مطالعه تجربی کامپوزیت‌های سیمان-هیدروکسیدهای دو لایه‌ای

نویسندگان

1 بخش مصالح و فراورده‌های راه و ساختمان، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.511237.2057
چکیده

سیمان پرتلند به ‌عنوان یکی از مصالح آلاینده محیط زیست، موجب بهبود دوام در اکثر محیط‌های آسیب رسان و افزایش عمر مفید سازه‌های بتنی می‌گردد. بدین سبب انجام تحقیقات بر روی مواد جایگزین سیمان با خواص مطلوب و امکان تولید صنعتی آن‌ها در کشور امری اجتناب‌ناپذیر به شمار می‌رود. پوزولان‌های طبیعی، سرباره‌های آهن و مس، خاکستر بادی، دوده سیلیس، خاکستر پوسته شلتوک برنج و رس کلسینه شده از جمله مواد جایگزین سیمان هستند که تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. همچنین استفاده از برخی نانومواد از جمله نانوسیلیس و نانورس به‌صورت کامپوزیت با سیمان در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. هیدروکسیدهای دو لایه‌ای(LDHها) مواد دوبعدی هستند که به آن‌ها رس‌های آنیونی نیز گفته می‌شود. گزارش‌هایی از استفاده از LDHها به عنوان جایگزین سیمان وجود دارند اما تاکنون مطالعه جامعی برای بررسی اثر بر خواص سیستم‌های مختلف سیمان وجود ندارد. در این مطالعه اثر جایگزینی بخشی از سیمان با Mg-Al-CO3 LDH کلسینه شده و کلسینه نشده با مقدار 2% جرم سیمان، بر نرخ واکنش هیدراسیون و برخی خواص ملات سیمانی از جمله جذب آب، مقاومت فشاری و مقاومت خمشی مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج به‌دست آمده با نمونه‌های مرجع مقایسه شدند. روش‌های طیف‌نگاری فلوئورسانس پرتوایکس (XRF)، پراش پرتوایکس (XRD) میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) به منظور تعیین مشخصات و خواص LDH مورد مطالعه، مورد استفاده قرار گرفتند.