Post-fire thermal and mechanical performance of CDW-based plain and fiber-reinforced geopolymer composites incorporating different recycled aggregates
Notice bibliographique
Résumé
Geopolymer composites (GPCs) based on construction and demolition waste (CDW) have demonstrated significant potential as a sustainable solution for structural applications. However, despite existing research on the technical properties of CDW-GPCs, their post-fire performance remains largely unexplored. This study investigates the fire resistance of CDW-based GPCs formulated with a binder containing 70 % CDW while exploring the effects of various CDW aggregates, including recycled brick (RBA), ceramic-tile (RTA), concrete (RCA), and conventional silica sand (SSA). The effects of supplementary cementitious materials, such as ground granulated blast furnace slag (GGBS), metakaolin (MK) and class C fly ash (FA-C), alongside polyvinyl alcohol (PVA) fibers, were also considered in fiber-reinforced GPCs (FRGPCs). GPC and FRGPC samples were exposed to temperatures ranging from 23 °C to 800 °C and assessed for residual compressive and flexural strengths, load-deflection behavior, energy absorption, ultrasonic pulse velocity, mass loss, and spalling resistance. Although all mixtures exhibited thermal degradation beyond 400 °C, the use of PVA fibers significantly improved residual strengths and flexural performance. Interestingly, RCA-based GPCs and FRGPCs showed comparable thermal resistance to SSA, outperforming RBA- and RTA-mixtures. Furthermore, the inclusion of GGBS in CDW-binders demonstrated superior fire resistance relative to MK and FA-C formulations, proving a denser microstructure and stable C-A-S-H phase formations after exposure to temperatures up to 800 o C. The retention of key microstructural features confirmed the viability of CDW-based GP composites as fire-resistant construction materials. • No spalling was observed up to 800 °C, PVA and GGBS improved crack control and surface integrity. • GGBS-based composites showed superior thermal stability than their MK, FA-C-based counterparts. • RCA-based composites outperformed SSA, RTA, and RBA in post-fire stability due to improved aggregate-matrix compatibility. • FRGPCs showed improved ductility and stiffness, retaining higher values than GPCs at 800 °C. • GGBS-SSA and RCA-based composites had denser matrices, though RBA-composite showed highest porosity and degradation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».