Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Alahverdi,Mohammad Dinari,Hassan Hadadzadeh
علی اله وردی (استاد مشاور) محمد دیناری (استاد راهنما) حسن حداد زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad reza Roohollahi
محمدرضا روح اللهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1397

TITLE

Composite cement; Investigation of the interaction between blast furnace slag of Isfahan Steel Company and natural pozzolan of Rafsanjan in Portland cement
Composite cements have several technical, environmental and economic advantages, so in this study, we discuss the properties of cement composed of two raw materials of granulated blast furnace slag from Isfahan Steel Company (GGBFS) and Rafsanjan mine pozzolan. These two mineral additives were mixed with Portland cement type 2 of the Sepahan Cement Company and limestone, which are the main components of this composite cement. To study the interaction of two main additives in the composite cement, several chemical and physical tests were performed on these materials based on the international standards. At first, their chemical properties, activity and physical properties of the samples were determined. Eight cement mixtures were then prepared from these materials and the physical and mechanical properties of the prepared cements were measured. According to the results of compressive strength during 1 to 90 days mortar and due to the fluidity and setting of the fresh mortar, the proposed composition (typical mix) including 20% slag powder, 10% pozzolan powder and 2.5% limestone powder was selected for additional studies. The cement paste of this mixture and the control cement, slag cement (30% slag) and pozzolanic (30% pozzolanic) were curing for 120 days. After the hardening step, the samples were prepared and the SEM, XRD, TGA characterizations were performed on them. The obtained results revealed that the composite cement containing slag and pozzolan have a positive effect on each other, along with proper resistance of the slag and pozzolan against the chemical attack. The slag improves the ultimate and long-term compressive strength of the composite cement, gives a better flow to the mortar, and possesses a less permeability, while pozzolan performs better in the initial strength, setting time, and grind ability. The microscopic studies and TGA test also revealed that the pozzolan additive reduces the amount of Portlandite composite cement paste (cement vulnerability to chemical attacks). The study of crystals by XRD indicated that the slag possesses few crystals, whereas in the XRD patterns, numerous pozzolanic crystals were observed, which reduce the compressive strength in the composite cement. The SEM images and EDAX elemental decomposition also displayed that the pozzolanic crystals in the composite cement did not react with water after 120 days without any residual change. The experimental results revealed that two used materials possess positive effects on the properties of composite cement and improve the capabilities of cement.
سیمان‌های مرکب مزایای فنی، زیست محیطی و اقتصادی گوناگونی دارند بنابراین در این پژوهش به ویژگی‌های سیمان مرکب ساخته شده از سرباره‌ی ذوب آهن اصفهان و پوزولان معدن رفسنجان به همراه سیمان پرتلند نوع دو شرکت سیمان سپاهان وسنگ آهک پرداخته شد.آزمایش‌های شیمیایی و فیزیکیبر اساس استانداردهای بین‌اللملی و روش‌های دستگاهی برای بررسی اثر این دو ماه طراحی شدند.ابتدا ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی و فعالیت نمونه‌های سازنده‌ی سیمان مرکب بررسی شد. سپس هشت مخلوط سیمانی از این مواد تهیه گشت. آزمون‌های فیزیکی خمیر این سیمان‌ها نشان ‌داد؛ سرباره و پوزولان ویژگی‌های فیزیکی متفاوتی به سیمان می‌دهند. با توجه به نتایج گیرش خمیر سیمان، روانی ملات تازه و مقاومت فشاری 1 تا 90 روزهملات سخت شده، سیمان مرکب دارای 20% سرباره، 10% پوزولان و 5/2% سنگ آهک برای مطالعه‌ی تکمیلی انتخاب شد. خمیر سیمان مرکب و سیمان شاهد، سیمان سرباره‌ای (30% سرباره) و پوزولانی(30% پوزولان)در مدت 120 روز عمل آوری شدند.مطالعه‌یSEM,XRD,TGA روی خمیر سخت شده‌ی این سیمان‌ها و نتایج آزمون‌های فیزیکی نشان داد: سرباره و پوزولان سیمان مرکب تاثیر مثبتی روی هم دارند و در کنار مقاومت خوب سرباره و پوزولان در برابر تهاجم معرف‌های شیمیایی، هر یک از این دو ماده ویژگی‌هایی از سیمان مرکب را بهبود می‌بخشند؛ سرباره مقاومت فشاری نهایی و دراز مدت سیمان مرکب را بهبود می‌بخشد، روانی مناسبتری به ملاتمی‌دهد و نفوذ پذیری کمتری دارد. پوزولان نیز در مقاومت اولیه، زمان گیرش و قابلیت سایشکارائی بهتری دارد. همچنین مطالعه‌ی میکروسکوپی و آزمون TGAنشان داد؛ پوزولان مقدار پرتلندیت خمیر سیمان مرکب راکاهش می‌دهد بنابراین به دوام سیمان کمک می‌کند. درمطالعه‌یسرباره به روش XRDبلورهای اندکی مشاهده شد ولی درالگوهای XRDپوزولان، بلورهای فراوانییافت شد. بررسی تصاویر SEMو تجزیه‌ی عنصری EDAXنیز نشان داد: بلورهای پوزولانی در سیمان مرکب پس از 120 روز بدون تغییر باقی مانده، با آب واکنش نداده واز استعداد کسب مقاومت در سیمان مرکب می‌کاهند.نتایج این پژوهش نشان داد؛ سرباره و پوزولان ویژگی‌های سیمان مرکب را بهبود داده‌اند و در کنار هم به توانمندهایی سیمان افزوده‌اند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی