بررسی آزمایشگاهی مشخصات مکانیکی و روابط بین مقاومت‌ها در بتن غلتکی روسازی خالص و حاوی نانوسیلیس و الیاف فولادی در سنین مختلف

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران-دانشکده فنی و مهندسی-دانشگاه محقق اردبیلی-اردبیل-ایران

2 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

10.22065/jsce.2022.313929.2634

چکیده

بتن غلتکی روسازی راه بتنی می‌باشد که شامل اجزای بتن معمولی بوده و تفاوت‌هایی مانند روانی، دانه‌بندی سنگدانه‌ها، طرح اختلاط و روش ساخت دارد. در این مقاله بعد از تعیین روانی به روش وی‌بی، مقاومت‌های فشاری، کششی شکافت و خمشی در سنین 7، 28 و 90 روزه تعیین شد و روابط بین مقاومت‌های فشاری بتن غلتکی معمولی در سنین مختلف به دست آمد. همچنین روابط بین مقاومت‌های مختلف بتن غلتکی معمولی در سن 28 روزه ارائه گردید که انطباق مناسبی بین روابط به دست آمده در این مقاله و روابط ارائه شده توسط ACI وجود دارد. سپس با هدف رفع نقایص بتن غیر‌مسلح و بهبود مشخصات مکانیکی، الیاف فولادی و نانوسیلیس به ترتیب با نسبت‌های حجمی 0.33، 0.67 و 1درصد و نسبت‌های وزنی 0.5، 1 و 1.5 درصد به بتن غلتکی معمولی اضافه شده است و مقاومت‌های مختلف و در سنین متفاوت تعیین شده است. بیشترین مقدار افزایش در مقاومت در نمونه‌های حاوی 1 درصد الیاف فولادی و 1 درصد نانوسیلیس اتفاق افتاده است که در سن 28 روز، مقاومت‌های فشاری، کششی شکافت و خمشی به ترتیب به مقدار 27.2، 94.4 و 102.6 درصد افزایش داشته است. تاثیر افزودن الیاف فولادی و نانوسیلیس در مقاومت خمشی بیشتر از مقاومت فشاری و کششی شکافت می‌باشد. روند تغییر مقاومت در نمونه‌های 7 و 90 روزه مشابه رفتار نمونه‌های 28 روزه می‌باشد. افزودن الیاف فولادی و نانوسیلیس باعث افزایش زمان وی‌بی و کاهش کارآیی مخلوط می‌شود که نانوسیلیس با افزایش لزجت خمیر سیمان باعث کاهش خارج شدن ملات سیمان از بتن در مدت تراکم می‌شود. با گنجاندن الیاف فولادی و نانوسیلیس می‌توان ضخامت روسازی را کاهش داد که به تبع آن مقدار و هزینه مصالح مصرفی کاهش یافته و سرعت اجرا بالاتر خواهد رفت، همچنین بار مرده نیز کاهش می‌یابد که می‌تواند در سازه‌هایی مانند پل‌ها دارای اهمیت باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Mechanical Properties and Relationships between Strengths of Pure and Nanosilica-Steel fiber-contained Roller Compacted Concrete at Different Curing Days

نویسندگان [English]

  • Farid Seifollahi 1
  • Yaghoub Mohammadi 2
1 Civil Engineering Department, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran,
2 Ph.D., Civil Engineering Department, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran,
چکیده [English]

Roller compacted concrete pavement contains conventional concrete components and has differences such as consistency, aggregate gradation, mix design and construction method. In this study, after determination of consistency by Vebe test, compressive, split tensile and flexural strengths were determined at 7, 28 and 90 curing days. Also, the relationships between different strengths were presented at different ages, which is a good match between the relationships obtained in this study and the relationships provided by ACI. Then, in order to reduce the defects of plain concrete and improve the mechanical properties, steel fibers and nanosilica with volume ratios of 0.33%, 0.67% and 1% and weight ratios of 0.5%, 1% and 1.5%, respectively were added to plain RCCP and strengths at different ages were determined. The maximum increase in strengths occurred in samples containing 1% steel fibers and 1% nanosilica which at 28 days compressive, split tensile and flexural strengths increased by 27.2, 94.4 and 102.6%, respectively. The effect of adding steel fibers and nanosilica on flexural strength is greater than compressive and split tensile strengths. The trend of strength change in 7-day and 90-day samples is similar to the behavior of 28-day samples. The addition of steel fibers and nanosilica increases the Vebe time and reduces the consistency of the mixture. Nanosilica by increasing the viscosity of cement paste, reduces the release of cement paste from mortar pores during compaction and reduces the workability. By including steel fibers, the thickness of the pavement can be reduced, as a result, the amount and cost of materials will be reduced and the execution speed will be higher, and the dead load will be reduced, which can be important in structures such as bridges.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Roller compacted concrete pavement (RCCP)
  • Nanosilica
  • Steel fibers
  • Mechanical properties
  • Strength relations
  • تاریخ دریافت: 17 آبان 1400
  • تاریخ بازنگری: 28 دی 1400
  • تاریخ پذیرش: 04 بهمن 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 04 بهمن 1400