بررسی خصوصیات مکانیکی و ضربه‌ای بتن‌های کامپوزیتی توانمند خودتراکم

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 4، دوره 32، شماره 3 - شماره پیاپی 27، مرداد 1398، صفحه 49-66   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v32i3.79476

نویسندگان

امیرحسین صحرایی مقدم؛ فریدون امیدی نسب^* ؛ احمد دالوند

دانشگاه لرستان

چکیده

کامپوزیت‌های بتنی توانمند خودتراکم الیافی (HPFRSCC) مصالح توانمند و شکل‌پذیری هستند که از ترکیب ملاط سیمان و الیاف تشکیل می‌شوند. در این تحقیق خصوصیات مکانیکی و ضربه‌ای این کامپوزیت‌های بتنی به‌صورت تجربی بررسی‌شده است. بر روی نمونه‌ها آزمایش‌های متنوعی مانند آزمایش‌های مربوط به بتن خودتراکم تازه، آزمایش‌های مقاومت فشاری، کششی و خمشی، آزمایش اولتراسونیک و آزمایش مقاومت ضربه‌ای انجام شد. نتایج این آزمایش‌ها نشان داد الیاف فولادی می‌تواند بر روی خاصیت خودتراکمی و پیوستگی بتن تأثیر منفی و در بهبود خصوصیات مکانیکی و مقاومت ضربه‌ای بتن تأثیر مثبت داشته باشد که تأثیر آن در بهبود مقاومت ضربه‌ای بسیار قابل‌توجه‌تر است. در این تحقیق همچنین اثر دو پارامتر افزایش ضخامت دال و افزودن الیاف فولادی در افزایش مقاومت ضربه‌ای دال‌ها بررسی و باهم مقایسه شد، نتیجه این بررسی نشان داد که الیاف فولادی پارامتر بسیار مهم‌تری در افزایش مقاومت ضربه‌ای دال‌ها است.

کلیدواژه‌ها

بتن کامپوزیتی؛ بتن توانمند؛ بتن خودتراکم؛ الیاف فولادی؛ ضربه وزنه افتان

سایر فایل های مرتبط با مقاله

4- sahraie.pdf

مراجع

Nehdi, M., and Ladanchuk, J.D., “Fiber synergy in fiber-reinforced self-consolidating concrete”, ACI Materials Journal, Vol. 101, No. 6, pp. 508-517, (2004).

2. Wild, S., Sabir, BB., and Khatib, JM., “Factors influencing strength development of concrete containing silica fume”, Cement Concrete Res, Vol. 25, No. 7, pp. 1567–1580, (1995).

3. Mastali, M., and Dalvand, A., “Use of silica fume and recycled steel fibers in self-compacting concrete”, construction and building materials, Vol. 125, pp. 196-209, (2016).

4. Khayat, K.H., and Roussel, Y., “Testing and performance of fiber reinforced, self-consolidating Concrete”, Skarendahl, A., and Petersson, O., editors, Proceedings of the first international RILEM symposium on self-compacting concrete, Stockholm, Sweden, pp. 36-48, (1999).

5. Bader, and Ashour., “Modified ACI Drop-weight impact test for concrete”, ACI materials Journal, Vol. 102, No. 4, pp. 249-255, (2005).

6. Ozawa, K., Maekawa, K., and Okamura, H., “Self-Compacting high performance concrete”, Collected Papers (University of Tokyo: Department of Civil Engineering), Vol. 34, pp. 135-149, (1996).

7. Okamura, H., “Self Compacting High-Performance Concrete”, Concrete International, pp 50-54, (1997).

8. Persson, B., “A Comparison between mechanical properties of self-copmacting concrete and the corresponding properties of normal concrete”, Cement and Concrete Research, Vol. 31, No. 2, pp. 193-198, (2001).

9. Mastali, M., Dalvand, A., and Sattarifard, A., “The impact resistance and mechanical properties of the reinforced self-compacting concrete incorporating recycle CFRP fiber with different and dosages”, Composite part B, Vol. 112, pp. 74-92, (2017).

10. Song, P.S., Hwang, S., and Sheu, B.C, “Strength properties of nylon-and_ polypropylene-fiber reinforced concretes”, Cement and Concrete Research, Vol. 35, No. 8, pp. 1546-1550, (2005).

11. Deng, Z., and Li, J., “Tension and impact behaviors of new type fiber reinforced concrete”, Cement Concrete Res, Vol. 25, No. 15, pp. 189–204, (2005).

12. Sudarsana Rao, H., Vaishali. Ghorpade, G. N.V., and Gnaneswar, K., “Response of SIFCON two-way slabs under impact loading”, International Journal of Impact Engineering, Vol. 37, pp. 452–458, (2010).

13. Bindiganavile, V., and Banthia, N., “Polymer and steel fiber-reinforced cementitios composites under impact loading, Part 2: Flexural toughness”, ACI Materials Journal, Vol. 98, No. 1, pp. 17-24, (2001).

14. Parviz, S., Ataullah, Kh., and Hsu, J.W., “Mechanical properties of concrete materials reinforced with polypropylene or polyethylene fibers”, ACI Materials Journal, Vol. 89, N0. 6, pp. 535-540, (1992).

15. ASTM C150, Standard Specification for Portland Cement, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 2012.

16. Nagataki, S., Fujiwara, H., “Self-compacting property of highly-flowable concrete, in: V.M. Malhotra (Ed.)”, American Concrete Institute, Vol. 154, pp. 301–314, (1995).

17. ASTM C 39, Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 2003.

18. ASTM C496, Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 1994.

19. El-Dieb, A., “Mechanical, durability and microstructural characteristics of ultrahigh- strength self-compacting concrete incorporating steel fibers”, J. Mater. Des, Vol. 30, pp. 4286–4292, (2009).

20. Aslani, F., Nejadi, S., “Self-compacting concrete incorporating steel and polypropylene fibers: compressive and tensile strengths, moduli of elasticity and rupture, compressive stress–strain curve, and energy dissipated under compression”, J. Compos. B: Eng, Vol. 53, pp. 121–133, (2013).

21. Iqbal, S., Ali, A., Holschemacher, K., and Bier, T.A., “Mechanical properties of steel fiber reinforced high strength lightweight self-compacting concrete (SHLSCC)”, J. Constr. Build. Mater. Vol. 98, pp. 325–333, (2015).

22. Altun, F. and Aktas, B., “Investigation of reinforced concrete beams behavior of steel fiber added lightweight concrete”, J. Constr. Build. Mater, Vol. 38, pp. 575–581, (2013).

23. ASTM C78, Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete (Using Simple Beam with Third-Point Loading), ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 2010.

24. Chao-Lung, H., Anh-Tuan, B.L., and Chun-Tsun, C., “Effect of rice husk ash on the strength and durability characteristics of concrete”, J. Constr. Build. Mater, Vol. 25, pp. 3768–3772, (2011).

25. Demirboga, R., Turkmen, I., and Karako, M.B., “Relationship between ultrasonic velocity and compressive strength for high-volume mineral-admixtured concrete”, J. Cem. Concr. Res. Vol. 34, pp. 2329–2336, (2004).

26. Prassianakis, I.N., and Giokas, P., “Mechanical properties of old concrete using destructive and ultrasonic non-destructive testing methods”, Mag. Concr. Res, Vol. 55, pp. 171–176, (2003).