فعال سازی شیمیایی سرباره کوره بلند فولاد سازی و استفاده به عنوان افزودنی در سیمان و بهبود کیفیت بتن تولیدی

امروزه استفاده از سیمان های آمیخته با سرباره کوره بلند (GBFS) به عنوان یک رویکرد کلیدی در جهت کاهش انتشار گازهای گلخانه ای صنعت سیمان و تولید محصولاتی با دوام بالاتر مطرح است. با این حال، چالش اصلی این سیمان ها، مقاومت پایین تر در سنین اولیه به دلیل فعال سازی کند سرباره می باشد. این مقاله به بررسی دو استراتژی مکمل برای بهینه سازی عملکرد این سیمان ها می پردازد: نخست، بررسی تاثیر یک افزودنی فعال ساز نوین (افزودنی A) که در مرحله آسیاب نهایی به سیمان سرباره ای اضافه می شود، و دوم، تحلیل نقش فازهای شیمیایی و ترکیب سرباره های مختلف بر مقاومت های کوتاه مدت و بلندمدت. بدین منظور، نمونه های سیمان آزمایشگاهی با حضور و بدون حضور افزودنی A ساخته شده و خواص فیزیکی و مکانیکی آنها ارزیابی گردید. در ادامه، عملکرد این سیمان ها در بتن با طرح اختلاط ثابت و همچنین تاثیر نوع سیمان سرباره ای (دارای آنالیز شیمیایی متفاوت) بر مقاومت فشاری در سنین ۷، ۲۸ و ۹۰ روزه مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودنی A با تسریع هیدراتاسیون سرباره از طریق ایجاد محیط قلیایی موضعی، زمان گیرش را کاهش داده و مقاومت فشاری اولیه (۳ و ۷ روزه) ملات سیمان و بتن را تا ۲۵٪ بهبود می بخشد. همچنین در بررسی سیمان های آمیخته مختلف، مشخص شد که فاز C۲S بالاتر در سیمان، منجر به مقاومت های بالاتر در درازمدت (۹۰ روز) شده و مقدار SO۳ موجود در سرباره نیز نقش موثری در رشد مقاومتی اولیه دارد. تلفیق این دو رویکرد، یعنی استفاده از افزودنی فعال ساز و انتخاب بهینه سرباره، می تواند سیمان های آمیخته با عملکردی قابل رقابت با سیمان پرتلند خالص در تمام سنین تولید نماید.

کلیدواژه ها:

سیمان سرباره ای ، افزودنی فعال ساز ، مقاومت فشاری ، هیدراتاسیون ، فازهای شیمیایی سیمان ، دوام بتن