بررسی مشخصات مکانیکی و دوام کامپوزیت های سیمانی حاوی فلدسپات، دوده سیلیس و الیاف فلزی کوتاه

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• عبدالرضا جهری شیجانی ¹
• علی صدر ممتازی ²
• آرین درویشعلی نژاد ¹
• رضا کهنی خشکبیجاری ³

¹ کارشناسی ارشد گروه مهندسی عمران گرایش سازه، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.

² استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

³ دکترای تخصصی، گروه مهندسی عمران، دانشکدۀ فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

10.22067/jfcei.2024.80702.1211

چکیده

در این مقاله اثر استفاده از درصدهای مختلف وزنی مواد با خاصیت پوزولانی همچون فلدسپات و میکروسیلیس (به عنوان جایگزین بخشی از سیمان) بر مشخصات مکانیکی و دوامی آزمونه ها بررسی شده است. مطالعۀ اثر کاربرد الیاف فولادی با درصد حجمی 1%، بر خواص مکانیکی کامپوزیت سیمانی از دیگر اهداف این تحقیق است. در پژوهش حاضر 19 طرح اختلاط از کامپوزیت های سیمانی، حاوی میکروسیلیس، فلدسپات و الیاف فولادی ساخته شده اند. فلدسپات و میکروسیلیس با درصدهای وزنی 5%، 10% و 15% به صورت انفرادی و ترکیبی با سیمان جایگزین شدند. خصوصیات مورد بررسی شامل: مقاومت فشاری، خمشی، کششی به روش مستقیم، الکتریکی، جذب آب و بررسی ریزساختار میکروسکوپ الکترونی روبشی بوده است. نتایج نشان داد در نمونه های حاوی الیاف فلزی کوتاه، بهبود مقاومت فشاری مشاهده شد؛ به طوری که همۀ نمونه های الیافی نسبت به نمونۀ شاهد افزایش مقاومت داشتند. در میان نمونه های فاقد الیاف، کمترین میزان افت مقاومت فشاری بر اثر حرارت به نمونه طرح با جایگزینی 15% فلدسپات اختصاص داشت. همۀ نمونه های حاوی 1% الیاف فولادی بدون توجه به درصد جایگزینی فلدسپات و میکروسیلیس، مقاومت خمشی بالاتری را نتیجه دادند. بررسی نتایج حاصل از آزمایش کشش مستقیم، نشان دهندۀ اثر چشمگیر الیاف فولادی بر افزایش مقاومت کششی کامپوزیت های سیمانی حاوی میکروسیلیس و فلدسپات است؛ به گونه ای که استفاده از 1% الیاف فولادی کوتاه موجب شده مقاومت کششی به طور متوسط 39% افزایش یابد.

کلیدواژه‌ها

• کامپوزیت سیمانی
• فلدسپات
• میکرو سیلیس
• الیاف فولادی
• دوام

---

عنوان مقاله [English]

Investigation of Mechanical Properties and Durability of Cement Composites Containing Feldspar, Silica Fume, and Short Metal Fibers

نویسندگان [English]

• AbdolReza Jahri Sheijani ¹
• Ali Sadr Momtazi ²
• Arian Darvishalinezhad ¹
• Reza Kohani Khoshkbijari ³

¹ M.Sc. of Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Guilan, Rasht, Iran.

² Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Guilan, Rasht, Iran.

³ PhD in Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Guilan, Rasht, Iran.

چکیده [English]

In this article, the effect of using different weight percentages of materials with pozzolanic properties, such as feldspar and microsilica (as a partial substitute for cement) on the mechanical and durability characteristics of the specimens, has been investigated. Studying the effect of using steel fibers with a volume percentage of 1% on the mechanical properties of cement composite is one of the other goals of this research. In the current research, 19 mixing plans were made from cement composites containing microsilica, feldspar and steel fibers. Feldspar and microsilica with weight percentages of 5%, 10% and 15% individually and in combination were replaced with cement. The examined properties include: compressive strength, Bending strength, tensile strength by direct, electrical resistance, percentage of water absorption and (SEM). The results showed that in samples containing short metal fibers, an improvement in compressive strength was observed; So that all the fiber samples had increased resistance compared to the control sample. Among the samples without fibers, the lowest amount of compressive strength loss due to heat was assigned to the design sample with 15% feldspar replacement. All samples containing 1% steel fibers, regardless of the replacement percentage of feldspar and microsilica, resulted in higher bending strength. Examining the results of the direct tensile test shows the significant effect of steel fibers on increasing the tensile strength of cement composites containing microsilica and feldspar; In such a way that the use of 1% of short steel fibers causes the tensile strength to increase by 39% on average.

کلیدواژه‌ها [English]

• Cementitious Composite
• Feldspar
• Silica Fume
• Steel fiber
• Durability