مطالعه رفتاری خصوصیات مکانیکی و ریزساختار بتن حاوی سرباره فولاد در معرض دمای زیاد

حرارت چه در حالت گذرا چه در حالت پایدار موجب تغییر در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بتن می شود. از سوی دیگر استفاده از سرباره به همراه سیمان پرتلند بر توسعه ریزساختار بتن تاثیرگذار است.. محصولات اصلی فرآیند هیدراتاسیون خمیر سیمان و سرباره که نقش مهمی در افزایش مقاومت بتن دارد، نانوساختارهای هیدرات سیلیکات کلسیم (C-S-H) و هیدرات آلومینوفریت کلسیم (C-A-Fe-H) است. بر این اساس به منظور درک عمیق تر از تغییر رفتار نانوساختارهای C-S-H و C-A-Fe-H براثر اعمال درجه حرارت های زیاد، بتن حاوی درصدهای مختلف سرباره فولاد در این مقاله مورد بررسی قرارگرفته است. در این راستا حدود 150 نمونه مکعبی بتن با جایگزینی صفر، 5%، 10%، 15% و 20% سرباره فولاد به سیمان پرتلند به مدت 28 روز در حمام رطوبت عمل آوری شده است. سپس همه آزمونه ها به مدت 1 ساعت در دماهای 25 تا 800 درجه سلسیوس قرارگرفته است. درصد تغییرات وزنی، مقاومت فشاری و رفتار ترک خوردگی در تمام آزمونه ها موردبررسی قرارگرفته است. برای ارزیابی رفتار ریزساختاری آزمونه ها در دماهای مختلف از تصاویر میکروسکوپ الکترونیکی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتوایکس (EDS) استفاده شد. بر اساس نتایج پژوهش حاضر ماهیت رفتار آزمونه های بتنی وابسته به تغییرات نانوساختارهای C-S-H و C-A-Fe-H تحت دمای زیاد است. مقاومت فشاری نمونه های حاوی 5 تا 15 درصد سرباره فولاد نسبت به نمونه بتن معمولی افزایش داشتند. دلیل این افزایش بر اساس تصاویر SEM تراکم بیشتر نانوساختارهای C-S-H و C-A-Fe-H و هیدروکسید آهن FeO(OH) است.