International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering

Using the Application of the Taguchi Method to Investigate the Main Factors Affecting the Optimum Compressive Strength of Geopolymer Mortars Containing Calcined-Kaolin

Researcher(s):
  • Abduallah Muftah Menshaz
  • Husen Abduallah Alhawat
Institution:Civil EngineeringDepartment, Faculty of Engineering, Elmergib University, Libya
Field:التقنيات المدنية و الإنشائية و الهندسة المعمارية
Published in:34th volume - April 2024
الملخص
هدفت هذه الدراسة إلى تطبيق طريقة تاغوشي لبحث العوامل الرئيسية التي تؤثر على مقاومة الضغط لملاطالجيوبوليمر القائم على الكاولين المكلس. تم تعزيز كفاءة درجات حرارة تكليس الكاولين عند 650 درجة مئوية (Metakaolin,MK650) (كمادة مصدر) في إنتاج منتجات الملاط المنشط القلوي من خلال أربعة عوامل باستخدام طريقة.Taguchi L09 تم فحص أربعة عوامل أساسية بعد دراسة إحصائية لوحدات السيليكا الأولية(سيليكات الصوديومNa2SiO3 (يرمز له بالرمز "A"،تركيز NaOH المولات بالرمز "B"، ونسبة الوزن Na2SiO3إلى NaOH بالرمز "C"؛ والمنشط القلوي إلى نسبة وزن مادة المصدر بالرمز"D" . تم فحص كل عامل على المستويات الثلاثة للحصول على الخليط الأمثل. تم تحضير تسعة مخاليط وفقاً لمجموعة L09 الذي اقترحته هذه الطريقة. تم تقييم أداء العينات عن طريق اختبارات قوة الضغط .(CS) أظهرت النتائج أن الخليط الأمثل يتكون من A2B2C3D2 الذي حقق CS قدره 62.86 ميجا باسكال بعد 28 يومًا من المعالجة. أظهرت النتائج أن مراحل الارتباط الرئيسية تتكون من هلام من نوع ألومينوسيليكات (N–A–S–H) وهيدرات سيليكات الكالسيوم (C–S–H)، يتم تشكيلها في وقت واحد، داخل الملاط المنشط القلوي القائم على الميتاكاولين. الكلمات المفتاحية: قذائف هاون قلوية منشطة، الكاولين المكلس، مقاومة الضغط، طريقة تاغوشي.
Abstract
This study aimed to apply the Taguchi method to investigate the main factors affecting the compressive strength of the calcination kaolin-based alkali-activated mortars. The efficiency of the calcination temperatures of kaolin at 650 °C (Metakaolin, MK650) (as the source material) in producing alkali-activated mortar products was enhanced via four factors which were optimized using the Taguchi method L09. Four primary factors were examined following a statistical study of the initial silica modules (sodium silicate; Na2SiO3) (Ms) (designed as A); the NaOH concentration (moles) “B”; the Na2SiO3 to NaOH weight ratio “C”; and the alkaline-activator to solid material weight ratio “D”. Each factor was examined at the three levels in order to obtain the optimum mixture. Nine mixtures were prepared per theL09 array proposed by the method. The performance of the specimens was evaluated by compressive strength (CS) tests. The results show that the optimum mixture consisted of A2B2C3D2 which achieved a CS of 62.86 MPa after 28 days of curing. The results show that the main binding phases consist of aluminosilicate type gel (N–A–S–H) and calcium silicate hydrate (C–S–H) gels, formed simultaneously, withinthe Metakaolin-based alkali-activated mortar. Keywords: Alkaline activated mortars, Calcination Kaolin, Compressive strength, Taguchi method.