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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

هلدینگ تخصصی نیرو-موسسه پایاب نیرو

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