تاثیر الیاف فولادی با هندسه ی متفاوت بر خواص مکانیکی بتن سبک سازه ای حاوی سبک دانه ی اسکوریا

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 دانشجوی دکتری مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

بتن سخت شده به دلیل ترد بودن، دارای مقاومت کششی کم و قابلیت تحمل کرنش نهایی پایینی می­باشد. مقاومت کم سبکدانه‌ها و شکنندگی این مصالح باعث می‌شود، بتن سبک حاوی این مصالح تردتر و شکننده‌تر باشند و تحت اثر  بارگذاری شکست ناگهانی در آنها رخ دهد. به منظور افزایش شکل‌پذیری و جلوگیری از گسترش ریز ترک‌ها و همچنین ایجاد پیوستگی مناسب در بتن و افزایش ظرفیت جذب انرژی، همچنین بالا نبردن چندان وزن سازه در برابر بارهای ضربه‌ای، می‌توان از الیاف فولادی استفاده کرد. دراین تحقیق به بررسی خصوصیات مکانیکی بتن سبک‌سازه­ای و تاثیر الیاف فولادی بر این خصوصیات در سنین 7 و 28 روزه پرداخته شده است. الیاف فولادی استفاده شده در شکل‌های موجدار با نسبت طول به قطر 5/ 37و صاف با انتهای قلابدار به نسبت طول به قطر50 و درصد حجم ثابت 1% در ترکیب‌های مختلف می‌باشد. برای بدست آوردن خصوصیات مکانیکی از آزمایش‌های مقاومت فشاری و مقاومت کششی (برزیلی و مستقیم) مدول الاستیسیته و ضریب پواسون استفاده شده است. نتایج حاصل از آزمایش­ها، بیانگر افزایش مقاومت خمشی و به خصوص مقاومت کششی بتن می­باشند و تأثیر چندانی بر مقاومت فشاری نشان نمی‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Influence of fiber geometry on the mechanical properties of structural steel fiber lightweight concrete made with Scoria aggregate

نویسندگان [English]

  • Hooshang Dabbagh 1
  • Hooman Mohammaddoost 2
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 PhD student in Structural Engineering, Department of Civil Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

Hardened concrete due to brittleness, have low tensile strength and its strain tolerance is low. Low resistance of this material makes it more brittle. Light weight concrete which contains eager and brittle materials are subject to sudden failure at the time of loading. In order to increase ductility and prevent the spread of micro-cracks as well as appropriate continuity in the concrete, increasing the energy absorption capacity, reducing the structural weight against shock loads, steel fibers can be useful. The purpose of this paper is evaluation of the influences of steel fiber on mechanical characteristic of concrete at the age of 7 and 28 days. Steel fibers used in forms of corrugated shape with length to diameter ratio of 37.5 and smooth-end hook shape with length to diameter ratio of 50. The volume percent in various forms is 1% constant. To calculate the mechanical properties of concrete we used tensile strength tests (Brazilian and direct), and compressive strength tests. The results indicate that they increase flexural strength, especially tensile strength of concrete, but they don’t have significant effect on the compressive strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fiber geometry
  • Lightweight concrete
  • Mechanical properties
  • Scoria aggregate
  • Steel Fiber

[1] Shekarchi Zade, M. Farzanneh Poure, M. Naserii, A. (2008). “Check scoria natural lightweight aggregates in structural concrete.” Concrete Association’s interal Magazine. The 7th year. No. 31. Page: (5-19).

[2] KhoshRaftar, A. and Abbasnia, Reza. (2007). The study of the effect of reducing the vulnerability of seismic resistance for reinforced concrete structures. Journal of civil Engineering, Retrcfit and rehabilitatan, Number 4.

[3] Vazifeh Khah, N. and Manaf pour, A. (2010). In vitro evaluation of the tensile strength of concrete with steel fibers. Fifth National cingress of civil Engineering Mashhad ferdowsi university. Iran.

[4] Antoine, E.N. (1985). Fiber reinforced for concrete ,Concrete international,March 1985,PP 21-25.

[5] Mehta, P.k. (1986). Concrete:structure,properties, and materials, prentice-hall inc., Englewood cliffs,New Jersey.

[6] Beddar, M. (2008). Development of steel fiber reinforced concrete from antiquity until the present day, Proceedings. Int Conference Concrete: Constructions sustainable option,Dundee, UK, PP 35-44.

[7] Quresh L. A et al. (2008). Effect of mixing steel fibers and silica fume on properties of high strength concrete, Proceedings. Int Conference Concrete: Constructions sustainable option, Dundee. UK, PP 173-185.  

[8] Wang, H.T. and wang, L.C. (2013). Experimental studyon static and Dynomic Mechanical properties of steel fiber Reinforced lightweight Aggregate concrete, Construction and Building Materials, Vol. 38, pp. 1146- 1151.

[9] Hadi, M. et.al. (2008). An investigation of steel and polypropylene fiber reinforced concrete slabs, Proceedings. Int Conference Concrete Constructions sustainable option,Dundee. UK, PP 233-244.

[10] Dabbagh, H. Akbarpour, S. AmmooRezaii, K. (2016). Geometric properties of steel- fiber influence on the mechanical properties of structural concrete. The Ninth National congress of civil Engineering. Mashhad ferdowsi university.

[11] ASTM C330. (2004). standard specification for light weight Aggregates for structural Concrete, American society for Testing and Materials.

[12] ASTM C127. (2001). Den sity, Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Coarse Aggregate, American society for Testing and Materials.

[13] The ninth issue of Iran’s national building regulations. Design and performance of rein forced concrete baildings. Fourth Edition, (2013).

[14] ACI 211.2-98, "Standard Practice for Selecting Proportion for Structural Lightweight Concrete," American Concrete Institute.

[15] ASTM C239. (2003). Compressive Strength of Cylindrical Concrete Speciments, American Society for Testing and Materials, vol 04.02,USA.

[16] ASTM C469. (2002). Static Modulus of Elasticity and Poisson's Ratio of Concrete inCompression, American Society for Testing and Materials, Vol 04.02, USA.

[17] ASTM C496. (2004). Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens, American Society for Testingand Materials, Vol 04.02,USA.

[18] ASTM C293. (2002). Flexural Strength of Concrete(Using SimpleBeam With Center-Point Loading), American Society forTesting and Materials, Vol 04.02, USA.