(نوسازی و بازسازی خانه های ویلایی و آپارتمانی ، اجرای سقف کاذب کناف ، اجرای دیوارهای پیش ساخته کناف ، اجرای تخصصی نمای فایبر سمنت(صفحات سیمانی الیاف دار  
 
 
  >>   سیمان ژئوپلیمر


 

امروزه موضوع تغییر اقلیم به یک موضوع جهانی مبدل شده و دولت های بزرگ گام های بزرگی در اداره این مشکل برداشته اند. پدیده غالبی که منجر به تغییر اقلیم می شود , گرم شدن زمین1 است. از عوامل اصلی این پدیده می توان به تولید گازهای گلخانه ای اشاره کرد. یکی از اصلی ترین آلوده کننده های محیط زیست که از اصلی ترین گازهای گلخانه ای به شمار می رود, گاز  CO2  است

Estimated World Cement CO2, Million Metric Tonnes (MT),
in year 1988, 2000 and 2015, after J. Davidovits (1990).
In 2015 World Cement CO2 = total Europe or 67% of total USA

 

گاز  CO2 بطور عمده در صنایع مختلف تولید می شود. سیمان رایج که با نام رسمی سیمان پرتلند استفاده می شود، یکی از جدی ترین آلوده کننده های محیط زیست است. تحقیقات نشان داده است که به ازای تولید هر تن سیمان پرتلند یک تن گاز CO2  وارد اتمسفر زمین می شود. تحقیقات نشان می دهد که تولید  CO2 در صنعت سیمان حدود 7 درصد کل تولید  CO2  جهان را تشکیل می دهد.

تکنولوژی تولید سیمان ژئوپلیمر تولید    CO2در صنعت سیمان را 80 تا 90 درصد کاهش می دهد. این سیمان بروش متفاوتی با سیمان پرتلند تولید می شود. در این روش به حرارت دادن سنگ آهک نیاز نیست و همچنین به بالا بردن دمای کوره و مصرف سوخت فراوان نیاز ندارد. جایگزینی کارخانه های تولید سیمان پرتلند به سیمان ژئوپلیمر هیچ تغییر تجهیزاتی نیاز ندارد. همان کوره ها و آسیاب ها و با بهره گیری از فناوری جدید کوره ها با نصف درجه حرارت سابق کار می کنند.

کارخانه سیمان سازی آمریکا و صنایع لون استار2 این سیمان را در سال 1988 معرفی کرد. این سیمان نتیجه یک همکاری واحد که از سال 1983 میان مرکز تحقیقات صنایع لون استار در هاستون تگزاس و موسسه ژئوپلیمر آغاز گشت،  بود.

ژئوپلیمر ها شبکه ای از آلومیناسیلیکات هستند با ساختاری غیر متبلورکه اولین بار توسط پرفسور گلوخوفسکی3 در شوروی سابق در دهه ی 1950 کشف شدند.

سیمان های ژئو پلیمر4 گروهی از مواد فعال شده بوسیله ی باز هستند که خواص برتر مهندسی مانند استحکام فشاری5 بیشتر،  مقاومت بالا در برابر اسید و آتش و جمع شدگی کمتر در برابر آب را نسبت به سیمان پرتلند دارا هستند .مواد آلومیناسیلیکاتی مانند خاکستر بادی 6و سرباره ی کوره 7 در ساخت این سیمان ها بکار می رود. نقش باز فعال کردن مواد خامی مانند خاکستر بادی و سرباره کوره برای شرکت در واکنش ژئوپلیمراسیون است.

یکی از مواد آلومیناسیلیکاتی که در ساخت سیمان ژئوپلیمر استفاده می شوند متاکائولین است. این سیمان  با نام سیمان ژئوپلیمر پتاسیم پلی سیلات (K-PSDS) با استفاده از یک محلول بازی قوی مانند KOH تولید می شود.

جزئیات ترکیبات شیمیایی و استحکام فشاری نمونه چسب سيمان K -PSDS در جدول زیر آمده است.

پوزولان طبیعی که ساختاری شبیه آلومیناسیلیکات دارد اگر با آب و کلسیم هیروکسید مخلوط شود خاصیت چسبندگی از خود نشان می دهد و می توان از آن به عنوان ماده خام در تهیه ی سیمان ژئوپلیمر استفاده کرد.

با بررسی های پژوهشگران مهندسی شیمی دانشگاه علم و صنعت ایران از پوزولان طبیعی کوه تفتان با استفاده از فعال کننده های NaOH و Na2SiO3 می توان سیمان ژئوپلیمر با کیفیت قابل قبول استفاده کرد.

بررسی ها نشان می دهد که خواص تغییر شکل مواد به میزان زیادی به مقدار سیلیس و سدیم اکسید نمونه وابسته است.

همانطور که نتایج نشان می دهند بطورکلی برای بهتر کردن عملکرد مواد چسبنده و کاهش نسبت آب به سیمان می توان مقدار سدیم اکسید نمونه سیمان ژئوپلیمر را افزایش داد. زمان نهایی گیرش نمونه نسبتا زیاد است. طولانی بودن زمان گیرش می تواند اثر منفی بر خواص موادی  که در تولید سیمان استفاده می شود داشته باشد.

می دانیم اندازه  ذرات در پودر پوزولان می تواند بطور قابل ملاحظه ای خواص سیمان ژئوپلیمر متبلور و خشک را تحت تاثیر قرار دهد. در تهیه سیمان از پوزولان کوه تفتان توزیع اندازه ذرات با استفاده از لیزر بررسی شد.

 زمان نهایی گیرش قابلیت عملکرد و استحکام مکانیکی 28 روزه مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش اشعه ایکس (XRD16)  نمونه استحکام فشاری MPa 63 در طول 28 روز را از خود نشان می دهد.

با توجه به آزمایشات انجام شده می توان نتیجه گرفت که از پوزولان طبیعی کوه تفتان با استفاده از یک فعال کننده بازی مانند ترکیبی از سدیم هیدروکسید و سدیم سیلیکات می توان در تولید سیمان ژئوپلیمر استفاده کرد. کیفیت سیمان تولید شده به نوع فعال کننده ی بازی نسبت سیمان به آب و کیفیت پوزولان وابسته است.

نتیجه گیری:  با استفاده از تکنولوژی سیمان ژئوپلیمر نه تنها یکی از منابع مهم آلودگی هوا حذف و در مصرف انرژی در صنعت تا حد زیادی صرفه جویی می شود ، سیمانی با خواص بهتر و کارآیی بالاتر نسبت به سیمان پرتلند تولید می شود.

 

مؤلف: علی سعیدانژاد

منبع : نشریه سیمان و بتن (نشریه تخصصی مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت)

 
4   بازديد روز
1157  بازديد ماه
52343  كل بازديدها
1   افراد آنلاين
 

طراحی سایت و بهينه سازی وب سايت