Analiza statystyczna właściwości mechanicznych mieszanek trójskładnikowych betonów o dużej wytrzymałości

Rosnące zapotrzebowanie na beton o dużej wytrzymałości [BDW] w budownictwie zwiększa zużycie cementu, co powoduje problemy środowiskowe. Ostatnie badania wykazują, że wykorzystanie materiałów cementowych w betonie może skutecznie zmniejszyć objętość cementu. W niniejszej pracy przygotowano trójskładnikowe mieszanki cementu, krzemionki i popiołu lotnego w celu uzyskania BDW. W tym przypadku cement został częściowo zastąpiony odpowiednio: pyłem krzemionkowym - 0, 2,5, 5, 7,5 i 10% oraz popiołem lotnym - 0, 5, 10 i 15%. W celu określenia kompatybilności zaczynu cementowego z super-plastyfikatorem opartym na eterze polikarboksylanowym [PCE], przeprowadzono badanie metodą mini stożka opadowego. Obliczono gęstość ziaren kruszyw w celu zmniejszenia porów i poprawy rozmieszczenia cząstek w BDW. Przeprowadzono badania doświadczalne i uzyskano ostateczną wytrzymałość na ściskanie 71,55 MPa, po 28 dniach twardnienia. Badania mikrostruktury przeprowadzono przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego i spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii, aby poznać podstawowy mechanizm i udział składników chemicznych wpływających na zmianę właściwości mieszanki w różnych etapach. Przeprowadzono analizę regresji wielokrotnej [ARW] w celu symulacji projektu mieszanki, aby wspomóc przewidywanie wytrzymałości na ściskanie betonu o dużej wytrzymałości.

---

The growing demand for high strength concrete [HSC] in the construction industry increases the usage of cement, resulting in environmental issues. Recent studies are showing that the utilization of cementitious materials in concrete can effectively reduce the volume of cement. In the present study, ternary blended combinations were prepared using cement, silica fume, and fly ash to attain the HSC. Here, cement was partially replaced by silica fume [2.5, 5, 7.5, and 10%] and fly ash [5, 10, and 15%], respectively. Mini slump cone test was conducted to identify the compatibility of cement paste with polycarboxylate ether [PCE] based superplasticizer. The packing density of aggregates was calculated to reduce the voids and improve the particle distribution in HSC. An experimental investigation was carried out, and the ultimate compressive strength was obtained as 71.55 MPa at 28 days of curing. Multi linear regression analysis was conducted to simulate the mix design for aiding the prediction of compressive strength of the HSC.