تحسين خواص الخرسانة المعاد تدويرها بإضافة مواد نانوية

Abstract

.يهدف هذا البحث إلى تحسين خواص الخرسانة المصنعة باستعمال حصويات معادة التدوير باستعمال التيليكا الثانوية ويقسم إلى ثلاثة أجزاء أساسية وهي: الجزء الأولى يتعلق بتحضير السيليكا النقية (Nano Silica (NS محليا بطريقة سول جل (Sol gel) وذلك باستعمال سليكات الصوديوم كمصدر الشوارد السليكا (Siions) تم توصيف طبوغرافيا السطح للمسحوق المحضر باستعمال مجهر القوة الذرية (atomic force microscope (AFM والمجهر الالكتروني الماسح (scanning (SEM electron microscope وتم تحديد التركيب بواسطة التحليل العنصري المطيافية تشنت الطاقة للأشعة السينية (EDX) Fourier transform infrared والتحليل الطيفي للاشعة تحت الحمراء energy dispersive x-ray spectroscopy (spectroscopy (FTIR بينت صورة الـ AFM والـ SEM أن أبعاد الحبيبات متناهية في الصغر وتتراوح بين (45) (mm 55 وتأخذ شكلاً كروياً متجانساً من حيث توزع الأبعاد والكثافة، في حين أظهر طيف الـ FTIR وجود ثلاث عصابات امتصاص مميزة للسيليكا الثانوية عند 465 و 818 و 1101 وبين تحليل الـ EDX أن التركيب العنصري موافقاً لبنية السيليكا وبنسبة ستوكيومترية متساوية لعنصري السيليكون والأوكسجين وبمردود %93، كما تم دراسة فعالية الطريقة لتشتيتها في وسط مائي للمواد المحضرة من قبلنا دون تكتل وتمييزها عبر المجهر الضوئي ومجهر القوة الذرية (AFM) وتبين عدم تجانس المحلول واحتوائه على تكتلات من جسيمات التبليكا الثانوية عند تشتيتها بواسطة خلاط ميكانيكي وتشتتها بشكل متجانس عند استخدام الأمواج فوق الصوتية لمدة عشر دقائق الجزء الثاني يتعلق بتوصيف مواد الاسمنت والزكام الطبيعي والزكام المعاد تدويره فيزيائياً وكيميائيا للتأكد من مطابقتها للمعايير المطلوبة، حيث تم تحديد بعض الخواص الفيزيائية كالوزن النوعي والحجمي والسطح النوعي وكذلك تحديد التركيب الكيميائي للاسمنت المستخدم في تحضير العينة الخرسانية، وتم كذلك اختبار مقاومة الضغط والانعطاف للعينة الاسمنتية، كما تم توصيف الزكام المعاد تدويره وقياس الوزن النوعي والحجمي والتدرج الحبي واختبار لوسانجلوس ومقارنته مع الزكام الطبيعي الذي تم توصيفه بالطريقة ذاتها، وتبين امكانية استعمالها في انتاج خرسانة معاد. التدوير . تم توصيف الرمل الطبيعي عن طريق قياس وزنه النوعي والمكافئ الرملي والتدرج الحبي. تمت في الجزء الثالث دراسة أثر إضافة السيليكا الثانوية بنسب مختلفة 0.75 و 1.5 و 36% من وزن الاسمنت البورتلاندي في مواصفات الخرسانة المحتوية على حصويات المعاد تدويرها. وقد تمت دراسة قابلية التشغيل والكثافة الرطبة والجافة للعينات الخرسانية الطرية، وكذلك مقاومة الضغط بعد أزمنة إنضاج مختلفة: 3 و 7 و 28 يوماً، ومقاومة الله بالفلق بعد عمر إنضاج 28 يوما فقط، وكذلك تطرق البحث أيضا إلى دراسة أثر إضافة السيليكا الثانوية في ديمومة الخرسانة المعادة التدوير من خلال دراسة الامتصاص والمسامية والنفاذية للماء ودراسة مقاومتها للبيئة الحمضية. أظهرت نتائج هذا البحث أن خواص الديمومة للخرسانة قد تأثرت بشكل سلبي عند إضافة الركام الخشن المعاد تدويره بدلاً من الزكام الطبيعي الخشن، إلا أن إضافة السيليكا الثانوية إلى الخرسانة المصنعة بركام معاد تدويره، قد حسنت كثيراً في خواصها، وبشكل خاص الميكانيكية منها، حيث زادت مقاومة الضغط بنسبة %2.85 ومقاومة الفلق بنسبة 0.90% مقارنة مع الخرسانة المرجعية. الكلمات المفتاحية : السول - جل (sol gel) ، السليكا الثانوية (Nano-SiO2) مجهر القوة الذرية (AFM)، تشتت الطاقة للأشعة السينية (EDX) الخرسانة المعاد تدويرها، مقاومة الضغط.