بررسی آزمایشگاهی و آماری مقاومت فشاری و کششی بتن پودری (RPC) در سنین مختلف

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد یزد، دانشگاه آزاد اسلامی، یزد، ایران.

2 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

چکیده

در حال حاضر، انواع خاصی از بتن نظیر بتن فوق‌توانمند (UHPC) ، دست‌یابی به برخی از ویژگی‌های بتن از جمله مقاومت بالا را میسر می‌سازد. بتن پودری (RPC) از جمله بتن‌های فوق‌توانمند با ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی برتر است. بتن پودری با بهره‌گیری از سیمان و مصالح پودری بسیار ریزدانه شامل ماسه سیلیسی، میکرو سیلیس و مقادیر کم نسبت آب به سیمان با استفاده از فوق‌روان‌کننده تولید می‌گردد. در این پژوهش، ابتدا طرح اختلاط RPC که در آن نسبت آب به مواد پودری (W/B) برابر 15/0 و نسبت فوق‌روان‌کننده به سیمان (SP/C) برابر با 3 درصد می‌باشد، با بهره‌جویی از مصالح بومی و با استفاده از مطالعات قبلی انتخاب و تعیین گردید. در ادامه، با انجام آزمایش‌های متعدد، مقاومت فشاری، مدول گسیختگی و مقاومت کششی در سنین مختلف اندازه‌گیری گردید. به منظور تعیین مقاومت RPC در سنین مختلف، نمونه‌هایی با W/B و SP/C برابر با طرح اختلاط ساخته شد و پس از عمل‌آوری معمولی در سنین 3، 7، 14، 28 و 56 روزه مورد آزمایش قرار گرفت. هر گروه شامل شش نمونه بود و مقدار میانگین، انحراف معیار و ضریب پراکندگی نمونه‌ها تعیین شد. در این مقاله، با استفاده از نتایج آزمایش‌های انجام شده، رابطه‌هایی برای تعیین مقاومت فشاری و کششی بتن‌ پودری در سنین مختلف پیشنهاد شده است که از دقت مناسبی برخوردار بوده و می‌تواند در عمل مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation and Statistical Analysis of Compressive and Tensile Strength of Reactive Powder Concrete (RPC) at Different Ages

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Dashti Ramatabadi 1
  • Farzad Shahabian 2
  • Hasan Haji Kazemi 3
1 Department of Civil Engineering,Yazd Branch, Islamic Azad University, Yazd, Iran.
2 Department of Civil Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
3 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
چکیده [English]

At present, certain types of concrete such as ultra high performance concrete (UHPC) provide some concrete properties such as high resistance. Reactive powder concrete (RPC) is one of the UHPC concrete with superior physical and mechanical properties. Reactive powder concrete is produced using cement and very fine powdered materials including crushed quartz, silica fume and low water-to-cement ratio using super plasticizer. In this study, a mixing scheme of RPC, in which water/binder ratio (W/B) is equal to 0.15 and the ratio of super plasticizer to cement (SP/C), is equal to 3%, with interest of the selection of native materials was determined. Subsequently, by performing several experiments, the compressive strength, rupture modulus and tensile strength of RPC have been investigated at different ages. In order to determine the resistance of RPC at different ages, samples with W/B and SP/C were made up to the mixing scheme and tested after 3, 7, 14, 28 and 56 days of normal operation. Each group consisted of six samples, and the mean values, standard deviation and coefficients of variations of the samples were determined. The relationships have been proposed to predict the compressive and tensile strength of reactive powder concrete in different ages, which are accurate and can be used in practice.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reactive powder Concrete
  • Ultra High performance Concrete
  • Compressive Strength
  • Tensile Strength
  • Super Plasticizer

مراجع

[1] Lee, N. P. and Chisholm, D. H. (2005). Study Report Reactive Powder Concrete. BRANZ, Vol. 146, pp. 1-29.
[2] Yazici, H., Yardimci, M. Y., Aydin, S. and Karabulut, A. S. (2009). Mechanical Properties of Reactive Powder Concrete Containing Mineral Admixtures under Different Curing Regimes. Construction and Building Materials, Vol. 23, pp. 1223-1231.
[3] Saad, M., Abo-El-Enein, S. A., Hanna, G. B. and Kotkata, M. F. (1996), Effect of Silica Fume on the Phase Composition and Microstructure of Thermally Treated Concrete. Cement and Concrete Research, Vol. 26, pp. 1479–84.
[4] Wild, S., Sabir, B. B. and Khatib, J. M. (1995). Factors Influencing Strength Development of Concrete Containing Silica Fume. Cement and Concrete Research, Vol. 25, No. 7, pp. 1567-1580.
[5] Flaga, K. (2000). Advances in Materials Applied in Civil Engineering. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 106, pp. 173-183.
[6] Matte, V., and Moranville, M. (1999). Durability of Reactive Powder Composites: Influence of Silica Fume on the Leaching Properties of Very Low Water/Binder Pastes. Cement and Concrete Composites, Vol. 21, pp.1-9. 
[7] Papadakis, V. (1999). Experimental Investigation and Theoretical Modelling of Silica Fume Activity in Concrete. Cement and Concrete Research, Vol. 29, pp. 79-86.
[8] Richard, P. and Cheyrezy, M. (1995). Composition of Reactive Powder Concretes. Cement and Concrete Research, Vol. 25, No. 7, pp. 1501-1511.
[9] Cwirzen, A., Penttala, V. and Vornanen, C. (2008), Reactive Powder Based Concretes: Mechanical Properties, Durability and Hybrid Use with OPC. Cement and Concrete Research, Vol. 38, pp. 1217-1226.
[10] Zhang, M. H., Tam, C. T. and Leow, M. P. (2003). Effect of Water to Cementitious Materials Ratio and Silica Fume on the Autogenous Shrinkage of Concrete. Cement and Concrete Research, Vol. 33, pp. 1687-1694.
[11] Abadeh Cement Company. http://www.abadehcement.com.
[12] Monosi, S. and Collepardi, M. (1987). Low Porosity and Early Durability of Concrete. Proceedings of the 1st International Congress held by RILEM, in Pore Structure and Construction Materials Properties, Vol. 1, pp. 1-8.
[13] Dashti Rahmat Abadi, M.A., Haji Kazemi, H. and Shahabian, F. (2014). Effects of Different Water and Super Plasticizer Amount, Pre-Setting and Curing Regimes on the Behaviour of Reactive Powder Concrete. Civil Engineering Infrastructures Journal, Vol. 47, No. 2, pp. 291-304.
[14] Iran Ferro Alloy Industries Company. http:// www.ferroazna.com.
[15] Semioli, W. J. (2001).The New Concrete Technology. Concrete International, Vol. 23, No. 11, pp. 75-79.
[16] Sadrekarimi, A. (2004). Development of a Light Weight Reactive Powder Concrete. Journal of Advanced Concrete Technology, Vol. 2, No. 3, pp. 409-417.
[17] ACI Committee 318 (ACI 318R-02). Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. ACI Manual of Concrete Practice, part 3, 2003.
[18] Ahmad, S. H. and Shah, S. P. (1985). Structural Properties of High Strength Concrete and its Implications for Precasting Prestressed Concrete. PCI Journal, Nov-Dec, pp. 91- 119.
[19] ACI Committee 363 (ACI 363R-92). State of the Art Report on High Strength Concrete. ACI Manual of Concrete Practice, part 5, 2003.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 14 مرداد 1397
  • تاریخ بازنگری: 10 آبان 1397
  • تاریخ پذیرش: 24 آذر 1397

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار