مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

بررسی آزمایشگاهی عملکرد پوشش‌های سطحی فوتولومینسانس روی بتن با استفاده از روش‌ تثبیت با پودر سخت کننده سیمانی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی عمران، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی ، شیراز، ایران
3 دانشیار، گروه فیزیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
4 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران
10.22065/jsce.2026.593952.4089
چکیده
امروزه به‌کارگیری بتن‌های فوتولومینسانس به عنوان راهکاری هوشمند در ایمن‌سازی بصری زیرساخت‌های عمرانی مطرح است. با این حال، حفظ پایایی ساختاری آن‌ها در شرایط بهره‌برداری همواره یک چالش اساسی به شمار می‌رود. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی آزمایشگاهی دوام، چسبندگی و پایداری مکانیکی پوشش‌های فوتولومینسانس سطحی اصلاح‌ شده با پودر سخت کننده سطح بتن کامبادن در برابر عوامل مهاجم محیطی انجام شده است. بدین منظور، 75 نمونه در قالب پنج طرح مخلوط با لایه‌های سطحی با نسبت‌های حجمی مختلف ذراتSrAl₂O₄ شامل 0، 5/12، 25، 5/37 و 50‌ درصد تهیه و تحت آزمون‌های سایش، غوطه‌وری در اسید، چرخه‌های ذوب-انجماد و شوک حرارتی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزایش نسبت ذراتSrAl₂O₄ اگرچه شدت درخشش سطحی را در نمونه C-4 تا 114 درصد بهبود می‌بخشد، اما به دلیل افزایش تخلخل موئینه، چسبندگی کششی (Pull-Off) را پس از ۶۰ روز غوطه‌وری در محیط اسیدی با افت شدید 4/85‌ درصد مواجه می‌کند. همچنین تحت ۳۰۰ چرخه ذوب-انجماد، نمونه‌های حاوی ذراتSrAl₂O₄ به دلیل تجمع تنش‌های هیدرولیکی دچار افت مقاومت چسبندگی تا 66 درصد شدند. در مقابل، این ذرات در برابر شوک حرارتی نقش عایق نسبی ایفا کرده و در دمای 450 درجه سانتی‌گراد، میزان کاهش مقاومت چسبندگی نمونه C-4 را حدود ۱۰‌ درصد کمتر از نمونه شاهد نگاه داشتند. همچنین مقاومت سایشی نمونه‌ها با افزایش نسبتSrAl₂O₄ ، کاهش قابل توجهی یافت.

توضیحات: SrAl₂O₄: آلومینات استرانسیوم، Cementitious Dry-Shake Hardener (CDSH) : پودر سخت کننده سطح بتن کامبادن
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Laboratory Investigation of the Performance of Photoluminescent Surface Coatings on Concrete Using the Cementitious Dry-Shake Hardener Method

نویسندگان English

alireza mousavi 1
leila shahryari 2
saeed parhoodeh 3
gholamreza Atefatddost 4
1 Ph.D. Student, Department Of Civil Engineering, Es.C, Islamic Azad University, Estahban,Iran
2 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Shi.C.,Islamic Azad Universiti, Shiraz, Iran
3 Associate Professor, Department of Physics, Shi.C, Islamic Azad University, Shiraz, Iran
4 Associate Professor, Department Of Civil Engineering, Es.C, Islamic Azad University, Estahban,Iran
چکیده English

The use of photoluminescent concrete has recently emerged as an intelligent strategy for enhancing the visual safety of civil infrastructure. Nevertheless, maintaining their structural durability under service conditions remains a fundamental challenge. The present study was conducted with the aim of experimentally evaluating the durability, adhesion, and mechanical stability of surface photoluminescent coatings modified with a cementitious dry-shake hardener (CDSH) on concrete, when exposed to aggressive environmental agents. To this end, 75 specimens were prepared in the form of five mix designs with surface layers containing different volumetric replacement ratios of SrAl₂O₄ particles—0, 12.5, 25, 37.5, and 50%—and were subjected to abrasion testing, acid immersion, freeze–thaw cycling, and thermal shock. The results showed that increasing the SrAl₂O₄ content, although improving the surface luminance of specimen C-4 by up to 114%, led to a severe 85.4% reduction in tensile bond strength (Pull-Off) after 60 days of immersion in an acidic environment due to increased capillary porosity. Furthermore, under 300 freeze–thaw cycles, the bond strength of specimens containing SrAl₂O₄ particles decreased by up to 66% as a result of accumulated hydraulic stresses. In contrast, these particles acted as a partial thermal insulator under thermal shock, so that at 450 °C the loss of bond strength in specimen C-4 was approximately 10% lower than that of the control specimen. In addition, the abrasion resistance of the coatings decreased markedly with increasing SrAl₂O₄ content.

Description: SrAl₂O₄:Strontium aluminate, CDSH: Cementitious Dry-Shake Hardener

کلیدواژه‌ها English

Photoluminescent concrete
Cementitious surface hardener
Strontium aluminate
Durability of photoluminescent layer
Pull-off test

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 27 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 04 مرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 25 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 27 مرداد 1405