بررسی اثرات افزایش دما بر عملکرد ملات سیمانی حاوی درصدهای مختلفی از میکروسیلیس و سرباره کوره آهن گدازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری مهندسی عمران - مهندسی و مدیریت ساخت، کارشناس ساختمان حوزه ستادی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.

2 مربی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه گرمسار، گرمسار، ایران

3 دانشجوی کارشناسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه گرمسار، گرمسار، ایران.

چکیده

در این مقاله به مطالعه آزمایشگاهی عملکرد پس از حرارت ملات‌های سیمانی حاوی میکروسیلیس و سرباره کوره آهن‌گدازی پرداخته شد. بدین منظور نمونه‌های ملات در قالب‌های استاندارد جهت انجام تست مقاومت فشاری، کششی و خمشی حاوی 7، 14 و 21 درصد پوزولان بعنوان جایگزین سیمان مصرفی ساخته شد. همچنین بمنظور انجام عملیات حرارتی، نمونه‌ها در کوره الکتریکی در دماهای 25، 100، 250، 500، 700 و 900 درجه سانتی‌گراد با نرخ افزایش دمای استاندارد قرار گرفته (نیم الی 4 ساعت) و به مدت 60 دقیقه نیز در همان دما باقی ماندند و پس از اتمام فرآیند حرارت‌دهی و سرد‌شدن نمونه‌ها، آزمایشات لازم بر روی هر یک انجام شد. نتایج نشان دادند که بیشترین تأثیر استفاده از سرباره کوره آهن‌گدازی و میکروسیلیس به ترتیب در دماهای پایین (تا 250 درجه سانتی‌گراد) و دماهای بالا (500 درجه سانتی‌گراد و بالاتر) با 73% و 180% افزایش مقاومت فشاری، با 45% و 100% افزایش مقاومت کششی و با 106% و 112% افزایش مقاومت خمشی قابل مشاهده است. همچنین با افزایش دما، اندازه دانه در آزمایش پراش پرتو ایکس، نمونه‌های حاوی میکروسیلیس و سرباره کوره آهن‌گدازی دچار افت کمتری نسبت به نمونه شاهد شده است. همچنین حضور میکروسیلیس و سرباره کوره آهن‌گدازی به ترتیب سبب افزایش مقدار کانتها تا حدود 5/2 و 3 برابر نسبت به نمونه شاهد شده است که با افزایش دما، این مقدار در کلیه نمونه ها کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Study on the Effects of Elevated Temperatures on Performance of Cement Mortars containing different Contents of Silica Fume and Granulated Blast Furnace Slag

نویسندگان [English]

  • abdolrasoul parhizgar sharif 1
  • amin moshtagh 2
  • seyed naser heshmati 3
1 1- PhD in Civil Engineering, Construction Engineering and Management, Staff Building Expert, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
2 MSc, Department of Civil Engineering, Garmsar University, Garmsar, Iran.
3 3- Undergraduate student, Faculty of Civil Engineering, Garmsar University, Garmsar, Iran.
چکیده [English]

This study presents the experimental results of the post-temperature performance of the cement mortars containing Silica Fume (SF) and Granulated Blast Furnace Slag (GBFS). For this purpose, mortar specimens in which, the cement had been replaced by different pozzolanic materials with the replacement ratio of 7, 14, and 21%, were prepared to carry out the compressive, tensile, and flexural strength tests on them. Additionally, to high temperature the specimens, they were exposed to temperatures of 25, 100, 250, 500, 700, and 900° (with a standard rate of increase in temperature (0.5 to 4 hours)) and when they were cooled off, the strength tests were conducted. Based on the results, the maximum effect of incorporating the SF and GBFS respectively at low (up to 250°C) and high temperatures (500°C and higher), leads to improvement in the compressive, tensile and flexural strengths by 73 and 180%, 45 and 100% and finally, 106 and 112%, respectively. Moreover, as the temperature elevates, the results of the X-Ray Diffraction analysis indicated that the particles shrink less in size. Furthermore, the inclusion of the SF and GBFS has increased the minerals content by nearly 2.5 and 3 times greater than that of the control specimen which was reduced as per the increase in temperature.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cement mortar
  • Silica fume
  • granulated blast-furnace slag (GBFS)
  • high temperature
  • XRD analysis
دوره 23، شماره 63
شهریور 1400
صفحه 4-17
  • تاریخ دریافت: 20 دی 1397
  • تاریخ بازنگری: 12 اسفند 1400
  • تاریخ پذیرش: 21 اسفند 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 21 اسفند 1400