دراسة بعض الخواص الميكانيكية للجيوبوليمر ميتاكاؤولين باستخدام مخلفات المواد الطبيعية

الباحث

انس جاسم محمد علي

المشرف

اسيل باسم الزبيدي - ليث وضاح الجبوري

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة المواد / هندسة المواد

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Metakaolin geopolymer;Natural waste materials;Mechanical properties;Compressive strength

الجيوبوليمر من مواد البناء المبتكرة حديثا وصديقة للبيئة استخدمت كبديل لخرسانة الأسمنت البورتلاندي المسؤول عن انبعاثات ثاني أوكسيد الكاربون والاحتباس الحراري. يتم تصنع المواد الجيوبوليمرية من مصادر مختلفة عادتا من النفايات مثل الرماد المتطاير وخبث أفران وبقايا المخلفات الزراعية. في هذا العمل تم تحضير الطابوق الجيوبوليمر من الميتاكولين كباودر اساسي ورماد نفايات زراعية مختلفة بنسبة استبدال (2, 4, 6, و 8) % من وزن الميتاكولين. تم تحضير واستخدام رماد قشور الأرز ورماد قالح الذرة ورماد مخلفات قشرة بذورعباد الشمس عن طريق حرقها في درجات حرارة مختلفة اعتمادًا على المادة. حيث تم تحضير رماد قشر الأرز بالحرق عند درجة حرارة تصل إلى 600 درجة مئوية لمدة ساعتين ، وتم تحضير رماد بقايا قالح الاذرة باستخدام فرن كهربائي عند 600 درجة مئوية لمدة ساعتين ، وايضا تم تحضير رماد قشر بذرة عباد الشمس بواسطة فرن كهربائي عند 500 درجة مئوية لمدة ساعتين. تم فحص الخواص الميكانيكية والتركيب الكيميائي والبنية الدقيقة والتركيب الكيميائي للجيوبوليمر الناتج باستخدام جهاز فحص الانضغاط وحيود الأشعة السينية (XRD) ومطياف الاشعة السينية (XRF) والمجهر الالكتروني الماسح (SEM) ومطياف الاشعة تحت الحمراء (FTIR) . أظهرت النتائج أن جميع الرماد المحضر كان غير متبلور من الناحية الهيكلية المجهرية. أظهر طابوق الجيوبوليمر مع استبدال جميع النسب اختلافًا بنيويًا وخصائصا حيث قام بتحسين عملية التفاعل. من خلال التأثير على بلورات الكيانيت والمسكوفيت تدريجياً مع زيادة استبدال انواع الرماد الثلاثة من خلال اربعة نسب. يعطي مؤشرا على تكوين تفاعل الجيوبوليمر. تم الحصول على الخواص الميكانيكية المثلى عن طريق استبدال 8/ من رماد قشور الرز, رماد قوالح الاذرة, ورماد قشور بذرة عباد الشمس بالميتاكولين. وصلت النتائج في 28 Log) من المعالجة لمقاومة الانضغاط والانحناء إلى 47, 44, 42.24 نيوتن للمليمتر المربع و 3.6, 4.3, و3.5 نيوتم للمليمتر المربع على التوالي.

Geopolymer is a new innovative and environmentally friendly building material that has been used as an alternative to Portland cement concrete, which is responsible for carbon dioxide emissions and global warming. Geopolymer materials are made from different sources, usually from wastes, such as fly ash, furnace slag, and agricultural residues. In this work, the geopolymer bricks were prepared based on metakaolin with the ash of different agricultural waste with replaced ratio (2,4,6, and 8) % by weight of metakaolin. Utilizing controlled burning at varying temperatures in order to prepare ashes from rice husks, corn cob, and sunflower husk wastes . Rice husk ash was prepared by burning at a temperature of up to 600°C for 2hr, corn ash was prepared by using the electric furnace at 600 °C for 2hrs, also sunflower husk ash was prepared by an electric furnace at 500 °C for 2hrs. Mechanical properties, the chemical composition, microstructure, and chemical formation of the obtained geopolymer were investigated using a Universal testing machine, X-ray Diffraction Instrument (XRD), X-ray fluorescence (XRF), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Fourier transform infrared (FTIR). The results showed that all the prepared ashes were microstructurally amorphous. Geopolymer with the substitution of all ratios showed structural differences and properties where kaolinite crystal disappeared. furthermore, kyanite and muscovite gradually decreased with the increasing substitution of the three ashes. Gives an indication of the formation of geopolymerization reaction. The optimum compressive strength were 47, 44, 42.24, and 43 MPa at 28-days with incorporations of 8% RHA, CCA, and SFHA. flexural strength reached 3.6, 4.3 and 3.5 MPa respectively.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب