بتن

بتن ژئوپلیمری نوعی بتن است که از واکنش مواد حاوی آلومینات و سیلیکات با یک فعال کننده سوزاننده مانند خاکستر بادی یا سرباره حاصل از تولید آهن و فلز ساخته می شود. این بتن باعث کاهش انتشار CO2 در تولید OPC تا 80 درصد شده است. از مزایای انواع بتن‌ ژئوپلیمری می توان به انرژی تولید پایین، خواص مکانیکی مطلوب و دوام بالا در محیط‌های خورنده اشاره کرد. گیرش سریع، ایجاد شوره در سطح و تغییر پذیری میزان مقاومت از جمله معایب بتن ژئوپلیمری به شمار می آید. کاربرد این بتن در ساخت قطعات پیش ساخته بتنی، ترمیم و مرمت آثار باستانی، پانل های اکوستیک و …. می باشد. در ادامه این مطلب به بررسی بتن ژئوپلیمری و کاربردهای آن می پردازیم.

بتن ژئوپلیمری چیست؟

بتن ژئوپلیمر (GPC) یک محصول سازگار با محیط زیست است که از پسماندهای جانبی صنعتی مانند خاکستر بادی (ضایعات نیروگاه های حرارتی) و سرباره کوره بلند دانه بندی شده (ضایعات حاصل از تولید آهن) به عنوان جایگزین کامل سیمان در بتن استفاده می کند. تولید ژئوپلیمرها بعنوان مواد چسبنده در بتن منجر به تولید بتن ژئوپلیمرشده که به عنوان یک راه کار علمی و عملی می تواند جایگزینی مناسب برای بتن با سیمانهای پرتلند معمولی باشد. قابلیت های ژئوپلیمرها در زمینه ذخیره انرژی و کاهش انتشار CO2 در مقایسه با سیمان پرتلند بسیار چشمگیر است، به طوری که این فناوری ضمن ارائه عملکرد قابل مقایسه با مواد سیمانی تجاری، می تواند انتشار CO2 از صنعت سیمان را تا 80 درصد کاهش دهد. ساخت این بتن به گرما نیاز ندارد و دی اکسید کربن تولید نمی‌کند.

برای استعلام قیمت بتن آماده و خرید بتن با شماره 1771 تماس بگیرید، کارشناسان ما پاسخگوی سوالات و راهنمای خرید شما هستند.

 

بتن

ترکیب بتن ژئوپلیمری و نحوه ساخت آن

تولید بتن ژئوپلیمر نیاز به دقت زیاد و ترکیب مناسب مصالح دارد. این بتن با استفاده از فلاش ای، GGBS، سنگدانه ریز و سنگدانه درشت و محلول فعال کننده قلیایی تولید می شود. دو جزء اصلی ژئوپلیمر عبارتند از:

1. مواد منبع غنی از سیلیکون (Si) و آلومینیوم (Al) مانند خاکستر بادی، پوسته برنج، بخار سیلیس، GGBS و غیره

2. مایعات قلیایی: رایج ترین مایع قلیایی مورد استفاده در ژئوپلیمریزاسیون ترکیبی از هیدروکسید سدیم (NaOH) یا هیدروکسید پتاسیم (KOH) و سیلیکات سدیم یا سیلیکات پتاسیم است.

برای تولید بتن ژئوپلیمری ابتدا مواد پایه مانند سرباره و خاکستر بادی، زئولیت و … را به همراه سنگدانه در میکسر ریخته و سپس اکتیواتور را به این مخلوط اضافه کرده و هم می زنیم تا خمیری همگن به دست آید. سپس آن خمیر در قالب ریخته شده و بتن ژئوپلیمری تولید می شود.

طرح اختلاط بتن ژئوپلیمری

توسعه طرح اختلاط برای بتن ژئوپلیمری در مقایسه با بتن OPC به دلیل پارامترهای مختلف درگیر مشکل است. عواملی که بر طراحی ترکیبی GPC تأثیر می گذارند عبارتند از:

  • نسبت مایع به جامد
  • SiO2/Al2O3
  • نسبت Na2O/Al2O3 برای خاکستر بادی
  • محتوای آب
  • دمای عمل آوری
  • مولاریته NaOH

افزایش نسبت Na2SiO3/NaOH بر حسب جرم منجر به مقاومت فشاری بالاتر می شود. کارایی را می توان با افزودن فوق روان کننده تا 4 درصد از محتوای خاکستر بادی بر حسب جرم بهبود بخشید.

ویژگی ها و خواص انواع بتن ژئوپلیمری

1. مقاومت در برابر آتش از ویژگی های این نوع بتن می باشد. آزمایش‌ها نشان داد که خمیر ژئوپلیمر (یعنی بدون سنگدانه) پس از قرار گرفتن در معرض دمای بالا استحکام پیدا می‌کند و ملات‌های ژئوپلیمر (ژئوپلیمر + ماسه) گاهی پس از قرار گرفتن در دمای بالای 800 درجه سانتیگراد استحکام خود را افزایش می‌دهند و در موارد دیگر استحکام آن کاهش می‌یابد.

2. انقباض خشک شدن این بتن در مقایسه با بتن سیمانی بسیار کمتر است و به همین دلیل برای اعضای سازه ای بتنی ضخیم و شدیداً مهار شده مناسب می باشد.

3. این محصول، مقاومت بسیار خوبی در برابر حمله سولفات دارد. بطوریکه پس از قرار گرفتن در معرض محلول سولفات سدیم تا یک سال هیچ آسیبی به سطح نمونه های آزمایشی وارد نشد.

4. از دیگر ویژگیهای این بتن می توان مقاومت فشاری بالاتر آن نسبت به بتن معمولی اشاره کرد. همچنین در ساعات اولیه به سرعت به مقاومت کافی می‌رسد و آن را به گزینه ای عالی برای ساخت سریع تبدیل می کند.

5. بتن ژئوپلیمری استحکام کششی بالایی دارد. نسبت به بتن پرتلند شکننده تر است و می تواند حرکت بیشتری را تحمل کند. این کاملاً ضد زلزله نیست، اما در برابر حرکت زمین بهتر از بتن سنتی مقاومت می کند.

6. میزان چسبندگی بتن‌های ژئوپلیمری از بتن معمولی بیشتر است و این چسبندگی با مقاومت فشاری آنها ارتباطی مستقیم دارد.

7. بتن های ژئوپلیمری ساختاری منسجم با تخلخل کم دارند و این ساختار بکر باعث می شود که نفوذپذیری پایین و در عین حال دوام خوبی داشته باشند.

8. مقاومت شیمیایی بسیار قوی دارد. اسیدها، پسماندهای سمی و آب نمک تاثیری بر بتن ژئوپلیمری ندارند. احتمال خوردگی با این بتن مانند بتن سنتی پرتلند وجود ندارد.

9. این نوع بتن ها، در برابر دمای ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه مقاومت بالایی دارند. قرار گرفتن تا این حرارت و دما به ساختار آنها، آسیبی وارد نمی کند‌.

10. این بتن ها در مقایسه با بتن سیمانی حرارت هیدراتاسیون کمی دارند.

معایب بتن ژئوپلیمری

اگرچه به نظر می رسد که این بتن، بتن فوق العاده ای است که می تواند جای بتن سنتی پرتلند را بگیرد، اما معایبی نیز وجود دارد.

1. بتن ژئوپلیمری نیاز به جابجایی خاصی دارد و تهیه آن بسیار دشوار است. این امر مستلزم استفاده از مواد شیمیایی مانند هیدروکسید سدیم است که می تواند برای انسان مضر باشد.

2. بتن ژئوپلیمری به دلیل خطرات ناشی از ایجاد آن فقط به عنوان مواد پیش ساخته یا پیش اختلاط فروخته می شود.

3. گیرش سریع و ایجاد شوره در سطح از دیگر معایب این بتن می باشد.

کاربردهای بتن ژئوپلیمری

در گذشته اخیر تحقیقات زیادی بر روی بتن ژئوپلیمری به عنوان جایگزینی برای بتن سیمانی معمولی انجام شده است. این نوع بتن به دلیل دوام بالا، مقاومت شیمیایی و حرارتی در برابر گرما و استحکام در سنین پایین پتانسیل بالایی دارد. این بتن برای ساخت روسازی ها، دیوارهای حائل، مخازن آب و همچنین محصولات پیش ساخته بتنی مانند عرشه پل، تراورس راه آهن، تیرهای برق، کاشی های پارکینگ مناسب است. اخیراً از بتن ژئوپلیمری در ساخت مؤسسه تغییرات جهانی دانشگاه کوئینزلند (GCI) استفاده می شود.

 

بتن ژئوپلیمری چیست؟

بتن ژئوپلیمر (GPC) یک محصول سازگار با محیط زیست است که از واکنش مواد حاوی آلومینات و سیلیکات با یک فعال کننده سوزاننده مانند خاکستر بادی یا سرباره حاصل از تولید آهن و فلز ساخته می شود.

 

مزایا و معایب بتن ژئوپلیمری چیست؟

انرژی تولید پایین، خواص مکانیکی مطلوب و دوام بالا در محیط‌های خورنده و اسیدی از جمله مزایای بتن ژئوپلیمری می باشد. این بتن معایبی نیز دارد که برخی از انها شامل گیرش سریع، ایجاد شوره در سطح و تغییر پذیری میزان مقاومت است.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *