مطالعه آزمایشگاهی تاثیرمدول سیلیکات وغلظت قلیا بر مشخصات مکانیکی و شکست بتن های قلیا فعال سرباره ای در دمای محیطی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

10.22065/jsce.2021.290821.2474

چکیده

بتن قلیا فعال سرباره ای به عنوان نوع جدیدی از بتن که در آن از سیمان پرتلند معمولی استفاده نشده است، بدلیل مزایای مختلفی از قبیل کاهش میزان CO2 تولید شده و استفاده از محصول فرعی و بازیافتی صنعت فولاد و مشخصات مکانیکی قابل مقایسه با بتن معمولی، در دهه اخیر مورد استقبال پژوهشگران مختلفی قرار گرفته است. از طرفی به دلیل ماهیت سرشار از ترک بتن بررسی خصوصیات شکست آن ضروری به نظر می رسد.دو پارامتر مدول سیلیکات و غلظت قلیا از مهمترین فاکتور های تاثیر گذار بر مشخصات مکانیکی وشکست این نوع از بتن ها هستند که در این مطالعه آزمایشگاهی تاثیر آنها مورد بررسی قرار گرفت .برای این کار، 16 طرح مختلف از بتن قلیا فعال سرباره ای در 4 رده مدول سیلیکات و 4 رده غلظت قلیا و سه طرح بتن معمولی جهت مقایسه انتخاب گردید. جهت بدست آوردن مشخصات شکست بروش کار-شکست، مجموعا 95 عدد تیر خمشی سه نقطه ای ترکدار آماده و بعد از نگهداری در دمای محیط در سن 28 روزه مورد آزمایش قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده و بازاء جمیع مقادیر غلظت قلیا، افزایش در مدول سیلیکات منجر به افزایش انرژی مخصوص شکست و کاهش طول مشخصه ترک گردیده و با افزایش غلظت قلیا از4.5 تا 6.5% و در کلیه مقادیر مدول سیلیکات، انرژی مخصوص شکست افزایش و طول مشخصه ترک کاهش یافت که نشان دهنده افزایش تردی بتن است. البته با افزایش غلظت قلیا از 6.5 به 7.5% روند معکوسی در پارامترهای شکست مشاهده می گردد. نتایج نشان می دهد که در مقادیر مشابه مقاومت فشاری، انرژی شکست بتن قلیا فعال سرباره ای از بتن معمولی بیشتر و طول مشخصه ترک در آن کمتر بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental study of the effect of silicate modulus and alkali concentration on the mechanical and fracture properties of alkali activated slag concrete at ambient temperature

نویسندگان [English]

  • Mohamad Hasan Khalil Pasha 1
  • Alireza Mirza Goltabar Roshan 2
1 Department of Civil Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran.
2 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Noshirvani University of ‎Technology, Babol, Iran
چکیده [English]

Alkali activated slag concrete, as a new type of concrete in which, conventional Portland cement is not used, due to various advantages such as reducing the amount of CO2 produced, the use of by-products and recycled steel industry and mechanical characteristics comparable to ordinary concrete, in The last decades have been welcomed by various researchers. On the other hand, due to the nature of concrete cracking, it seems necessary to study its fracture characteristics. Two parameters of silicate modulus and alkali concentration are the most important factors affecting the mechanical and fractur properties of this type of concrete. In this experimental study, their effect was studied. For this purpose, 16 different mixes of Alkali activated slag concrete in 4 classes of silicate modulus and 4 classes of alkali concentration and 3 ordinary Portland concrete mixes were selected for comparison. In order to obtain the fracture characteristics of the work-fracture method, a total of 95 three-point bending notched beams were prepared and tested after storage at ambient temperature at the age of 28 days. According to the results, in all values of alkali concentration, with increasing silicate modulus, the specific fracture energy increased and the characteristic length of crack decreased, and with increasing alkali concentration from 4.5 to 6.5%, in all values of silicate modulus, the specific fracture energy increased and the characteristic length of crack decreased. which indicates an increase in the brittleness of concrete. However, by increasing the concentration of alkali from 6.5 to 7.5%, an inverse trend was observed in the fracture parameters. The results showd that at similar values of compressive strength, the fracture energy of alkali activated slag concrete was higher than ordinary portland concrete and the crack characteristic length was lower.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alkali Activated Slag (AAS)
  • fracture energy
  • fracture properties
  • characteristic length
  • silicate modulus
  • Alkali concentration
  • تاریخ دریافت: 25 خرداد 1400
  • تاریخ بازنگری: 08 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 18 آبان 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 18 آبان 1400