بررسی اثر سرباره فسفر و سرباره ذوب آهن بر رفتار رئولوژی سیمان آمیخته

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان

چکیده

هدف اصلی در این مطالعه، بررسی اثر سرباره فسفر و سرباره کوره بلند ذوب آهن بر رفتار رئولوژی سیمان آمیخته می‌باشد. دو سیمان آمیخته یکی با سرباره فسفر و دیگری با سرباره ذوب آهن و با ترکیب 10، 20 و 30 درصد وزنی از سرباره در یک آسیاب گلوله‌ای آزمایشگاهی همگن و تولید شد. نسبت آب به سیمان مورد استفاده در همه نمونه‌ها ثابت و معادل با 40% در نظر گرفته شد. سیمان پرتلند نیز به عنوان نمونه شاهد مورد استفاده قرار گرفت. نتیجه‌ها نشان داد که رفتار رئولوژی خمیرهای سیمان آمیخته دارای سرباره فسفر و سرباره ذوب آهن هم مانند خمیر سیمان پرتلند، با مدل بینگهام مطابقت دارد. در طول زمان مورد بررسی، گرانروی نمونه شاهد یک روند به­ تقریب ثابت و یکنواخت داشت ولی گرانروی نمونه‌های دارای سرباره با گذشت زمان افزایش یافت که در درصدهای بالاتر از سرباره مقدار افزایش در گرانروی بیش­تر می‌باشد. در نمونه‌های سیمان آمیخته دارای سرباره ذوب آهن، گرانروی اندازه‌گیری شده بیش­تر از نمونه‌های دارای سرباره فسفر است. نتیجه‌ها نشان داد که رئولوژی سیمان آمیخته به ماهیت و مقدار مصرفی سرباره بستگی دارد. در نمونه‌های سیمان آمیخته دارای درصد وزنی یکسان سرباره، نمونه دارای سرباره ذوب آهن نسبت به نمونه‌ی دارای سرباره فسفر افزایش بیش­تری را در گرانروی، تنش تسلیم و گرانروی پلاستیک نسبت به زمان از خود نشان داد. این امر نشان می‌دهد که سرباره ذوب آهن اثرگذاری بیش­تری را در پارامترهای رئولوژیکی در مقایسه با سرباره فسفر از خود نشان می‌دهد. تغییر گرانروی پلاستیک همه نمونه‌ها تا زمان 5-10 دقیقه روند کاهشی را نشان داد و پس از آن روند افزایشی دیده شد که این امر به دلیل پیشرفت واکنش‌های هیدراتاسیون نمونه‌ها می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Puertas F., Varga C., Alonso M.M., Rheology of Alkali-Activated Slag Pastes. Effect of the Nature and Concentration of the Activating Solution, Cem & Concr. Comp., 53: 279-288 (2014).
[2] Kong X., Zhang Y., Hou Sh., Study on the Rheological Properties of Portland Cement Pastes with Polycarboxylate Superplasticizers, Rheo. Acta., 52(7): 707-718 (2013).
[3] Ferraris C. F., Obla  K.H., Hill  R., The Influence of Mineral Admixtures on the Rheology of Cement Paste and Concrete, Cem. & Concr. Res.31(2): 245-255 (2001).
[4] Felekoğlu  B., Tosun  K., Baradan  B., Altun  A., Uyulgan  B., The Effect of Fly Ash and Limestone Fillers on the Viscosity and Compressive Strength of Self-Compacting Repair MortarsCem. & Concr. Res., 36(9): 1719-1726 (2006).
[5] Burgos  M. O., Palacios  M., Rivilla  P., Puertas  F., Compatibility Between Superplasticizer Admixtures and Cements Mineral AdditionsConstr. & Build. Mat.31: 300-309 (2012).
[6] Zingga A., Winnefeld F., Holzera L., Pakusch J., Becker S., Figi R., Gauckler L., Interaction of Polycarboxylate-Based Superplasticizers with Cementscontaining Different C3A Amounts, 
Cem & Concr. Comp.
, 31: 153-162 (2009).
[7] Alonso M. M., Palacios, M., Puertas F., Compatibility Between Polycarboxylate-Based Admixtures and Blended-Cement PastesCem & Concr. Comp., 35(1): 151-162  (2013).
[8] Janotka  I., Puertas  F., Palacios  M., Kuliffayová  M., Varga  C., Metakaolin Sand–Blended-Cement Pastes: Rheology, Hydration Process and Mechanical Properties, Constr. Build. Mat.24(5): 791-802 (2010).
[9] Grzeszczyk  S., Janowska  R. E., The Influence of Small Particle on the Fluidity of Blast Furnace Slag Cement Paste Containing Superplasticizers, Constr. Build. Mat.26(1): 411-415 (2012).
[10] Peng  J., Deng  D., Huang  H., Yuan  Q., Peng  J., Influence of Superplasticizer on the Rheology of Fresh Cement Asphalt PasteCase. Stud. Constr. Mat.3: 9-18 (2015).
[11] Mehdizadeh  H., Kani E.N., Rheology and Apparent Activation Energy of Alkali Activated Phosphorous Slag, Constr. Build. Mat.171: 197-204  (2018).
[13] Torres-Carrasco  M., Rodríguez-Puertas  C., del Mar Alonso  M., Puertas, F., Alkali Activated Slag Cements Using Waste Glass as Alternative Activators. Rheological BehaviourBoletín de la Sociedad Española de Ceramica y Vìdrio54(2): 45-57  ( 2015).
[14] Monshi  A., Asgarani  M.K., Producing Portland Cement from Iron and Steel Slags and LimestoneCem. & Concr. Res.29(9): 1373-1377 (1999).
[15] Samet  B.  Chaabouni  M., Characterization of the Tunisian Blast-Furnace Slag and Its Application in the Formulation of a CementCem. & Concr. Res.34(7): 1153-1159  (2004).
[16] Lübeck  A., Gastaldini  A.L.G., Barin  D.S., Siqueira  H.C., Compressive Strength and Electrical Properties of Concrete with White Portland Cement and Blast-Furnace SlagCem. & Concr. Comp.34(3): 392-399  (2012).
[17] Song  S., Jennings H.M., Pore Solution Chemistry of Alkali-Activated Ground Granulated Blast-Furnace Slag, Cem. & Concr. Res.29(2): 159-170 (1999).
[18] Palacios  M., Puertas  F., Bowen  P., Houst  Y.F., Effect of Pcs Superplasticizers on the Rheological Properties and Hydration Process of Slag-Blended Cement PastesJ. Mat. Sci.44(10): 2714-2723 (2009).
[19] Lee T., Li Z., Conditioned MSWI Ash-Slag-Mix as a Replacement for Cement in Cement Mortar, Constr. Build. Mater., 24: 970–979 (2010).
[20] Dong-xu L., Lin C., Zhong-zi X., Zhi-min L., A Blended Cement Containing Blast Furnace Slag and Phosphorous Slag, J. Wuhan Uni. Techn-Mater. Sci. Ed., 17(2): 62–65 (2002).