سرباره فسفر فعال سازي شده با قليا به عنوان چسباننده پليمري معدني: توليد آزمايشگاهي و شناسايي

دكتري

چكيده هدف اصلي در اين پژوهش، توليد آزمايشگاهي و تعيين مشخصات و شناسايي چسباننده پليمري معدني حاصل از فعال‌سازي سرباره فسفر است. براي اين منظور، ابتدا سرباره فسفر با فعال¬ساز¬هاي مختلف فعال¬سازي گرديد و حسب نياز، شوره¬زدگي در فرمول¬هاي داراي شوره با استفاده از اعمال شرايط هيدروترمال و افزودن سيمان پر آلومينا كنترل شد. سپس با بررسي نتايج مقاومت فشاري و شدت شوره¬زدگي آزمونه¬هاي خمير و اثر دهي فاكتور قيمت، دو نوع فعال¬ساز مناسب انتخاب و چگونگي اثر آنها در فعال¬سازي سرباره فسفر با استفاده از داده¬هاي گرماسنجي بي‌دررو بررسي شد. در ادامه، فرمول بهينه فعال¬سازها براي ملات به دست آمد و تاثير شرايط عمل¬آوري بر فعال¬سازي قليايي سرباره فسفر، سينتيك واكنش فعال¬سازي، دوام آزمونه¬هاي ملات در محيط¬هاي اسيدي (اسيد كلريدريك و اسيد سولفوريك) با pH تقريبا برابر 2 بررسي گرديد. مقدار گرماي بي‌در‌رو حاصل از فعال¬سازي سرباره فسفر با NaOH و فعال-سازهاي مركب پايه NaOH+Na2CO3 و Na2CO3+Ca(OH)2 در مدت 72 ساعت به ترتيب برابر 250، 507 و J/g 213 بدست آمد. بر اساس نتايج به‌دست آمده، آزمونه¬هاي ملات بدست آمده با فعال¬سازهاي ارزان قيمت مركب پايه NaOH+Na2CO3 و Na2CO3+Ca(OH)2 بدون شوره¬زدگي بوده و به ترتيب داراي مقاومت فشاري 28 روزه 52 و MPa 55 بودند. همچنين شرايط عمل¬آوري تاثير مهمي بر ساختار مولكولي و ميكروسكوپي چسباننده توليدي و خواص مكانيكي آن نشان داد. سرعت واكنش فعال¬سازي از درجه 2 و مستقل از نوع فعال¬ساز تعيين گرديد، ولي مقادير انرژي فعال‌سازي ظاهري براي فعال¬سازهاي مركب پايه NaOH+Na2CO3 و Na2CO3+Ca(OH)2 به ترتيب برابر 6/35 و kJ.mol-1 7/60 به دست آمد. آزمايش¬هاي دوام نشان داد آزمونه¬هاي ملات حاصل از فعال¬سازي سرباره فسفر نسبت به آزمونه¬هاي ملات سيمان پرتلند در محيط اسيدي با سرعت كمتري دچار تخريب مي¬شوند. واژه‌هاي كليدي: سرباره فسفر، چسباننده پليمري معدني، فعال¬ساز، سينتيك، گرماسنجي.

188525

دانشگاه علم و صنعت ايران

شيمي

دكتر علي اله وردي