مطالعه تاثیر فعال کننده قلیایی بر خصوصیات استاتیکی و دینامیکی ملات های ژئوپلیمری حاوی فراک و الیاف

مهندسی عمران فردوسی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 26 اسفند 1403

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jfcei.2025.88923.1312

نویسندگان

سید حسین قاسم زاده موسوی نژاد^{* 1}؛ امیر حسین وارسته²

¹هیات علمی گروه عمران دانشکده فنی دانشگاه گیلان

²دانشجوی کارشناسی ارشد عمران دانشگاه گیلان

چکیده

سیمان یکی از پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی در جهان است. فرایند تولید این ماده آلاینده بوده و موجب انتشار گاز دی اکسید کربن در هوا می‌شود. علاوه بر تولید دی اکسید کربن، فرایند تولید سیمان سالانه میلیون‌ها تن گرد و غبار کوره سیمان را تولید می‌کند که موجب خطرات بهداشتی تنفسی و آلودگی می‌شود. فراک، یک ترکیب نوآورانه مبتنی بر آهن، جایگزینی بدون کربن برای سیمان است که از پسماندهای صنعتی برای یک مصالح ساختمانی چندمنظوره استفاده می‌کند. بر این اساس در پژوهش حاضر، به تأثیر فعال‌کننده قلیایی بر خصوصیات استاتیکی و دینامیکی ملات‌های ژئوپلیمری حاوی فراک و الیاف پلی‌پروپیلن پرداخته شد. متغیرهای این پژوهش شامل دو نسبت محلول به ماده پایه (0.4 و 0.5)، دو نسبت سیلیکات به هیدروکسید سدیم (1.5 و 2)، درصدهای مختلف جایگزینی فراک (5، 8، 12 و 15 درصد) و الیاف پلی‌پروپیلن (0.1، 0.2، 0.3، 0.5 درصد) در سه گام بود. نتایج نشان داد که عمل‌آوری در محیط نسبت به آب عملکرد بهتری دارد. نمونه‌های حاوی 8 درصد فراک و 0.1 درصد الیاف بهترین عملکرد را نشان دادند. مقاومت فشاری نمونه‌ها پس از 28 روز به (MPa 75.2) رسید و مقاومت خمشی (MPa 5.52) ثبت شد. همچنین، در آزمایش مقاومت الکتریکی مقدار (kohm.cm 144.6) به‌عنوان بیشترین مقاومت الکتریکی ثبت گردید. استفاده از الیاف حتی در مقادیر کم، مقاومت ضربه‌ای را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داد و در بهترین حالت، افزایش 57 درصدی مشاهده شد. این نتایج نشان می‌دهد که استفاده از فراک و الیاف پلی‌پروپیلن راهکاری مؤثر برای بهبود خواص مکانیکی و زیست‌محیطی ملات‌های ساختمانی است.

کلیدواژه‌ها

فعال کننده قلیایی؛ فراک؛ سیمان سبز؛ ژئوپلیمر؛ الیاف