تحسين المواصفات الريولوجية للأسمنت باستخدام ألياف البولي أثيلين النانوية

الباحث

محمد فاخر حسن سرحان

المشرف

أسعد فيصل خطاب

الجامعة

جامعة الموصل

الكلية / القسم

كلية العلوم / قسم الكيمياء

الشهادة

ماجستير

السنة

2024

لغة الرسالة

عربي

الكلمات المفتاحية

الأسمنت ; الخواص الريولوجية ; ألياف البولي أثيلين النانوية ; الكيمياء الصناعية

اعتمدت هذه الدراسة ثلاثة مراحل للوصول الى النتائج النهائية، وهي : المرحلة الاولى: تتضمن استخدام البولي اثيلين الخطي واطئ الكثافة (LLDPE) الخامل وغير القابل للارتباط مع البوليمرات dl بعد تحويله الى بوليمر فعال، من خلال تطعيمه بانهيدريد المالئيك (MAn) بواسطة الجذور الحرة. ومن نّم تحويله الى مشتقات الاستر والامايد باستخدام الكحول والامين على التوالي؛ لكي نحصل على بوليمرات ذائبة في المذيبات العضوية بدرجة حرارة الغرفة. إذ حُضرّت اربعة انواع من الاسترات باستخدام كحولات الميثانول والايثانول والاوكتانول والديكانول، كما تم تحضير نوعين من الاميدات باستخدام هيدروكسيد الامونيوم والايزوبيوتايل الامين. شخصت البوليمرات المحضرة باستخدام أطياف الاشعة تحت الحمراء 151111 والتحليل الدقيق للعناصر (CHN كما درست الخصائص الحرارية باستخدام DSC, TGA, DTA وايضا ال XRD المرحلة الثانية: تتضمن تحويل البوليمر الناتج إلى ألياف نانوية باستخدام طريقة الغزل الكهربائي، ولكن لوحظ ان الألياف النانوية الناتجة تتحول الى صفائح نانوية بسبب تكتل الالياف مع بعضها البعض. استخدمت طريقة الغزل برش المحلول( ،(SBS حيث تم تصنيع معدات طريقة الرش من ادوات متوفرة في الاسواق المحلية واس تخدامها لرش محاليل البوليمرات الناتجة وبتركيز(206) كطريقة بديلة وناجحة واكثر أمانا .تم التأكد من تكون الالياف النانوية باستخدام فحص AFM Atomic Force Microscope) ). المرحلة الثالثة: تمت عملية الاضافة المباشرة للألياف النانوية الى السمنت بتراكيز )1,0.5,0.1,0.05%( ودرجات حرارية .(50-20°C) ولوحظ تحسن في الخواص الريولوجية للخلطة الاسمنتية من السمنت الجديد. وبمقارنة النتائج من خلال عمل فحوصات مقاومة الانضغاطء. حيث ارتفعت قوة الكسر بعمر (2)يوم من (12N/M?) الى (1721/117) وبعمر (28 ) Lag: من (38.521/117) الى (47.5N/M’) كما تحسنت قوة الانحناء بشكل كبير بعمر(2) يوم من (7.921/112)الى (14.41/117)وبعمر (28) يوم من (18.87271/817)الى (27.581/817) وازداد زمن التجمد البدائي من (150min) الى (180min) وزمن التجمد النهائي من (3:35hrs) الى (35ط4:20)، مع ارتفاع في النعومة من gm) /27ء3148)الى (مع تم 3212) والاحتياج المائي من )25%( الى )29.5%( لقوالب الخرسانة بينما لم تطرأ تغييرات على الفحوصات الكيميائية. وخلصت الدراسة الى ان احسن النتائج كانت عندما يكون تركيز النانوفايبر )1%( والاضافة بدرجة حرارة °C) 20).

Three stages were adopted in this study to reach the final results: The first stage: involves the use of linear, low-density polyethylene (LLDPE), which is inert and cannot be bonded with other polymers, after converting it into an active polymer by grafting it with maleic anhydride (MAn) via free radicals process. Then it was converted into ester and amide derivatives using alcohol and amine, respectively, in order to obtain polymers can be dissolved in organic solvents at room temperature. Four types of esters were prepared by using the alcohols methanol, ethanol, octanol and decanol, also two types of amides were prepared by using ammonium hydroxide and isobutyl amine. The prepared polymers were characterized by using FTIR spectra and elemental analysis CHN. The thermal properties and XRD of the prepared polymers were also studied. The second stage: involves converting the resulting polymer into nanofiber by using the electro spinning method, but it was observed that the resulting nanofiber converted into nano sheets due to the accumulation of the fibers together. Solution Blow Spinning (SBS) was used as an alternative, successful and safer method, where the equipment for the spray was manufactured from tools available in local markets and used to spray solutions of the resulting polymers at a concentration of (2%). An Atomic Force Microscope (AFM) was conducted to confirm the formation of nanofibers. Third stage: The nanofibers were added directly to cement with different concentrations (0.05,0.1,0.5,1.0%) and at two temperatures (20&500C). It was clearly notice that the rheological properties of the cement mixture of the new cement was developed. In comparison the results, as the compressive strength tests, were the fracture strength increased at the age of (2) days from (12N/M2) to (17.2N/M2), and at age of (28) days from (38N/M2) to (47.5N/M2) and the bending strength improved at the age of (2) days from (7.9N/M2) to (14.4N/M2) and the age of (28) days from(18.8N/M2) to (25.2N/M2), also it was noticed that the Insetting time increased from(150min) to(180min) and Fasting time from(3:35hrs) to (4:20hrs) and the fineness from(3148cm2/gm) to (3212cm2/gm) and the water requirement raised from (25%) to (29.5%) for concrete molds, while no changes occurred in the chemicals tests .The study concluded that the best results were when nanofiber concentration was (1%) and the addition was carried out at temperature of (200C).

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