Improving the structural behavior of hollow core slabs using self-compacting geopolymer concrete with steel fiber

Abstract

Son zamanlarda beton teknolojisi, uçucu kül ve öğütülmüş yüksek fırın cürufu gibi endüstriyel atıkların geri dönüşüm ile kullanılmasını en uygun önerilerden biri olarak kabul etmektedir. Bu gelişmelerden biri de kendiliğinden yerleşen jeopolimer betonun (SCGC) kullanılmasıdır ve bu bilimsel araştırmada da betonun performansını artırmak için bazı katı atık türleri kullanılmıştır. Bu araştırma, kendiliğinden yerleşen jeopolimer beton ve boşluklu döşeme çalışmalarını içermektedir. Tez iki aşamadan oluşmaktadır. İlk bölüm, cüruf içeriğinin, uçucu kül tabanlı jeopolimer betonun yaş ve sertleşmiş özellikleri üzerindeki etkilerini bildirmektedir. Jeopolimer beton karışımı, 500 kg / m3'lük bir sabit bağlayıcı içeriği ve 0,50'lık bir alkali-bağlayıcı (a/b) oranında formüle edilmiştir. Uçucu kül oranı ağırlığa göre çeşitli yüzdelerde cüruf ile değiştirilmiştir. İkinci aşama ise, bir dizi çelik elyafla güçlendirilmiş boşluklu çekirdek beton döşemenin yapısal performansının test edilmesini içermektedir. Aynı boyutta 1000x350x125 mm'lik yirmi bir döşeme dökülmüştür. Bu döşemeler çelik elyaf içeriğine göre gruplara ayrılmaktadır, her grupta üç farklı döşeme tipi bulunmaktadır; dolu (SO), dikdörtgen boşluklu (RH) ve dairesel boşluklu (CH). Bu parametreler, göçme modu, çatlak dayanımı, maksimum mukavemet, deplasman ve süneklik indeksi açısından betonun değişken özelliklerinin belirlenmesinde etkilere sahiptir

In recent times, concrete technology has been regarded as one of the most viable suggestions for recycling of industrial wastes such as Fly Ash (FA) and Ground Granulated Blast Furnaces Slag (GGBFS). One such development is the use of Self Compacting Geopolymer Concrete (SCGC) whereby the scientific researchers have used some types of solid wastes to improve the performance of concrete. This research involves the study of SCGC and hollow reinforced unit slabs. The thesis consisted of two stages. The first part reports the impact of GGBFS content on the fresh and hardening properties of primarily FA based SCGC. The SCGC mix was formulated with a constant binder content of 500 kg/m3 and at an alkaline-to-binder (a/b) ratio of 0.50. The FA were substituted with GGBFS with various replacement percentages by weight. The second stage includes testing and studying the structural performance of a number of steel fiber reinforced hollow core geopolymer concrete slabs. Twenty-one slabs, which have the same dimensions of 1000x350x125 mm, were cast. These slabs were divided into groups according to steel fiber contents, and each group there were three panels; Solid (SO), Rectangular Hollow (RH) and Circular Hollow (CH). These parameters had the effect of providing variable characteristics of this concrete in terms of the failure modes exhibited, crack strength, ultimate strength, deflection and ductility index.