المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9838 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

The Effect of High Temperatures on the Compressive Strength of Fly Ash Pozzolanic Concrete

الملخص
تعتبر خاصية مقاومة الخرسانة للضغط من الخواص الميكانيكية التي تدل على استقرارية المنشآت. وفي الآونة الأخيرة، تم استخدام المواد البوزولانية والتي منها الرماد المتطاير، اهتماماً كبيراً لما له العديد من المميزات في معالجة المشاكل البيئية والاقتصادية نتيجةً لتقليل كميات الاسمنت المستخدم في الخرسانة. إن عملية إحلال الاسمنت بمواد بوزولانية في صناعة الخرسانة يقلل بشكل ملحوظ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية صناعة الاسمنت ويحقق التنمية المستدامة من خلال المحافظة على المواد الخام الموجودة في الطبيعة. إن الهدف من هذه الدراسة هو معرفة مدى تأثير إضافة كميات مختلفة من الرماد المتطاير إلى الاسمنت كنسب احلال بنسب وزنية (0%، 20%، و30%) ودراسة تأثيرها على مقاومة الضغط للخرسانة عند تعرضها إلى درجات حرارة مختلفة تتراوح (من 20 إلى 1200 درجة مئوية). حيث تم اجراء في هذا البحث اختبار مقاومة الضغط للخرسانة بطريقة غير إتلافيه باستخدام اختبار الموجات فوق الصوتية والذي يعتمد على تحديد سرعة انتشار الموجة ومقارنتها مع مقاومة الضغط المباشر. تم تصميم العينات لتحديد قوة الانضغاط تحت معدلات مختلفة من درجات الحرارة مع نسبة الماء للمادة الرابطة W/B = 0.452. حيث شملت الدراسة 63 مكعبًا خرسانيًا، أبعاد كل منها 150*150*150 ملم، مقسمة إلى فئات مختلفة. تم قياس متوسط قوة الضغط لثلاثة مكعبات عند كل مستوى درجة حرارة بعد 28 يوما من صب الخرسانة. أظهرت النتائج زيادة ملحوظة في مقاومة الضغط مع إضافة الرماد المتطاير حتى 400 درجة مئوية، مصحوبة بتشققات. وهذا يدل على زيادة متانة المنشأ المعرض لدرجات الحرارة المرتفعة. الكلمات المفتاحية: ارتفاع درجة الحرارة، الرماد المتطاير، مقاومة الضغط، الخرسانة.
Abstract
The mechanical property of compressive strength in concrete is an essential factor that is indicative of structural stability, which cannot be denied. Recently, the utilization of pozzolanic material, namely fly ash, has attracted considerable attention due to its numerous advantages in tackling environmental and economic phenomena. Consequently, the implementation of this approach has the potential to reduce CO2 emissions and conserve raw materials for sustainable construction. The goal of this study is to find out how replacement different amounts of fly ash to cement (0%, 20%, and 30%) affects the compressive strength of concrete when it is heated to high temperatures (20°C, 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C and 1200°C). The present investigation employed non-destructive compressive strength tests using Schmidt's hammer and direct compressive strength. The specimens were designed to detect compressive strength under different degrees of temperature with a constant water-bender ratio of W/B = 0.452. The study involved a total of 63 concrete cubes, each with dimensions of 150 * 150* 150 mm, divided into different categories. The average compressive strength of three cubes at each temperature level has been measured after 28 days of concrete casting. The results exhibited a significant increase in compressive strength with the addition of fly ash up to 400 °C, accompanied by cracks. This indicates an increase in the durability of construction exposed to high temperatures. Key words: High temperature, Fly ash, Compressive strength, Concrete