مطالعه رفتاري خصوصيات مكانيكي و ريزساختار بتن حاوي سرباره فولاد در معرض دماي زياد

حرارت چه در حالت گذرا چه در حالت پايدار موجب تغيير در خصوصيات فيزيكي و شيميايي بتن مي‌شود. از سوي ديگر استفاده از سرباره به همراه سيمان پرتلند بر توسعه ريزساختار بتن تأثيرگذار است.. محصولات اصلي فرآيند هيدراتاسيون خمير سيمان و سرباره كه نقش مهمي در افزايش مقاومت بتن دارد، نانوساختارهاي هيدرات سيليكات كلسيم (CSH) و هيدرات آلومينوفريت كلسيم (CAFeH) است. بر اين اساس به‌منظور درك عميق‌تر از تغيير رفتار نانوساختارهاي CSH و CAFeH براثر اعمال درجه حرارت‌هاي زياد، بتن حاوي درصدهاي مختلف سرباره فولاد در اين مقاله مورد بررسي قرارگرفته است. در اين راستا حدود 150 نمونه مكعبي بتن با جايگزيني صفر، 5%، 10%، 15% و 20% سرباره فولاد به سيمان پرتلند به مدت 28 روز در حمام رطوبت عمل‌آوري شده است. سپس همه آزمونه‌ها به مدت 1 ساعت در دماهاي 25 تا 800 درجه سلسيوس قرارگرفته است. درصد تغييرات وزني، مقاومت فشاري و رفتار ترك‌خوردگي در تمام آزمونه‌ها موردبررسي قرارگرفته است. براي ارزيابي رفتار ريزساختاري آزمونه‌ها در دماهاي مختلف از تصاوير ميكروسكوپ الكترونيكي روبشي (SEM) و طيف‌سنجي پراكندگي انرژي پرتوايكس (EDS) استفاده شد. بر اساس نتايج پژوهش حاضر ماهيت رفتار آزمونه‌هاي بتني وابسته به تغييرات نانوساختارهاي CSH و CAFeH تحت دماي زياد است. مقاومت فشاري نمونه‌هاي حاوي 5 تا 15 درصد سرباره فولاد نسبت به نمونه بتن معمولي افزايش داشتند. دليل اين افزايش بر اساس تصاوير SEM تراكم بيشتر نانوساختارهاي CSH و CAFeH و هيدروكسيد آهن FeO(OH) است.