بررسی اثر میدان مغناطیسی بر خصوصیات بتن حاوی الیاف فولادی و سنگ دانه مگنتیت

هدف از ارائه مقاله حاضر بررسی اثر اعمال مستقیم میدان مغناطیسی با شدت 0.5 تسلا به بتن تازه حاوی 1 درصد حجمی الیاف فولادی و سنگدانه مگنتیت با مقادیر 50 و 100 درصد به عنوان جایگزین سنگدانه معمولی در بتن می‌باشد. خواص مقاومتی بتن توسط آزمایش‌های مقاومت‌های فشاری و خمشی در سن 28 روز و مشخصه ریزساختار بتن به کمک تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی ارزیابی شد. همچنین به منظور بررسی جهت‌گیری الیاف‌های فولادی در بتن تحت میدان مغناطیسی از تصویربرداری با اشعه ایکس استفاده گردید. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که اعمال میدان مغناطیسی به بتن حاوی 50 درصد سنگدانه مگنتیت موجب افزایش مقاومت‌های فشاری و خمشی آن به ترتیب تا 10.7 و 17.7 درصد شده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی مشخص نمود که اعمال میدان مغناطیسی به بتن موجب تراکم ریزساختار خمیر سیمان شده و میزان تخلخل بتن را کاهش می‌دهد. نتایج تصویربرداری با اشعه ایکس از نمونه‌های بتن الیافی نیز نشان داد که الیاف‌های فولادی در بتن تحت میدان مغناطیسی می‌توانند به نحو مطلوبی در راستای شار مغناطیسی جهت‌گیری شوند.

the effect of magnetic field on the properties of concrete containing steel fiber and magnetite aggregate

the aim of the present paper was to evaluate the effect of applying a magnetic field of 0.5 tesla directly to fresh concrete specimens with a steel fiber volume fraction of 1% and magnetite aggregates (50% and 100% by volume of conventional coarse aggregate) on the mechanical and microstructural properties of the concrete. for this purpose, compressive and flexural strengths tests were carried out on the concrete specimens at an age of 28-day. in addition, microstructure of concrete exposed to magnetic field was assessed via scanning electron microscopy (sem) images. following this, the distribution of steel fibers in concrete subjected to magnetic field was recognized by x-ray images. the results showed that the applying magnetic field to concrete specimens with 50% magnetite aggregate increased their compressive and flexural strengths up to 10.7% and 17.7%, respectively. the sem analysis demonstrated that the structure of c-s-h gel in concrete exposed to magnetic field becomes denser and less porous. furthermore, the x-ray images confirmed the uniformity of steel fiber distribution in the direction of magnetic flux, applied to concrete specimens.