تعداد نشریات | 38 |
تعداد شمارهها | 1,240 |
تعداد مقالات | 8,993 |
تعداد مشاهده مقاله | 7,843,309 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,705,030 |
مقایسه مقاومت ضربهای بتن قلیافعال و بتن معمولی تحت حرارت بالا بر اساس آزمون XRD و SEM | ||
پدافند غیرعامل | ||
دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 49، خرداد 1401، صفحه 47-56 اصل مقاله (1.07 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
محمدحسین منصورقناعی1؛ مرتضی بیک لریان* 2؛ علیرضا مردوخ پور3 | ||
1دانشجوی دکتری عمران سازه، گروه مهندسی عمران، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس، ایران | ||
2استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد چالوس، چالوس، ایران | ||
3استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران | ||
تاریخ دریافت: 16 آذر 1400، تاریخ بازنگری: 19 اسفند 1400، تاریخ پذیرش: 29 اسفند 1400 | ||
چکیده | ||
در چند دهه اخیر سازهها به لحاظ پدافندی در مواجهه با بلایای طبیعی و مصنوعی، از اهمیت ویژهای برخوردار بودهاند. لذا نیاز به ساخت سازههایی با استحکام بالا از دغدغههای مهندسان در این حوزه بوده است. بتن بهعنوان یکی از مصالح اصلی مصرفی در سازههای بتنی، دارای نقش مؤثری در بهبود و ارتقای استحکام سازهها است. مقاومت بتن در برابر ضربات وزنه افتان بهعنوان یکی از خواص مکانیکی بتن شناخته میشود. در این پژوهش آزمایشگاهی، یک طرح اختلاط از بتن معمولی با عیار سیمان 450 کیلوگرم بر متر مکعب ساخته شد، یک طرح اختلاط نیز از بتن قلیافعال بر پایه سربارهکوره آهن گدازی ساخته شد تا میزان مقاومت ضربهای بتن از نوع وزنه افتان تحت دمای محیط و حرارت 500 درجه سلسیوس، در سن عملآوری 90 روزه مورد مقایسه و ارزیابی قرار گیرد. در ادامه، آزمونهای طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بهمنظور بررسی بیشتر و راستی آزمایی نتایج آزمون مقاومت ضربهای، در سن عملآوری 90 روزه در دمای محیط و تحت حرارت 500 درجه سلسیوس بر روی نمونهها انجام گرفت. در بخش نتایج، میزان انرژی جذب شده در آزمون ضربهای وزنه افتان در دمای محیط، برای بتن معمولی به مقدار 24/244 ژول و برای بتن قلیافعال به مقدار 89/223 ژول کسب گردید، که این مقادیر تحت اعمال حرارت بالا در بتن، به ترتیب به مقدار 9/90 و 72/72 درصد افت را از خود نشان داد. میزان شاخص انعطافپذیری در این آزمون تحت دمای محیط، برای بتن معمولی به مقدار 33/2 ژول و برای بتن قلیافعال به مقدار 58/1 ژول کسب گردید، که تحت حرارت بالا در بتن، به ترتیب به مقدار 75/28 درصد بهبود و 49/9 درصد افت را نشان داد. نتایج حاصل از آزمونهای XRD و SEM ضمن هماهنگی با یکدیگر، در همپوشانی با نتایج حاصل از آزمون مقاومت ضربهای قرار داشت. | ||
کلیدواژهها | ||
بتن قلیافعال؛ سربارهکوره آهن گدازی؛ وزنه افتان؛ طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD)؛ میکروسکوپ الکترونیروبشی (SEM) | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Comparing the Impact Strength of Alkali Activated Concrete and Normal Concrete Under High Heat Based on XRD and SEM Tests | ||
نویسندگان [English] | ||
mohammadhossein mansourghanaei1؛ morteza biklaryan2؛ Alireza Mardookhpour3 | ||
1Ph.D Student in Civil Engineering, Department of Civil Engineering, Chalous Branch, Islamic Azad University, Chalous, Iran | ||
2Department of Civil Engineering, Chalous Branch, Islamic Azad University, Chalous, Iran | ||
3department of civil engineering islamic azad university lahijan branch iran | ||
چکیده [English] | ||
