تاثیر اعمال حرارت های زیاد بر خواص مکانیکی و ریزساختار بتن ژئوپلیمری

سازه های بتنی مورد استفاده در منابع مختلف از جمله صنایع ذوب آهن، آلومینیوم و دفن زباله های خطرناک ممکن است در معرض حرارت زیاد قرار گیرند و تحت تاثیر حرارت عملکرد آنها دچار نقصان شود. از سوی دیگر ژیوپلیمرها به عنوان شاخه ای از مواد آلومینوسیلیکاتی رفتار پایدارتری نسبت به بتن معمولی در مقابل حرارت از خود نشان می دهند. نانوساختار هیدرات سیلیکات کلسیم (C-S-H) و هیدرات آلومینوسیلیکات کلسیم (C-A-S-H) از محصولات فرآیند ژیوپلیمرازاسیون است بر این اساس هدف این مقاله بررسی تاثیر حرارت های زیاد بر پارامترهای مقاومتی بتن ژیوپلیمری از منظر ریزساختاری با نگرش به تغییرات نانوساختار C-S-H و C-A-S-H است.

در این راستا حدود 300 نمونه به مدت 1تا 28 روزه درحمام رطوبت عمل آوری شده است. سپس همه آزمونه ها به مدت 2 ساعت در دماهای 25 تا 900 درجه سلسیوس قرار گرفته است. درصد تغییرات طولی و وزنی، مقاومت فشاری، آزمون امواج فراصوت و رفتار ترک خوردگی در تمام آزمونه ها مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین برای ارزیابی رفتار ریزساختاری آزمونه ها در دماهای مختلف از تصاویر (SEM) و (EDX) استفاده شد.

بحث و نتیجه گیری: 

براساس نتایج پژوهش حاضر به دلیل ماهیت رفتاری نانوساختار C-S-H و C-A-S-H، تغییرات وزن، طول و مقاومت فشاری نمونه ها وابسته به رفتار این نانوساختارها است. با شروع تجزیه نانوساختار C-A-S-H بر اثر حرارت زیاد، افت مقاومت فشاری و افت وزنی مشاهده شده و ترک ها نیز گسترده تر می شود. همچنین مقاومت فشاری نمونه 28 روزه تحت دمای 900 درجه سلسیوس از kg/cm2 604 به مقدار kg/cm2 75 کاهش یافته است.