عنوان پایان‌نامه
مطالعه ساختمان گوگرد پلیمری
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - صنایع پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 723;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 37149
- تاریخ دفاع
- ۱۷ بهمن ۱۳۸۶
- دانشجو
- حامد مراغه چی
- استاد راهنما
- سیامک مطهری مقدم
- چکیده
- ملات گوگردی کامپوزیتی می باشد که در آن "گوگرد اصلاح شده شیمیایی" به عنوان ماتریس و مصالح سنگی – ماسه و فیلر – به عنوان فاز تقویت کننده عمل میکنند. ماتریس ذکر شده در فاز مذاب با مصالح سنگی مخلوط و قالب گیری شده و سپس به دمای اتاق سرد و منجمد می شود. هنگامی که از مصالح سنگی درشت دانه – شن – نیز در این کامپوزیت استفاده شود به آن بتن گوگردی گفته می شود. اصلاح شیمیایی گوگرد به دلیل مقابله با کریستالی شدن گوگرد هنگام انجماد از فاز مذاب صورت می گیرد. کامپوزیت های با ماتریس گوگردی دارای مقاومت اسیدی و نمکی بالا و همچنین مقاومت فشاری مطلوب (حدود دو برابر مقاومت فشاری بتن سیمان پرتلند) می باشند. در این پژوهش استفاده از پودر لاستیک بازیافتی در ملات گوگردی بررسی شده است. به منظور اصلاح گوگرد و در واقع سنتز سیمان یا ماتریس گوگردی، از دی سیکلوپنتادین استفاده شده است. در آزمایش های انجام شده ابتدا پلیمریزاسیون گوگرد با درصدهای مختلف دی سیکلوپنتادین انجام و نتایج توسط آزمایش آنالیز حرارتی یا DSC برسی شده است. همچنین مواردی مانند اثر افزایش درصد پودر لاستیک بر روی رفتار تنش-کرنش فشاری، نحوه وارد نمودن پودر لاستیک به فرمولاسیون ملات گوگردی، ریز ساختار سطح شکست ملات گوگردی و همچنین روشهای شیمیایی به منظور افزایش چسبندگی دو فاز لاستیک و سیمان گوگردی بررسی شده اند. اضافه نمودن پودر لاستیک بازیافتی سبب سبک شدن و افزایش خاصیت پلاستیکی و حفظ یکپارچکی ملات گوگردی حاصله بعد از ترک می شود. اما کاهش مقاومت فشاری از مهم ترین مشکلات افزودن لاستیک به بتن گوگردی – مانند سایر بتن ها- می باشد. با انجام واکنش های بین سطحی می توان چسبندگی فاز لاستیک و ماتریس گوگرد را افزایش داد که نتیجه آن افزایش مقاومت فشاری می-باشد. در این پروژه به سبب فراهم شدن شرایط واکنش شیمیایی بین سطح لاستیک و ماتریس گوگردی مقاومت فشاری ملات حاصل تا 20 درصدافزایش یافته است.
- Abstract
- Sulfur Polymer Mortars are composite materials in which modified sulfur is the matrix phase and sand plus filler make reinforcing aggregate phase. Sulfur based composites are characterized by their high chemical and mechanical properties and fast setting behavior. In this research, incorporation of scrap tire rubber in sulfur based mortars, as some replacement of sand, is evaluated. Initially sulfur polymer cement is synthesized by three different percentages of Dicyclopentadiene, 5, 8 and 10. Deferential Scanning Calorimetry method is used to analyze succession of polymerization. Produced cement has the ability to control sulfur crystallization under thermal cycles. Two methods of introducing scrap tire rubber to sulfur polymer mortars are evaluated, i.e. addition and substitution. Also incorporation of two different types of tire is studied, Tread and Sidewall. Effect of increase in rubber content in sulfur polymer mortar is studied, concerning its compressive strength and stress-strain behavior. Use of scrap tire rubber influences the compressive stress-strain behavior of the mortars significantly. While the compressive strength of the rubber-added mortars is reduced dramatically, post-peak response of the mortars is of great interest. Application of reactive-mixing method causes chemical reaction between rubber particle surface and sulfur polymer matrix, so the compressive strength of a rubber-added mortar is enhanced by about 25 percent. Scanning Electron Microscopy images illustrates the benefit of reactive-mixing method by showing rubber-matrix interface. Rubber added sulfur based composites can be used in places where damping capability is required. Also incorporation of rubber into composite formulations results in a lighter composite/concrete. Thanks to high mechanical properties of sulfur polymer concretes, reduction in compressive strength by substitution of 5 to 10 percent of rubber particles wouldn't be so severe that these composite can be suitable for many civil and building engineering applications.
