دانلود پایان نامه ارشد: استفاده از سرباره کنورتور ذوب آهن اصفهان به عنوان جایگزین در سیمان

آوریل 13, 2016 مدیر 7 0

سرباره ماده ای غیر فلزی و معدنی بوده که بعنوان محصول فرعی در هنگام تولید مواد فلزی بدست می آید. سرباره کنورتور ماده تولید شده در مرحله پالایش فولاد خام در کوره پایه اکسیژن (BOF) یا همان کوره کنورتور می-باشد. مقدار این ماده در حدود ۲۰-۱۰ % از وزن کل فولاد تولیدی بوده که با توجه به عدم وجود کاربرد ثابت و مشخص و همچنین تولید مداوم این ماده، مشکلاتی از لحاظ انباشتگی در فضا و همچنین مشکلات زیست محیطی را برای کارخانه های تولید آهن و فولاد بوجود آورده است. تجربه استفاده از سایر محصولات سرباره ای در صنعت سیمان ما را بر آن داشت تا با بررسی خواص و ویژگی های این ماده اثر افزودن آن را بر خواص سیمان پرتلند معمولی بررسی کرده و نتایج را با دو نوع سرباره دیگر آهن و فولاد بررسی کنیم. از اینرو، ابتدا با نمونه برداری دقیق و اصولی یک ترکیب مشخص از مواد بدست آمده و مورد خردایش قرار گرفت. ابتدا مشخصات و فازهای تشکیل دهنده این ماده با استفاده از آنالیزهای مینرالی (XRD) و عنصری (XRF) شناسایی شد، سپس با ساخت ترکیب هایی حاوی مقادیر مختلف سرباره جایگزین سیمان، اثر این ماده بر خواص رئولوژیکی، الکتروشیمیایی و قلیاییت در حالت دوغاب، همچنین خواص گیرشی در حالت خمیر و در نهایت خواص مکانیکی نمونه های ملات ۳، ۷، ۲۸ و ۹۰ روزه بررسی شد. سپس بمنظور یافتن راه حلی برای افزایش فعالیت این ماده، اثر افزودن مواد کمکی (فعالساز قلیایی) مانند کلراید کلسیم (CaCl2) و همچنین نانو سیلیس بر خواص مخلوط های سیمانی حاوی سرباره کنورتور بررسی شد که نتایج حاکی از مثبت بودن اثر این مواد بر خواص خمیر و ملات بودند. بخصوص در مورد نانو سیلیس این ماده فاز پرتلندیت موجود در سرباره واکنش داده و باعث تشکیل کریستال های کلسیم سیلیکات هیدراته در ساختار شدند که تشکیل این کریستال ها باعث افزایش استحکام بدنه می شود. بررسی های ریزساختاری که توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام گرفت حاکی از متخلخل تر بودن ریزساختار نمونه های حاوی مقادیر بالای سرباره نسبت به نمونه فاقد سرباره بود که همین امر باعث کاهش استحکام مکانیکی این نمونه ها شد. اما افزودن مواد کمکی به خصوص نانو سیلیس به ترکیب نمونه های حاوی سرباره اثر مثبتی بر یکنواخت شدن ریز ساختار و در نتیجه افزایش استحکام مکانیکی نمونه های ملات داشت.