Performance of UHPC Mixtures Subjected to Elevated Temperatures and Cyclic Exposures

No Thumbnail Available
Date
Authors
MEHBOOB RASUL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
الخرسانة فائقة الأداء (UHPC) هي نوع خاص من خرسانات العصر الحديث والتي تتمتع بخواص ميكانيكية ممتازة (قوة ضغط الخرسانة أكثر من 150 ميقا باسكال، متانة عالية، إلخ.) و دوامية ممتازة. تشتمل الخرسانة فائقة الأداء (UHPC) على محتوى اسمنت عالي، رمل، كمية كبيرة من غبار السيليكا، و ملدن (Superplasticizer) بحيث تكون نسبة الماء الى المواد الاسمنتية منخفضة. تم إضافة الالياف المعدنية لتحسين الخواص الميكانيكية خاصة لمرحلة ما بعد التشقق. حديثا، تم عمل بعض الأبحاث في جامعة الملك فهد للبترول والمعادن (KFUPM) لانتاج خلطات الـ (UHPC) باستخدام المواد المحلية و ذلك لدراسة خواصها الميكانيكية و دوامية الخرسانة. و مع ذلك، أداء هذه الخلطات لم يفحص عند تعرضها لدرجات حرارة مرتفعة و تغيرات دورية مثل التسخين ثم التبريد و التبليل ثم التجفيف. مثل هذه الاختبارات مهمة لدراسة مقاومة الحريق و التغيرات المناخية. دورات التبليل و التجفيف عبارة عن محاكاة للمنشآت الخرسانية الواقعة في المناطق المعرضة للمد والجزر بينما دورات التسخين والتبريد عبارة عن محاكاة لتغير درجة الحرارة اليومية في المناطق الساخنة القاحلة. بالتالي هناك حاجة ملحة للبحث في تقييم أداء الخلطات المختارة بعد تعريضها لدرجات حرارة عالية و تغيرات دورية (التسخين ثم التبريد و التبليل ثم التجفيف). في هذا البحث، تم اعتبار ثلاث خلطات من (UHPC)، تم تطويرها في أبحاث سابقة في KFUPM، لتقييم أدائها في تحمل درجات حرارة مرتفعة لفترات زمنية مختلفة و مقاومة التغيرات الدورية للحرارة و الرطوبة. بالنسبة لدورة التبليل ثم التجفيف، تم غمر العينات في الماء المحتوي على 5% من الكلوريد لمدة 6 ساعات ثم تركت تجف لمدة الـ 18 ساعة اللاحقة في دورة واحدة. اما بالنسبة لدورة التسخين و التبريد، فقد تم تسخين العينات الى 70 درجة مئوية لمدة 5 ساعات ثم تبريدها لمدة الـ 19 ساعة اللاحقة في دورة واحدة. عينات الخرسانة فائقة الأداء (UHPC)، المحتوية على الالياف المعدنية و اللامعدنية بنسب مختلفة، تم تعريضها لدرجة حرارة 300 درجة مئوية لفترات زمنية مختلفة. بعد الانتهاء من تعريض الخرسانة، تم اختبار العينات لقياس قوة الضغط المتبقية، مقاومة الانحناء، مقاومة الشد، و معامل المرونة. أداء عينات الخرسانة فائقة الأداء (UHPC) المعرضة للتغيرات الدورية تم تقييمه عن طريق قياس قوة الضغط المتبقية، مقاومة الانحناء، مقاومة الشد، معامل المرونة، المتانة، نفاذية الماء، نفاذية الكلوريد، و كثافة تيار التآكل. نتائج خلطات الـ (UHPC) المحتوية على الالياف المعدنية كانت ممتازة حتى بعد تعريضها الى 300 درجة مئوية لمدة 5 ساعات، انهيار العينات كان مفاجئ و بدون أي إشارات. حتى 180 دورة من التسخين و التبريد و التبليل و التجفيف لم يكن هناك تأثير كبير على الخواص الميكانيكية و دوامية الخرسانة. بدلا من ذلك كل الخواص الميكانيكية تحسنت بشكل طفيف نتيجة تأثير المعالجة الذي احدثه التعرض الدوري. المعلومات التي تم التحصل عليها في هذا البحث تدل على ان خلطات الخرسانة فائقة الأداء (UHPC) تعتبر مناسبة للاستخدام تحت درجات حرارة مرتفعة و كذلك تحت التغيرات في الحرارة و الرطوبة.
Description
Keywords
Citation
Collections