Μελέτη των μηχανικών ιδιοτήτων σκυροδέματος με διαφορετικής ποιότητας υαλόθραυσμα.

Σιδηροπούλου, Αικατερίνη; Sidiropoulou, Aikaterini

dc.contributor.author	Σιδηροπούλου, Αικατερίνη	el
dc.contributor.author	Sidiropoulou, Aikaterini	en
dc.date.accessioned	2016-07-20T10:38:35Z
dc.date.available	2016-07-20T10:38:35Z
dc.date.issued	2016-07-20
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43189
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5950
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Υαλόθραυσμα	el
dc.subject	Κονίαμα	el
dc.subject	Υψηλή θερμοκρασία	el
dc.subject	Ανθεκτικότητα	el
dc.subject	Cullet	en
dc.subject	Mortar	en
dc.subject	High temperature	en
dc.subject	Durability	en
dc.title	Μελέτη των μηχανικών ιδιοτήτων σκυροδέματος με διαφορετικής ποιότητας υαλόθραυσμα.	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Δομικά Υλικά	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-20
heal.abstract	Το σκυρόδεμα είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό στον κατασκευαστικό τομέα και ως επί το πλείστον, παράγεται χρησιμοποιώντας μη ανανεώσιμους φυσικούς πόρους ενώ οι διαδικασίες παραγωγής του απαιτούν τη χρήση υψηλών ποσοτήτων ενέργειας και αυξάνουν τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Υπάρχει πιθανότητα για βελτίωση της βιωσιμότητας του εν λόγω κλάδου από περαιτέρω διερεύνηση της χρήσης εναλλακτικών υλικών. Η διάθεση των απορριμμάτων γυαλιού που προέρχονται από δοχεία ή γυάλινες συσκευασίες, γυάλινα σκεύη κτλ είναι μία από τις σημαντικότερες περιβαλλοντικές προκλήσεις. Αυτή η πρόκληση ολοένα και μεγαλώνει με την αύξηση της ποσότητας των απορριμμάτων γυαλιού και την έλλειψη χώρων υγειονομικής ταφής τους. Ως εκ τούτου, λόγω της σύστασης, της δομής και των ιδιοτήτων του γυαλιού, έχουν πραγματοποιηθεί μελέτες για την εξεύρεση πρακτικών τρόπων για την χρήση των απορριμμάτων γυαλιού που δεν πληρούν τις προδιαγραφές για ανακύκλωση, σε δομικά υλικά όπως το τσιμέντο, τα κονιάματα, το σκυρόδεμα. Η θετική επίδραση από τη μερική υποκατάσταση της άμμου ή του τσιμέντου από υαλόθραυσμα για την παρασκευή σκυροδέματος έχει επιβεβαιωθεί από προηγούμενες σχετικές μελέτες. Ωστόσο, υπό εξέταση είναι η επίδραση της ενδεχόμενης διάβρωσης (γήρανσης) του υαλοθραύσματος στις μηχανικές ιδιότητες και στην ανθεκτικότητα των τελικών προϊόντων τσιμέντου. Η γήρανση προκαλείται από διάφορους εξωτερικούς ή εσωτερικούς παράγοντες, που οδηγούν σε μια περισσότερο ή λιγότερο πλήρη απώλεια της αισθητικής του, της λειτουργικότητας, της δομής ή του σχήματός του. Αυτή η Μεταπτυχιακή εργασία παρουσιάζει τη μελέτη της συμπεριφοράς κονιαμάτων με υαλόθραυσμα διαφορετικών ποιοτήτων. Για το λόγο αυτό παρασκευάστηκαν 3 κατηγορίες μειγμάτων σκυροδέματος με ποσοστό 5%, 7,5% και 10% υαλοθραύσματος που συλλέχθηκε από την ανακύκλωση και από την γραμμή παραγωγής. Μέρος αυτού του υαλοθραύσματος υποβλήθηκε σε περαιτέρω διάβρωση σε αλκαλικό περιβάλλον με αποτέλεσμα να προκύψουν οκτώ επιμέρους κονιάματα για περαιτέρω διερεύνηση. Σε αυτά ελέχθησαν οι μηχανικές αντοχές και η μικροδομή των δοκιμίων που παρασκευάστηκαν κατά τη διάρκεια της ενυδάτωσης τους. Η κατηγορία των μειγμάτων με το χονδρόκοκκο υαλόθραυσμα (1-4mm) διαφόρων ποιοτήτων έδειξε πολύ χαμηλή θλιπτική αντοχή και επομένως δεν προχώρησε σε περαιτέρω έρευνα. Τα δοκίμια που προέκυψαν από τις υπόλοιπες δύο κατηγορίες με το λεπτόκοκκο υαλόθραυσμα (<90μm) διάφορων ποιοτήτων, μετά από συντήρηση 270 ημερών, εκτέθηκαν σε θερμοκρασία 750οC για μία ώρα, με σκοπό την μελέτη της επίδρασης υψηλών θερμοκρασιών στα μηχανικά χαρακτηριστικά καθώς και στην μικροδομή των δοκιμίων. Τα δοκίμια μελετήθηκαν με XRD και με SEM. Τέλος, προκειμένου να διερευνηθούν συναρτήσει της θερμοκρασίας ενδεχόμενες μεταβολές, έγινε μελέτη της συμπεριφοράς των δοκιμίων με την τεχνική της διαφορικής θερμικής ανάλυσης. Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν πως τα μείγματα όπου αντικαθίσταται άμμος από διαβρωμένο υαλόθραυσμα κοκκομετρίας <90μm αναπτύσσουν καλύτερες αντοχές και ανθεκτικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες σε σχέση με τα δοκίμια με μη διαβρωμένο υαλόθραυσμα. Το αντίθετο παρατηρείται για τα δοκίμια στα οποία αντικαθίσταται μερικώς το τσιμέντο από υαλόθραυσμα. Καλύτερη συμπεριφορά έδειξαν αυτά με το μη διαβρωμένο υαλόθραυσμα.	el
