for cement, leads to the reuse of part of the waste materials of the relevant industries in the construction industry. As a new material, geopolymer concrete has shown the capacity to replace conventional concrete. This concrete sample, while maintaining the same properties as concrete, when properly designed and produced with additional cement materials, has the capacity to reduce the carbon dioxide footprint caused by cement production by 80%. Therefore, many researchers have named geopolymer concrete as the concrete of the future. In the current research, the effect of increasing the concentration of alkaline activator, as well as the effect of adding graphene oxide nanosheets in improving the mechanical properties of geopolymer concrete (based on blast furnace slag) and increasing its durability against destructive factors have been eva‎luated. For this purpose, geopolymer concrete was activated by sodium hydroxide solution with concentrations of 3, 6 and 12 mol/liter. The results showed that by increasing the concentration of alkaline activator, the mechanical properties of geopolymer concrete increase significantly. Also, geopolymer samples containing 0.03 and 0.05 percent graphene oxide along with control samples were subjected to tests such as: slump, compressive strength, tensile strength, volume water absorption, electrical resistance and ultrasound test. The results indicated that by adding graphene oxide to slag-based geopolymer concrete and increasing its concentration to 0.05 percent by weight of the adhesive, as well as using slag wool fibers in geopolymer, despite the loss of efficiency, the mechanical properties of concrete including compressive strength and the tensile strength increases by 35 and 51% at the age of 7 days, by 40 and 55% at the age of 28 days, and by 43 and 57% at the age of 90 days. Improving the characteristics related to durability is also one of the effects of adding graphene oxide to geopolymer concrete; Because it significantly reduces the water absorption percentage of concrete. The reduction of the electrical resistance of concrete in the presence of graphene oxide was also a controversial point of the current research, which was somewhat improved with the passage of curing time, the consumption of alkaline activators in the geopolymerization reaction, and the subsequent reduction in the amount of conductive ions in the geopolymer matrix.
  • كليدواژه هاي فارسي
    بتن ژئوپليمري , سرباره , فعال كننده قليايي , گرافن اكسايد
  • كليدواژه هاي لاتين
    Geopolymer concrete , slag , Alkaline activator , Graphene Oxide
  • Author
    Ali Naderi
  • SuperVisor
    Dr. Asghar Habibnezhad Koorayem