A Study of the Effect of Activated Waste from Ferroalloy Production on the Performance Properties of Concrete for Reinforced Concrete Sleepers

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/jcs10050240
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Improving the durability of reinforced concrete sleepers is essential for railway infrastructure exposed to dynamic loading, moisture, and repeated freeze–thaw action. This study proposes a material-level modification approach for heavy concrete for type 2 reinforced concrete sleepers based on the combined use of activated microsilica, a ferroalloy-production byproduct, electrolyzed mixing water, and a polycarboxylate superplasticizer. The novelty of the work lies in the preliminary electrochemical activation of microsilica in an alkaline medium and in the optimization of its joint use with KN-5 by means of second-order experimental design. The concrete was evaluated by compressive and bending strength tests, scanning electron microscopy (SEM), water-penetration testing, and freeze–thaw resistance testing. All modified mixtures outperformed the reference concrete. The highest 28-day compressive strength reached 67.0 MPa, while bending strength reached 7.26 MPa. SEM observations showed a denser and more homogeneous cement matrix with reduced capillary porosity and improved interfacial transition zones. Water resistance improved from W8 for the reference mixture to W10–W14 for the modified concretes. Most modified mixtures achieved a frost resistance grade of F500, and the composition containing 15% activated microsilica and 1.0% superplasticizer reached F550. The proposed approach is effective at the material level for producing heavy concrete with enhanced strength and durability characteristics for reinforced concrete sleeper applications.