In recent decades, structures have been of special importance in terms of defense against natural and man-made disasters. Therefore, the need to build structures with high strength has been one of the concerns of engineers in this field. Concrete as one of the main materials used in concrete structures, has an effective role in improving and enhancing the strength of structures. Concrete resistance to falling weight is known as one of the mechanical properties of concrete. In this laboratory research, a mixing design was made of ordinary concrete with a cement grade of 450 kg / m3. 500 degrees Celsius, compared and evaluated at 90 days of processing age. Next, X-ray diffraction (XRD) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM) tests were performed to further evaluate and validate the impact resistance test results at 90 days of processing time at ambient temperature and 500 ° C. Samples were taken. In the results section, the amount of energy absorbed in the impact test of weight drop at ambient temperature was 244.24 joules for ordinary concrete and 223.89 joules for quilted concrete, which were subjected to high heat application in concrete. They showed a decrease of 90.9% and 72.72%, respectively. The flexibility index in this test under ambient temperature was 2.33 joules for ordinary concrete and 1.58 joules for reinforced concrete, which under high heat in concrete, improved by 28.75%, respectively. They showed a drop of 9.49%. The results of XRD and SEM tests were in coordination with each other and overlapped with the results of impact resistance test. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Alkali Active Concrete, Blast Furnace Slag, Drop Weight, X-Ray Diffraction (XRD) Spectroscopy, Scanning Electron Microscope (SEM) | ||
مراجع | ||
[1] P. Nuaklong, V. Sata, and P. Chindaprasirt, “Influence of Recycled Aggregate on Fly Ash Geopolymer Concrete Properties,” J. of Cleaner Production, vol. 112: pp. 2300-2307, 2016.## [2] Singh, B., Ishwarya, G., Gupta, M., & Bhattacharyya, S. K. Geopolymer concrete: A review of some recent developments. Construction and building materials, 85, 78-90, 2015.## [3] Zhuang, X. Y., Chen, L., Komarneni, S., Zhou, C. H., Tong, D. S., Yang, H. M., ... & Wang, H. Fly ash-based geopolymer: clean production, properties and applications. Journal of Cleaner Production, 125, 253-267, 2016.## [4] P. Ganesh, A. Ramachandra Murthy, S. Sundar Kumar, M. Mohammed Saffiq Reheman, and N. R. Iyer, “Effect of Nanosilica on Durability and Mechanical Properties of High-Strength Concrete,” Magazine of Concrete Research, vol. 68, no. 5, pp. 229-236, 2016 (In Persian).## [5] V. Václavík , V. Dirner, T. Dvorský, and J. Daxner, “The Use of Blast Furnace Slag,” Metalurgija, vol. 51, no. 4, pp. 461-464, 2012.## [6] P. Duan, Z. Shui, W. Chen, and C. Shen, “Enhancing Microstructure and Durability of Concrete from Ground Granulated Blast Furnace Slag and Metakaolin as Cement Replacement Materials,” J. of Materials Research and Tech., vol. 2, no. 1, pp. 52-59, 2013.## [7] J. Davidovits, “Soft Mineralurgy and Geopolymers,” Proc. 1st Int. Conf. on Geopolymers, pp. 19-21, 1988.## [8] N. Neupane, D. Chalmers, and P.Kidd, “High-strength Geopolymer Concrete Properties, Advantages and Challenges.,” Advances in Materials, vol. 7, no. 2, pp. 15-25, 2018.## [9] J. Davidovits, “Geopolymeric Reactions in the Economic Futureof Cements and Concretes,” World-wide Mitigation of Carbondioxide Emission, pp. 111-122. In: G’99 Geopolymer Int. conf., Saint Quentin, France, 1999.## [10] P. Duxson, J. L. Provis, G. C. Lukey, and J. S. J. Van Deventer, “The Role Ofinorganic Polymer Technology in the Development of Greenconcrete,” Cem. Con. Res., vol. 37, pp. 1590-7, 2007.## [11] H. Du, S. Du, and X. Liu, “Durability Performances of Concrete with Nano-silica”, Construction and Building Materials, vol. 73, pp. 705-712, 2014.## [12] F. Aslani, “Thermal Performance Modeling of Geopolymer Concrete”, J. of Materials in Civil Eng., vol. 28, no. 1, pp. 0401-5062, 2016 (In Persian).