heal.abstract	Concrete is the most widely used construction material and, for the most part, is produced using nonrenewable natural resources and energy intensive processes which emit greenhouse gases. There exists an opportunity to improve the sustainability of this industry by further exploring the use of alternative materials. Disposal of waste glass derived from container or packaging glass, flat glass, domestic or tableware glass and continuous filament glass fibers is one of the major environmental challenges. This challenge continues to increase with increasing the amount of waste glass and decreasing the capacity of landfill space. Therefore, due to its chemical composition, its structure and its properties, studies have been carried out to find practical ways to recycle waste glass in building materials such as cement, mortars, concretes and blocks. Previous studies have shown the positive effect of the partial replacement of natural sand or of cement with cullet in concrete. However, under consideration is the impact of the possible corrosion (weathering) of the cullet in the mechanical properties and durability of the final cement products. Glass weathering is caused by various external or internal factors, leading to a more or less complete loss of functionality, structure or shape. This MSc thesis presents the study of mortar behavior with cullet of different qualities. Therefore were produced three types of concrete mixtures with 5%, 7.5% and 10% cullet collected from the recycling and the production line. Part of this cullet subjected to further corrosion in an alkaline environment, resulting 8 categories of concrete mixtures. The mechanical properties and the microstructure of the specimens were tested during the cement hydration. The category of concrete mixtures with coarse cullet (1-4mm) of different qualities showed very low compressive strength and therefore did not proceed to further research. After the specimens obtained from the other two categories with fine cullet (<90μm) of various qualities, were preserved for 270 days, they were exposed to 750oC for one hour in order to examine the effect of high temperature on their mechanical characteristics and microstructure. Then, the specimens were studied with the XRD and SEM analytical techniques. Finally, in order to examine the potential changes in the structure in relation to temperature, the specimens were analyzed with the thermo gravimetric analytical technique. The experimental results showed that the mortar specimens with partial replacement of sand by weathered cullet (<90μm) developed increased strength and durability in high temperatures compared to the concrete specimens with the non weathered cullet. The opposite happened in the case of the concrete specimens with partial replacement of cement by cullet. Those with the non-weathered cullet presented a better mechanical and chemical behavior.	en
heal.advisorName	Τσίμας, Σταμάτιος	el
heal.committeeMemberName	Τσίμας, Σταμάτιος	el
heal.committeeMemberName	Μουτσάτσου, Αγγελική	el
heal.committeeMemberName	Τσακαλάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	103 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true