مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

مروری سیستماتیک بر بتن مسلح با الیاف فولادی بازیافتی: تحلیل روند پژوهش‌ها

نوع مقاله : علمی مروری

نویسندگان
1 استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
2 دانشجوی دکتری،گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
10.22065/jsce.2026.556646.3859
چکیده
در صنعت ساخت‌وساز، استفاده از الیاف به‌منظور بهبود خواص مکانیکی بتن در دهه‌های گذشته همواره مورد توجه بوده است. در میان انواع مختلف الیاف، الیاف فولادی به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود به‌طور گسترده به عنوان یک ماده افزودنی در بتن به کار رفته‌اند و موجب تقویت و افزایش مقاومت بتن می‌شوند. با این حال، تولید انبوه این نوع الیاف با انتشار قابل‌توجه گاز CO₂ همراه است و منجر به کاهش منابع طبیعی می‌گردد. انباشت مقادیر عظیمی از تایرهای فرسوده در سراسر جهان، چالشی جدی برای محیط زیست محسوب می‌شود. بازیافت این تایرها و به‌ویژه استخراج الیاف فولادی از آن‌ها، در سال‌های اخیر به‌عنوان یکی از رویکردهای نوین در جهت توسعه‌ی پایدار و استفاده از مصالح جایگزین در صنعت ساخت‌وساز مطرح شده است. مطالعات مختلف نشان داده‌اند که بتن حاوی الیاف فولادی بازیافتی از تایرهای مستعمل (Waste Recycled Tire Steel Fibers – WRTSF) دارای خواصی مشابه با بتن‌های تقویت‌شده با الیاف فولادی صنعتی است. در این پژوهش، از یک رویکرد تلفیقی شامل تحلیل علم‌سنجی و مرور نظام‌مند مطالعات تجربی استفاده شده است، به‌طوری که نتایج تحلیل روند پژوهش‌ها مبنای سازمان‌دهی و تحلیل رفتار مکانیکی بتن‌های حاوی WRTSF قرار گرفته است. یافته‌ها نشان می‌دهد که استفاده از این نوع الیاف، علاوه بر کاهش ضایعات زیست‌محیطی، موجب بهبود چقرمگی، مقاومت در برابر گسترش ترک‌ها و دوام بتن می‌شود. در پایان نیز راهکارهایی برای انتخاب ترکیب و میزان بهینه‌ی WRTSF در کاربردهای عمرانی مختلف نظیر روسازی‌ها، عرشه پل‌ها، پوشش تونل‌ها و سازه‌های هیدرولیکی ارائه شده است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

A systematic review of recycled steel fiber reinforced concrete: Research trend analysis

نویسندگان English

Mansour Ghalehnovi 1
Mahdi Hosseini Mehr 2
1 Professor, Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Ferdowsi, Mashhad, Iran
2 PhD student, Civil Engineering Department , Faculty of Engineering, University of Ferdowsi, Mashhad, Iran
چکیده English

In the construction industry, the use of fibers to improve the mechanical properties of concrete has been a focus of attention in the past decades. Among the various types of fibers, steel fibers have been widely used as an additive in concrete due to their unique properties, strengthening and increasing the strength of concrete. However, the mass production of these fibers is accompanied by significant CO₂ emissions and leads to a depletion of natural resources. The accumulation of huge amounts of used tires worldwide is a serious challenge for the environment. Recycling these tires, and especially the extraction of steel fibers from them, has been proposed in recent years as one of the new approaches towards sustainable development and the use of alternative materials in the construction industry. Various studies have shown that concrete containing recycled steel fibers from used tires (Waste Recycled Tire Steel Fibers – WRTSF) has properties similar to concrete reinforced with industrial steel fibers. In this study, an integrated approach including scientometric analysis and systematic review of experimental studies was used, so that the results of the research trend analysis were the basis for organizing and analyzing the mechanical behavior of concretes containing WRTSF. The findings show that the use of this type of fiber, in addition to reducing environmental waste, improves toughness, crack propagation resistance, and durability of concrete. Finally, solutions are presented for selecting the optimal composition and amount of WRTSF in various civil engineering applications such as pavements, bridge decks, tunnel linings, and hydraulic structures.

کلیدواژه‌ها English

Reinforced concrete
Waste tire
Recycled steel fiber
Mechanical properties
Environmental sustainability

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 08 اسفند 1404

  • تاریخ دریافت 25 آبان 1404
  • تاریخ بازنگری 13 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش 08 اسفند 1404