تاثیر تئوس و سرباره بر خودترمیمی بتن فوق توانمند الیافی با تمرکز بر بازیابی خصوصیات مکانیکی

در این تحقیق بر تاثیر مواجهه مستقیم تترا اتیل ارتوسیلیکات و جایگزینی بخشی از سیمان با سرباره کوره ذوب آهن بر عملکرد خودترمیمی بتن فوق توانمند الیافی با تمرکز بر بازیابی مقاومت خمشی و فشاری پرداخته شده است. برای این منظور، بر روی نمونه های ساخته شده، در سن سه روز، ریزترک هایی به عرض حدود 150 میکرون ایجاد گردید. دو طرح اختلاط با دو نوع شرایط مواجهه مورد بررسی قرار گرفت: در دسته اول، نمونه ها پس از ایجاد ریزترک به مدت 90 روز در آب با دمای محیط قرار گرفتند و در دسته دوم، تنها وجه ترک دار در معرض تئوس و سایر وجوه به مدت 90 روز در تماس با آب بودند. یکی از طرح ها شامل 15 درصد سرباره کوره ذوب آهن به جای سیمان بود و دیگری فاقد سرباره بود. نمونه های ترمیم شده با پردازش تصاویر میکروسکوپ نوری دیجیتال، بازیابی خصوصیات مکانیکی (مقاومت فشاری و خمشی) و تعیین میکروساختار با میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالایزر eds ارزیابی شدند. نتایج نشان می دهد که نمونه های ترمیم شده که با سرباره کوره ذوب آهن ساخته و در مواجهه با تئوس قرار گرفتند به بهترین نتایج از نظر بسته شدن ترک ها و بازیابی مقاومت فشاری و خمشی منجر شده اند. همچنین تحلیل eds برای این نمونه ها نشان می دهد که نسبت ca/si در محصولات ترمیمی داخل ترک به کمتر از 1 کاهش یافته که می تواند از دلایل بهتر بسته شدن ترک ها و بهبود مشخصات مکانیکی باشد.

impact of teos and ggbfs on the self-healing properties of ultra-high performance fiber-reinforced concrete (uhpfrc): a focus on mechanical recovery

this study investigates the impact of tetraethyl orthosilicate (teos) and the partial replacement of cement with ground granulated blast furnace slag (ggbfs) on the self healing properties of ultra high performance fiber reinforced concrete (uhpfrc), with a particular focus on the recovery of mechanical properties, including flexural and compressive strength. microcracks, approximately 150 microns in width, were induced in uhpfrc samples at three days of age. two mix designs were tested under different exposure conditions: one group of samples was immersed in water at ambient temperature for 90 days after microcrack formation, while the other group was exposed to teos on the cracked surfaces, with the remaining surfaces kept in contact with water for the same duration. the mix designs included one with 15% ggbfs replacing cement and another without ggbfs.the healed samples were evaluated using digital optical microscopy, mechanical property recovery tests (compressive and flexural strength), and microstructural analysis via scanning electron microscopy (sem) equipped with an energy dispersive x ray spectroscopy (eds) analyzer. the results demonstrated that samples containing ggbfs and exposed to teos exhibited superior crack closure and recovery of mechanical properties. furthermore, eds analysis revealed that the ca/si ratio in the healing products within the cracks decreased to less than 1, which likely contributed to enhanced crack sealing and improved mechanical performance.