| Abstract |
Šajā maģistra darbā tika veikts visaptverošs pētījums, lai izpētītu oglekļa nanocauruļu (CNT) un nano silīcija dioksīda (NS) bināro ietekmi uz vieglo cementa javu (LWCM) ar lidojošo pelnu cenosfērām (FAC). Cementa materiāli jau sen tiek uzskatīti par galveno materiālu būvniecības un būvniecības nozarē, un līdz ar urbanizācijas procesu patēriņš gadu gaitā ir pieaudzis. Neskatoties uz to, cementa ražošanas procedūra ir saistīta ar nelabvēlīgu ietekmi uz vidi, kas ir radījusi daudz bažu. Šajā pētījumā, kas aptver ilgtspējīgu attīstību civilajā inženierzinātnē, lai ražotu zaļu cementa materiālu ar samazinošu blīvumu un uzlabotām inženiertehniskajām īpašībām, rūpnieciskie atkritumi FAC tika izmantoti kā vieglas smalkas pildvielas ar 73,3% no cementa svara un nano piedevas. Lai mainītu mehāniskās darbības, sinerģiski tika izmantoti CNT ar 0, 05; 0, 15; 0, 45% devu, kā arī NS ar saturu 0, 2; 0, 6; 1, 0%.Lielākajā daļā iepriekšējo pētījumu par viegliem cementa materiāliem, uzmanība tika pievērsta šķiedru un papildu cementa materiālu iedarbībai, lai uzlabotu mehānisko veiktspēju un izturību. Pētījumos par CNT un NS centieni galvenokārt tika veltīti to vienīgo efektu un hibrīda iekļaušanas kopā ar citiem modifikatoriem izpētei. Tomēr ir veikti ļoti maz mēģinājumi uzsvērt CNT un NS ietekmi uz vieglajiem cementa materiāliem, īpaši to sinerģisko ietekmi. Turklāt, lai gan ir veikti daži mēģinājumi analizēt vieglo cementa materiālu ietekmi uz vidi un ekonomisko ietekmi, joprojām daži pētījumi ir apvienojuši vairāku parametru novērtējumu un optimizāciju.Tāpēc šajā pētījumā tika veikti vairāki eksperimenti, tostarp lieces stiprības tests, spiedes stiprības tests, plūstamība, ūdens absorbcija, lai atklātu mehāniskās veiktspējas attīstību kopā ar CNT un NS satura izmaiņām. SEM un MIP analīze tika veikta reprezentatīvajiem paraugiem, lai novērtētu fiziskās izmaiņas morfoloģijā un poru struktūrā. Tika veikta TG un XRD analīze, lai izpētītu ķīmisko transformāciju hidratācijas procesa laikā. Tika veikts dzīves cikla novērtējums (LCA) un ekonomiskā analīze, lai uzsvērtu ietekmi uz vidi un izmaksām. Vairāku parametru novērtēšanā tika izmantoti integrētie indeksi un TOPSIS metode, lai salīdzinātu un izvēlētos optimālo LWCM maisījumu. Eksperimentālie rezultāti liecina, ka CNT un NS pievienošana, no vienas puses, izraisīja apstrādājamības samazināšanos, no otras puses, efektīvi uzlaboja gan lieces, gan spiedes izturību un samazināja absorbētā ūdens daudzumu. Pamatojoties uz SEM un MIP rezultātiem, CNT un NS iekļaušana iespaidīgi uzlaboja LWCM mikrostruktūru un poru struktūru. TG un XRD analīzes rezultāti atklāj, ka CNT un NS binārā klātbūtne pozitīvi ietekmēja cementa hidratācijas reakciju. LCA un izmaksu analīzē FAC izmantošana ievērojami samazināja vides slogu un uzlaboja ekonomisko iespējamību, savukārt nano piedevu, īpaši CNT, pievienošana izraisīja siltumnīcefekta gāzu emisiju, enerģijas patēriņa un ražošanas izmaksu pieaugumu. Saskaņā ar vairāku parametru novērtējumu, maisījums ar 0, 05% CNT un 0, 02% NS tika ieteikts kā optimālais maisījums šajā pētījumā. |
