ارزیابی مشخصات مکانیکی و دوام بتن فراتوانمند ژئوپلیمری حاوی شیشه بازیافتی و پتانسیل کاربرد آن به عنوان لایه تعمیری

این مقاله به بررسی مشخصات مکانیکی و دوام بتن فراتوانمند ژئوپلیمری حاوی ماسه شیشه‌ای بازیافتی و ارزیابی پتانسیل آن به عنوان لایه تعمیری اختصاص دارد. هدف اصلی مطالعه، تحلیل تاثیر درصد جایگزینی ماسه شیشه‌ای و مقدار قلیائیت (activator) بر مقاومت فشاری، خمشی، کششی، چسبندگی، جذب آب و مقاومت الکتریکی کامپوزیت‌ها بود. در این راستا، پنج طرح اختلاط مختلف با درصدهای متفاوت ماسه شیشه‌ای (0 تا 22٪) و دو سطح قلیائیت (30 و 40 مولار سود جامد) تهیه شد. نمونه‌ها تحت آزمون‌های مقاومت فشاری، خمشی، کششی دو نیم‌شدن، مقاومت پیوند pull-off، جذب آب و مقاومت الکتریکی در سن 7 و 28 روز قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزودن 22٪ ماسه شیشه‌ای منجر به بالاترین مقاومت‌های فشاری (تا 127 مگاپاسکال)، خمشی (تا 17.5 مگاپاسکال) و کششی (تا 12.6 مگاپاسکال) شد و عملکرد پیوند به زیرلایه نیز بهبود یافت. جذب آب نمونه‌ها در محدوده پایین 2.19 تا 2.56 درصد وزن باقی ماند و مقاومت الکتریکی در سطح مطلوب برای کاربردهای محیط‌های خورنده قرار داشت. علاوه بر این، ضریب همبستگی بالای مقاومت فشاری با مقاومت خمشی (0.91) و کششی (0.87) نشان‌دهنده پیش‌بینی‌پذیری خواص مکانیکی ثانویه از طریق مقاومت فشاری است. نتایج حاصل حاکی از این است که استفاده بهینه از ماسه شیشه‌ای بازیافتی می‌تواند کامپوزیت‌های ژئوپلیمری با دوام و چقرمگی بالا تولید کند و آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای تعمیراتی سریع و محیط‌های خورنده تبدیل نماید. این مطالعه زمینه‌های تحقیقاتی آینده، شامل بهینه‌سازی درصد شیشه، بررسی اندازه ذرات و ارزیابی عملکرد طولانی‌مدت در شرایط محیطی مختلف را مشخص می‌کند.

evaluation of mechanical properties and durability of ultra-high-performance geopolymer concrete containing recycled glass and its potential application as a repair layer

this study investigates the mechanical properties and durability of ultra-high-performance geopolymer concrete incorporating recycled glass sand and evaluates its potential as a repair layer. the main objective was to examine the effects of glass sand replacement percentage and alkali activator concentration on compressive, flexural, and split tensile strengths, bond strength, water absorption, and electrical resistivity. five mix designs with varying glass sand contents (0–22%) and two alkali levels (30 and 40 m naoh) were prepared. specimens were subjected to compressive, flexural, and split tensile tests, pull-off bond tests, water absorption measurements, and electrical resistivity assessments at 7 and 28 days. results showed that adding 22% glass sand yielded the highest compressive (up to 127 mpa), flexural (up to 17.5 mpa), and tensile strengths (up to 12.6 mpa), while improving bond performance to the substrate. water absorption remained low (2.19–2.56% by weight), and electrical resistivity was adequate for aggressive environments. high correlation coefficients between compressive and flexural (0.91) and compressive and tensile strengths (0.87) indicated the predictability of secondary mechanical properties from compressive strength. the findings demonstrate that optimal incorporation of recycled glass sand can produce geopolymer composites with high durability and toughness, making them suitable for rapid repair applications and exposure to corrosive conditions. the study also identifies future research directions, including optimizing glass content, evaluating particle size effects, and assessing long-term performance under various environmental conditions.