تاثیر جایگزینی سرباره با سیمان بر دوام و کارایی بتن خودتراکم

در دهه اخیر، استفاده از بتن حجیم برای ساخت پروژه‌های مختلف زیرساختی افزایش‌یافته است. به دلیل ابعاد بزرگ‌تر این مقاطع و حجم بیشتر سیمان پرتلند، کاهش مقاومت و دوام هسته، اغلب در این مقاطع بتنی مشاهده می‌شود. محصولات فرعی صنعتی مانند سرباره کوره ذوب‌آهن به‌عنوان مواد افزودنی برای تولید بتن خود تراکم حجیم به‌طور فزاینده‌ای گسترش‌یافته است. هدف از این تحقیق، کنترل و کاهش پیک دمای بتن حجیم با استفاده از جایگزین کردن سرباره با سیمان است که با در نظر گرفتن پیشنهاد آیین‌نامه، این مهم که کاهش و یا عدم تشکیل اترینگایت تاخیری و همچنین کاهش حرارت بتن می‌باشد موردبررسی قرارگرفته است. همچنین در کنار آن ارتقاء دوام، مقاومت و کارایی بتن خودتراکم برای مقاطع حجیم ارزیابی شد. به‌این‌ترتیب چهار طرح مخلوط با درصد‌های جایگزینی 35، 45 و 55 درصد سرباره با سیمان و یک طرح مخلوط شاهد (با صفر درصد جایگزینی سرباره) استفاده‌شده است که به‌منظور تجزیه‌وتحلیل دقیق‌تر تاثیر افزودن این ماده در بتن خودتراکم حجیم، آزمایش‌های متعدد بر روی بتن تازه و سخت شده و سیمان صورت گرفت. ارزیابی نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که با افزایش سرباره تا 55% حرارت سیمان 28.79% کاهش پیداکرده است. کارپذیری بتن خودتراکم با استفاده از این سیمان به میزان 7.9% و 5.5% به ترتیب در آزمایش‌های جریان اسلامپ و جعبه l افزایش یافت و در دیگر آزمایش‌های کارایی بهبود خوبی مشاهده شد. در آزمایش‌های مکانیکی، بتن سخت شده با افزایش سرباره در سنین پایین، کاهش مقاومت و در سنین بالا افزایش مقاومت داشته است و در آزمایش‌های دوام با افزایش نسبت جایگزینی سرباره تا 55% دوام نیز افزایش‌یافته است، این افزایش در آزمایش مقاومت الکتریکی 14% بوده است. درنتیجه افزودن سرباره به بتن می‌تواند منجر به کاهش حرارت و افزایش قابل‌توجهی در مقاومت، کارایی و دوام بتن ایجاد نماید.

impact of slag replacement with cement on durability and workability of self-compacting concrete

in recent decades, the use of mass concrete in various infrastructure projects has significantly increased. due to the larger dimensions of these sections and the higher volume of portland cement, a decrease in the strength and durability of the core is often observed in these concrete sections. industrial by products such as blast furnace slag have increasingly been used as additives to produce mass self compacting concrete. this research aims to control and reduce the peak temperature of mass concrete by replacing blast furnace slag with cement. considering the relevant regulations, the study investigates the reduction or prevention of delayed ettringite formation and the reduction of concrete heat. additionally, the enhancement of the durability, strength, and performance of self consolidating concrete for large sections is evaluated. in this manner, four concrete mix designs with replacement percentages of 35%, 45%, and 55% blast furnace slag with cement, and one control mix design (with zero percent blast furnace slag replacement) were employed. to achieve a more detailed analysis of the impact of adding this material to mass self consolidating concrete, various tests were conducted on fresh and hardened concrete as well as cement. the results indicate that with an increase in blast furnace slag replacement up to 55%, the cement heat has decreased by 28.79%. the workability of self consolidating concrete using this cement has increased by 7.9% and 5.5% in slump flow and l box tests, respectively, and good improvements in other performance tests have been observed. in mechanical tests, the concrete strength decreased at early ages with an increase in blast furnace slag but increased at later ages. in durability tests, the concrete’s durability increased with up to 55% blast furnace slag replacement, and the increase in electrical resistivity was 14%.