## [13] M. G. Alberti, A. Enfedaque, and J. C. Gálvez, “Improving the Reinforcement of Polyolefin Fiber Reinforced Concrete for Infrastructure Applications,” Fibers, vol. 3, no. 4, pp. 504-522, 2015.## [14] R. Olivito and F. Zuccarello, “An Experimental Study on the Tensile Strength of Steel Fiber Reinforced Concrete,” Composites Part B: Engineering,vol. 41, no. 3, pp. 246-255, 2010.## [15] Islam, A., Alengaram, U. J., Jumaat, M. Z., Ghazali, N. B., Yusoff, S., & Bashar, I. I. Influence of steel fibers on the mechanical properties and impact resistance of lightweight geopolymer concrete. Construction and Building Materials, 152, 964-977, 2017.## [16] P. Deb, P. Nath, and P. Sarker, “Drying Shrinkage of Slag Blended Fly Ash Geopolymer Concrete Cured at Room Temperature,” Proc. Eng., vol. 125, pp. 594-600. 2015.## [17] A. Ehsani, M. Nili, and K. Shaabani, “Effect of Nanosilica on the Compressive Strength Development and Water Absorption Properties of Cement Paste and Concrete Containing Fly Ash,” KSCE J. of Civil Eng., vol. 21, no. 5, pp.1854-1865, 2017.## [18] D. L. Kong and J. G. Sanjayan, “Effect of Elevated Temperatures on Geopolymer Paste, Mortar and Concrete,” Cement and Concrete Research, vol. 40, no. 2, pp. 334-339, 2010.## [19] D. P. Bentz, “Fibers, Percolation, and Spalling of High-performance Concrete,” Materials J., vol. 97, no. 3, pp. 351-359, 2000.## [20] B. Zhang and N. Bicanic, “Residual Fracture Toughness of Normal-and High-strength Gravel Concrete after Heating to 600 C,” Materials J., vol. 99, no. 3, pp. 217-226, 2002.## [21] J. W. Phair and J. S. Van Deventer, “Effect of the Silicate Activator pH on the Microstructural Characteristics of Waste-based Geopolymers,” Int. J. of Mineral Proc., vol. 66, no. 1-4, pp. 121-143, 2002.## [22] A. M. Rashad, “The Effect of Polypropylene, Polyvinyl-alcohol, Carbon and Glass Fibres on Geopolymers Properties,” Materials Sci. and Tech., vol. 35, no. 2, pp. 127-146, 2019.## [23] Mustakim, S. M., Das, S. K., Mishra, J., Aftab, A., Alomayri, T. S., Assaedi, H. S., & Kaze, C. R. Improvement in fresh, mechanical and microstructural properties of fly ash-blast furnace slag based geopolymer concrete by addition of nano and micro silica. Silicon, 13(8), 2415-2428., 2021.## [24] J. M. Their and M. Özakça, “Developing Geopolymer Concrete by Using Cold-bonded Fly Ash Aggregate, Nano-silica, and Steel Fiber,” Construction and Building Materials, vol. 180, pp. 12-22, 2018.## [25] M. Kholghifard and E. Badakhshan Nejad, “Seismic Vulnerability Assessment of Yasooj Hospitals from the Perspective of Passive Defense and ATC Methods,” Passive Defense Quarterly, vol. 12, no. 1, pp. 1-12, 2021 (In Persian).## [26] M. Abdollahzadeh, A. Bali, and I. Soltani, “The Presentation of Strategies for the Security of Hospitals in Metropolises in Critical Situations with the Passive Defense Approach,” Passive Defense Quarterly, vol. 12, no. 4, pp. 81-93, 2022 (In Persian).## [27] Y. esmaizadeh, “Presenting Passive Defense Strategies in the Architecture of Medical Centers; Case Study: Shahid Beheshti Medical Training Center in Qom,” Passive Defense Quarterly, vol. 12, no. 2, pp. 19-31, 2021 (In Persian).## [28] R. Siddique and D. Kaur, “Properties of Concrete Containing Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBFS) at Elevated Temperatures,” J. of Advanced Research, vol. 3, no. 1, pp. 45-51, 2012.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,344 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 959 |