تاثیر حرارت بالا بر رفتار صفحات بتن سنگین ژئوپلیمری حاوی سنگدانه های کوره قوس الکتریکی (EAF) و مسلح به الیاف ترکیبی آرامید و فولادی تحت بار ضربه ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 عضو هیات علمی دانشگاه گیلان

10.22124/jcr.2026.30226.1697

چکیده

در این پژوهش، تأثیر حرارت بالا بر رفتار صفحات بتن سنگین ژئوپلیمری حاوی سنگدانه‌های کوره قوس الکتریکی (EAF) و مسلح به الیاف ترکیبی آرامید و فولادی تحت بار ضربه‌ای بررسی شده است. درصد حجمی الیاف فولادی بین ۰٫۲۵ تا ۱ درصد و الیاف آرامید ۰٫۲۵ و ۰٫۵ درصد متغیر بود. در ساخت طرح ها از سرباره EAF به عنوان سنگدانه‌های سنگین و ترکیب سرباره کوره بلند و میکروسیلیس به عنوان ماده پایه بتن ژئوپلیمری استفاده شده است. مقاومت فشاری نمونه‌ها در سن ۲۸ روز اندازه‌گیری شد. همچنین، با انجام آزمایش ضربه (سقوط وزنه) بر روی صفحات بتنی با ابعاد ۴۰۰ × ۴۰۰ × ۴۰ میلی‌متر، پارامترهای تکانه فشاری (Pc)، تکانه بازگشت (Pr)، تکانه کل (Pf)، نیروی ضربه مؤثر و انرژی ضربه محاسبه شدند. آزمایش‌های مقاومت فشاری و ضربه پس از قرارگیری نمونه‌ها در دماهای ۳۰۰ و ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد به مدت یک ساعت تکرار شدند. نتایج نشان داده است افزودن هر دو نوع الیاف فولادی و آرامید به بتن ژئوپلیمری سنگین، افت مقاومت فشاری ناشی از حرارت را کاهش می‌دهد. با این حال، الیاف فولادی تأثیر بیشتری در کاهش این افت داشته است. تحت اثر حرات با دمای ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد، نمونه‌های حاوی ۱ درصد الیاف فولادی کمترین افت مقاومت فشاری را نتیجه داده‌اند. در آزمایش ضربه، الیاف فولادی تأثیر قابل‌توجهی بر افزایش تکانه فشاری و تکانه بازگشت دارد. همچنین، الیاف فولادی در مقایسه با الیاف آرامید، تأثیر بیشتری بر افزایش نیروی مؤثر ضربه داشته است .

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Impact of High Temperature on the Behavior of Heavy Geopolymer Concrete Plates Containing Electric Arc Furnace (EAF) Aggregates and Reinforced with Hybrid Aramid-Steel Fibers Under Impact Loading

نویسندگان [English]

  • Naser Hamidzadeh 1
  • rahmat madandoust 1
  • MalekMohammad Ranjbar 2
1 guilan university, Rashr, Iran
2
چکیده [English]

In this research, the effect of high temperature on the behavior of heavyweight geopolymer concrete plates containing Electric Arc Furnace (EAF) aggregates and reinforced with hybrid aramid and steel fibers under impact loading has been investigated. The volumetric percentage of steel fibers varied between 0.25% and 1%, while aramid fibers were used at 0.25% and 0.5%. Eight mix designs were prepared, using EAF slag as heavy aggregates and a combination of blast furnace slag and microsilica as the base material for geopolymer concrete. The compressive strength of the samples was measured at 28 days of age. Additionally, impact tests (drop-weight test) were conducted on concrete plates with dimensions of 400 × 400 × 40 mm, and parameters such as impulse for compression (Pc), impulse for restitution (Pr), total impulse (Pf), effective impact force, and impact energy were calculated. The results showed that the addition of both steel and aramid fibers to heavyweight geopolymer concrete reduces the reduction in compressive strength due to heat. However, steel fibers had a more significant effect in mitigating this loss. Under the effect of 600°C, samples containing 1% steel fibers exhibited the least loss of compressive strength. In the impact test, steel fibers significantly increased the compressive impulse and rebound impulse, with the highest values of these parameters obtained from the mix design containing 1% steel fibers. Furthermore, steel fibers had a greater impact on increasing the effective impact force compared to aramid fibers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geopolymer Concrete
  • Electric Arc Furnace (EAF) Aggregates
  • Hybrid Fibers (Aramid-Steel)
  • High-Temperature Resistance
  • Impact Loading