تاثیر اندازه و نوع الیاف بر خصوصیات رئولوژیکی و مکانیکی بتن خود تراکم اجرا شده در لایه های مجزا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

کارشناسی ارشد، هلدینگ تخصصی نیرو-موسسه پایاب نیرو، تهران، ایران

چکیده

در بتن ریزی های با حجم بالای بتن در برخی مواقع در لایه های با فاصله زمانی زیاد اجتناب ناپذیر می باشد. بررسی های پیشین نشان داده است که این موضوع میتواندسبب عدم یکپارچگی مکانیکی در لایه های بتن ریخته شده با فاصله زمانی زیاد شود. از این رو خواص مکانیکی و نفوذ ناپذیری بتن های ریخته شده در لایه های متعاقب تحت تاثیر درز ایجاد شده قرار می گیرد.استفاده از الیاف در بتن های خود متراکم مزایا و معایبی در پی دارد.همچنین استفاده از الیاف میتواند خصوصیات رئولوژیکی و مکانیکی بتن خود متراکم اجرا شده در لایه های مجزا را تحت تاثیر قرار دهد.در تحقیق حاضر از دو نوع الیاف شیشه ای و فولادی در ترکیبات جداگانه و دوتایی در ساخت مخلوط های بتنی خود متراکم ریخته شده در لایه های مجزا استفاده شده و نتایج مقاومت های برشی مستقیم، برشی مورب و کشش تحت شکافت بعد از گذشت زمانهای صفر ، 40 ، 80 ، 120 و 160 دقیقه مورد تحلیل قرار گرفته است. درصد ترکیب هریک از الیاف ها در مخلوطهای بتنی بر اساس 0.5، 1و 1.5 وزن سیمان بوده است. آزمایشات 28 روزه برش مستقیم، برش مورب و کشش تحت شکافت بر روی نمونه های مکعبی 15×15×15 صورت گرفته است.نتایج حاصله حاکی آن از است که در بهینه ترین حالت ، استفاده از الیاف فولاد و شیشه باعث افزایش 35 %مقاومت برشی مورب و 20 %مقاومت برشی مستقیم شده است.همچنین استفاده از الیاف فولاد و شیشه باعث افزایش 18% مقاومت کششی تحت شکافت شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] H.Okamura, "Self-Compacting High-performance Concrete". Concrete International, Vol.19, No.7, July 1997
[2] K.Takada, , G.pelova, I. Walraven, "Influences of Mixing efficiency on the mixture proportions of general purpose self-compacting concrete". International Symposium on High-Performance and Reactive Powder Cements Sherbrooke Canada, pp.19-39, 2001
[3] P.Soroushian, "Secondary reinforcement adding cellulose fibers". ACI, Concrete International, pp. 28-38, 1986
 [4] Lin, Wei-ling, "Toughness behaviour of fiber reinforced concrete". Proceedings of the Fourth RILEM Intermational symposium,Sheffield, UK, pp.299-315, 1992.
 [5] A.Sivakumar , M.Santhanam,"A quantitative study on the plastic shrinkage crackinhigh strength hybrid fiber reinforced concrete". Cement & Concrete Composites, pp.571-581, 2007
[6] H.Kamal Khayat , Weina Meng, “Effect of hybrid fibers on fresh, mechanical properties, and autogenous shrinkage of cost effective” UHPC2 -3, April 2018
 [7] N.Banthia, N.Nadakumar; “Crack growth resistance of hybrid fiber cement composite”, cement and concrete composite, p.p. 3 -9, 2003
 [8] H. Kamal Khayat, A.Omran, and W. A.Megid, , “Evaluation of Thixo- tropy of Self-Consolidating Concrete and Influence on Concrete Perfor- mance,” 3rd Iberian Congress on Self-Compacting Concrete, Progress and Opportunities3-4, Dec. 2012, Madrid. Spain
[9] A.Skarendahl, , Ö.Petersson, , "State of the Art Report of RILEM". Technical Committee 174-SCC, SelfCompacting Concrete, No. 23, pp.141-149, 2001
 [10] M.Nehdi, J.D.Ladanchuk, "Fiber Synergy in FiberReinforced Self-Consolidating Concrete". ACI Material Journal, Vol.101, No.6, pp. 508 -517, November- December 2004
 [11] R.Saleh Ahari, T. Kemal Erdem, K. Ramyar, "Effect of various supplementary cementitious materials on rheological properties of self-consolidating concrete",75 (2015) 89–98
 [12] D. Feys, R.Verhoeven, , G.schutter, "Fundamental study of the rheology of self-compacting concrete,composed with Belgian materials",2003.
[13] M.Hayakawa, Y.Matsuoka, K.Yokota, "Application of Super Workable Concrete in the Construction of 70-Story Building in Japan". ACI SP-154, Detroit, 1995.
