بررسی خواص مکانیکی بتن پودری سرباره‌ای با مقاومت بالای مسلح به الیاف پلی‌استر بازیافتی همراه با ارزیابی انتشار آکوستیک

این پژوهش به ارزیابی پارامتری آزمون انتشار آکوستیک در بتن پودری سرباره‌ای با مقاومت بالای مسلح به الیاف پلی‌استر بازیافتی می‌پردازد. استفاده از سرباره در بتن‌های ژئوپلیمری یکی از راهکارهای حذف سیمان در بتن محسوب می‌شود که می‌تواند در بهبود خواص مکانیکی و دوام آن موثر باشد. این جایگزینی سیمان در مواد تشکیل‌دهندۀ بتن، به‌عنوان مادۀ چسباننده، در روند ترک‌خوردگی آن اثرگذار است. از طرف دیگر، استفاده از الیاف در بتن نقش زیادی در ارتقای عملکرد کشش و خمش، جذب انرژی، مقاومت در برابر تغییرشکل، و مقاومت در برابر ضربه دارد. این تغییر در رفتار بتن را می‌توان به‌خوبی در نحوۀ ترک‌خوردگی آن حین آزمایش‌های مقاومت مصالح مشاهده کرد. آزمون انتشار آکوستیک روشی است که از طریق آن می‌توان به ماهیت و نحوۀ توزیع ترک‌های رخ داده در نمونه‌های بتنی پی برد. در این آزمون، به‌هنگام ترک‌خوردگی در ماده، امواج مکانیکی منتشر می‌شود که با رسیدن آن به سطح نمونه، می‌توان آن امواج را تحت سیگنال‌های الکتریکی توسط حسگرهای پیزوالکتریک دریافت و تحلیل کرد. در این مطالعه، 2 نمونۀ استوانه‌ای استاندارد mm 100×200 جهت انجام آزمایش فشاری تک‌محوره و 2 نمونۀ منشوری به ابعاد mm 30×70×330 برای انجام آزمایش خمش 4 نقطه‌ای از بتن پودری سرباره‌ای با مقاومت بالا و مسلح به 3 درصد الیاف پلی‌استر بازیافتی ساخته شد. دو مشخصۀ پارامتری مهم انتشار آکوستیک شامل شمار و انرژی در آزمایش‌های فشاری تک‌محوره و خمش 4 نقطه‌ای نمونه‌های ذکر شده جهت مقایسه با منحنی‌های تنش - کرنش و تنش - خیز مورد مطالعه قرار گرفت. از نتایج به‌دست آمده می‌توان دریافت که در لحظۀ بار بیشینه، شکست نمونۀ فشاری نزدیک به 3/8 برابر انرژی بیشتری نسبت به نمونه‌های خمشی آزاد می‌کند. همچنین، در شکست خمشی که با شروع ریزترک و رشد آن در نمونه‌های نرم مسلح به الیاف رخ می‌دهد، بر خلاف نمونه‌های فشاری، انرژی به مرور و یکنواخت‌تر آزاد می‌شود.