دانشجو: آقای امیر حسین عباسی سربندی
استاد راهنما: دکتر امیر حمیدی
زمان: دوشنبه ۶ بهمن ماه ۱۴۰۴ ساعت: ۱۰:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
چکیده:با افزایش روز افزون جمعیت و شهرنشینی، نیاز به راهسازی و توسعه ساختمان ها و ساخت ساختمان های جدید باعث افزایش روزافزون نیاز به سیمان پرتلند و مصالح ساختمانی می شود. باید توجه داشت که این مصالح بخصوص سیمان پرتلند منجر به خطرات محیط زیستی و مصرف منابع طبیعی و تجدید ناپذیر معدنی می شود. برای حل این مشکلات می توان از سیمان ژئوپلیمر به عنوان جایگزین آن استفاده کرد که هم از نظر مالی مقرون به صرفه است و هم از نظر محیط زیستی، مناسب تر است. این مواد که ضررهای کمتری برای محیط زیست بهمراه دارند به عنوان جایگزینهای سبز نیز شناخته می شوند. تولید سیمان پرتلند، جدای از استفاده از منابع طبیعی تجدید ناپذیر، مصرف بالای سوختهای فسیلی و تولید بالای گازهای گلخانه ای را به همراه دارد. این مقدار حدود ۸% از گازهای گلخانه ای جهان را شامل می شود. سالانه بیش از ۳/۵ میلیارد تن سیمان پرتلند در سرتاسر جهان تولید می شود. گزارش های سالانه زیستمحیطی شرکت های بزرگ نشان می دهد که به ازای تولید هر یک تن سیمان پرتلند، ۵۶۱ تا ۶۲۲ کیلوگرم دی اکسید کربن تولید می شود. بنابراین می توان با آمار ارائه شده، میزان اهمیت استفاده از جایگزین های سبز را بهتر درک کرد. برای استفاده از ترکیب ماسه با سیمان ژئوپلیمر GCS(Geopolymer cemented sand) ابتدا باید بروی پارامترهای مقاومتی آن از جمله چقرمگی شکست تحقیق کرد تا درک مناسبی از رفتار آن داشت. به این منظور پرداختن به آزمایش های چقرمگی شکست نمونه های GCS از اهمیت ویژه ای برخوردار می شود. اما وجود این آزمایش ها به تنهایی کافی نیست و می توان از مدلسازی های عددی به عنوان روش مکمل استفاده کرد و تمامی پارامترهای مقاومتی و تنشی را در هر لحظه بدست آورد. همچنین درک شهودی خوبی از نحوه انتشار ترک و تنش های موجود در نوک ترک داشت. وجود ریز ترک ها در سیمان های ژئوپلیمری، باعث انتشار ترک در ماده و خرابی سریع آن می شود. درک مکانیزم ترک خوردگی در سیمان های ژئوپلیمر به ما در درک میزان قابل استفاده بودن آن ها در پروژه های عمرانی نظیر راهسازی و تمامی پروژه هایی که در آن ها از سیمان پرتلند استفاده می شود، کمک کند. از آنجایی که سیمان ژئوپلیمر مد نظر دارای کرنش پایینی است، بدست آوردن چقرمگی شکست آن در درصدهای مختلف ترکیب مواد حائز اهمیت است. مدلسازی توسط نرم افزارهای موجود در این زمینه می تواند به علت شبیه سازی تعداد زیادی آزمایش با هر درصد از مواد در مود های مختلف شکست، در هر لحظه میزان ترک خوردگی و میزان تنش های وارده به نمونه را نشان دهد. تا کنون مطالعات زیادی در موضوع چقرمگی شکست سنگ ها و مواد سیمانی شده، هم بصورت آزمایشگاهی و هم بصورت عددی صورت گرفته است. اما باتوجه به تحقیقات صورت گرفته، تاکنون مطالعه ای بروی چقرمگی شکست ماسه سیمانته شده یا ژئوپلیمرها بصورت عددی مدلسازی نشده است که همین امر سبب می شود این مطالعه از نوآوری مناسبی برخوردار باشد.
|