 [14] C.X.Qian, P.Stroeven, "Development of Hybrid Polypropylene-Steel Fiber-Reinforced Concrete", Cement and Concrete Research, No.30, pp.63–69, 2000.
[15] k.Ozawa, , N.sakata, , Okamura, "Evaluation of selfcompactibility of fresh concrete using the funnel test", concrete library of JSCE , pp.59-75, june 1995
[16] O. Petersson, P.Billberg, , B.k.Van, , "A model for selfcompacting concrete", proceedings of international RILEM conference on production Methods and Workability of concrete', edited by P.J.M.Bartos, et al., chapman & Hall/E & FN spon, paisley, pp. 483 -490, 1996
 [17] M.Haykawa, "development and Application of super workable concrete", proceeding of international RILEM workshop on 'special concretesworkability and mixing', edited by prof.P.J.M. Bartons, paisley, pp.183 -190,1993
[18] C.X.Qian, P.Stroeven, "Development of Hybrid Polypropylene-Steel Fiber-Reinforced Concrete", Cement and Concrete Research, No.30, pp.63–69, 2000
[19] K.Kobayashi, R.Cho, , "Flexural Behavior of Polyethylene Fiber Reinforced Concrete", The International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete, Vol. 3, No.1,1998
[20] EFNARC, "specification and Guidlines for self compacting concrete",,http://www. efnarc. Org, February 2002
[21] EFNARC, "the European Guidelines for selfcompacting concrete, pecification, production and use ", http://www. efnarc. Org , may 2005
 [22] A.Passuello, G.Moriconi, and P.Surendra,"Cracking Behavior of Concrete with Shrinkage Reducing Admixtures and PVA Fibers". Cement & Concrete Composites, Vol.31, pp.699 -704, 2009
[23] Toutanji, A.Houssam, "Properties of Polypropylene Fiber Reinforced Silica Fume Expansive- Cement Concrete", Construction and Building Materials, Vol.13, pp. 177 -186, 1999
[24] H.A.Kormeling, H.W.Reinhardt,; and S.P. Shah, “Static and Fatigue Propertiec of Concrete Beams Reinforced with Continuous Bar and with Fibers”, ACI Journal Proceedings V.77, No. 1,Jan-Feb. 1980, pp. 36-43
[25] G.Batson, C.Ball, L.Bailey and E.Landers and J.Hooks, “Flexural Fatigue Strength of Steel Fiber Reinforced Concerete Beames”, ACI Journal, Proceedings V.69, No11, Nov, 1972, pp. 673 -677
[26] D.L.Houghton, O.E.Borge and J.A.Paxton, “Cavitation Resistance of Some Special Concretes”, ACI Journal Proceedings V.75, No. 12, Dec. 1978, pp. 664-667
[27] R. Brown, A. Shukla and K.R. Natarajan, “FIBER REINFORCEMENT OF CONCRETE STRUCTURES”, ,University of Rhode Island ,September 2002,URITC PROJECT NO. 536101
 [28] M.Beddar, "Development of steel fiber reinforced concrete from antiquity until the present day" ,Proceedings.Int Conference Concrete: Constructions sustainable option, Dundee,UK, PP 35-44 ,2008.
[29] H. Okamura," Self – Compacting high performance Concrete ", Concrete International,pp.54-50, 1999.
 [30] L. Quresh et al ,"Effect of mixing steel fibers and silica fume on properties of high strength 10,2008 .
[31] A.Ross,”Steel fibre reinforced concrete (SFRC) – Quality, performance and specification”, BOSFA (Bekaert OneSteel Fibres Australasia)
[32] S.Grunewald,"Performance-based Design of SelfCompacting Fiber Reinforced Concrete" P. hd. Thesis, Delft University of Technology, 2004.
[33] R. Brown, A. Shukla and K.R. Natarajan, “FIBER REINFORCEMENT OF CONCRETE STRUCTURES” , ,University of Rhode Island , ,URITC PROJECT NO. 536101,sep2000
[34] ASTM International. “Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete”,2010.
[35] ACI Committee 232, “Use of Fly Ash in Concrete (ACI 232.2R-03)”, American Concrete Institute, Farmington Hills, Mich, 2003, 41 pp.
[36] ASTM C618 -03, “Standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use in concrete”, ASTM, 2003.
 [37] S.Hamzeyi,M.mortazayi,”Risk analysis of mass collapse of khansar tunnel,Journal of Science and Technology construction, No4, march 2022