ارزیابی آزمایشگاهی مقاومت باند بین میلگرد و بتن حاوی پودر سنگ آهک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشکده صنعت و معدن چرام، دانشگاه یاسوج، چرام، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی معدن عمران و شیمی، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند ایران

چکیده

مقدار چسبندگی بین بتن و میلگردهای مسلح کننده نقش تعیین کنندهای در رفتار سازه‌های بتن مسلح و ً توسط پیوستگی همچنین مود شکست آنها دارد. این چسبندگی که تحت عنوان مقاومت باند شناخته می‌شود، اکثرا مهاری تامین می‌شود و می‌تواند به واسطة تغییر ترکیبات بتن دستخوش تغییر گردد. مقاله حاضر به ارزیابی آزمایشگاهی مقاومت باند بین میلگرد و بتن حاوی پودر سنگ آهک پرداخته است. برای این منظور، مقادیر 5 ،15 و 30 درصد سیمان نمونه بتنی شاهد (بدون پودرسنگ آهک) با سنگ آهک جایگزین شده و مقدار مقاومت باند به همراه مقاومت فشاری برای نمونه‌ها در سنین 7 ،28 و 90 روزه بدست آمده است. دراین تحقیق از نمونه‌های مکعبی با ابعاد 15 سانتی‌متر و میلگرد با قطر 16 میلی‌متر برای ارزیابی باند استفاده شده است. نسبت آب به سیمان ثابت و برابر با 0/4 در نظر گرفته شده است. همچنین مقدار مقاومت باند بین بتن و میلگرد از طریق آزمایش بیرون کشیدن میلگرد محاسبه شده است. نتایج کلی نشان می‌دهند که مقاومت باند با افزایش درصد سنگ آهک در بتن کاهش می‌یابد، مقدار این کاهش برای نمونه با 5 درصد پودر ً 40 درصد بدست آمده است. همچنین سنگ آهک کمتر از 10 درصد و برای نمونه با 30 درصد پودر سنگ آهک تقریبا ارزیابی مدل‌های موجود برای پیش بینی مقاومت باند نشان می‌دهد که این مدل‌ها مقاومت باند بزرگتری نسبت به نتایج آزمایشگاهی ارائه می‌دهند که در جهت خلاف اطمینان است. لذا ارائه یک مدل مناسب برای تخمین مقاومت باند نمونه‌های بتنی حاوی پودرسنگ آهک ضرورت می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Laboratory Evaluation of Bond Strength Between Rebar and Concrete Containing Limestone Powder

نویسندگان [English]

  • Seyed Abbas Hosseini 1
  • Sadegh Etedali 2
1 Faculty of Technology and Mining, Yasouj University, Choram, Iran
2 Department of Civil Engineering, Birjand University of Technology, Birjand, Iran
چکیده [English]

The amount of adhesion between the concrete and the reinforcing bars plays a decisive role in the behavior of the RC structures, as well as their failure mode in the final extreme cases. This adhesion, known as band resistance, can be altered by changing the concrete mix. Laboratory evaluation of bond strength between rebar and concrete containing limestone powder is carried out in the present paper. For this purpose, 5, 15 and 30% of the cement of the control specimen (without limestone powder) is replaced with limestone powder and bond and compressive strength are obtained for specimens at the age of 7, 28 and 90 days. In this study, 15 cm concrete cubic and 16 mm diameter rebar are used to evaluate the bond. The water to binder ratio (w/b) is fixed at 0.4. Also, the test of pulling out the rebar is applied to calculate the bond strength between the concrete and steel reinforcement. The overall results show that the bond strength decreases with the increasing percentage of limestone in concrete, the amount of this reduction is less than 10% for a sample with 5% limestone powder, while a reduction about 40% is obtained for a sample with 5% limestone powder. The assessment of the exciting models for prediction the bond strength indicates that these models estimate a bond strength larger than those given by the experimental results. Therefore, it is necessary to provide a suitable model for estimating the bond strength of concrete containing limestone powder.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete technology
  • Bond strength
  • Limestone powder
  • Pull out test

مراجع

[1]M.S. Meddah, M.C. Lmbachiya, R.K. Dhir, Potential use of binary and composite limestone cements in concrete production, Construction and Building Materials, 58 (2014) 193-205.
[2]A.M. Diab, A.E.M.A. Elmoaty, A.A. Aly, Long term study of mechanical properties, durability and environmental impact of limestone cement concrete, Alexandria Engineering Journal, 55(2) (2016) 1465-1482.
[3]E.C.f. Standardization, EN 197-1. Cement—Part 1. Composition, specifications and conformity criteria for common cements,  (2012).
[4]S. Demirhan, K. Turk, K. Ulugerger, Fresh and hardened properties of self consolidating Portland limestone cement mortars: Effect of high volume limestone powder replaced by cement, Construction and Building Materials, 196 (2019) 115-125.
[5]P. Ghoddousi, J.A. SHIRZADI, M. Lotfi, The effect of amount and several different types of mineral admixtures on the yield stress and plastic viscosity of self-consolidating concretes,  (2016).
[6]A.A. Ramezanianpour, E. Ghiasvand, M.E. Kamel, Durability of Concretes and Mortars Containing Limestone Powder Exposed to High Sulfate Environments, Amirkabir Journal of Civil Engineering, 43(2) (2012) 1925.
[7]Y. Knop, A. Peled, R. Cohen, Influences of limestone particle size distributions and contents on blended cement properties, Construction and Building Materials, 71 (2014) 26-34.
[8]A.A. Ramezanianpour, E. Ghiasvand, I. Nickseresht, M. Mahdikhani, F. Moodi, Influence of various amounts of limestone powder on performance of Portland limestone cement concretes, Cement and Concrete Composites, 31(10) (2009) 715-720.
[9]J. Mohammadi, W. South, Effect of up to 12% substitution of clinker with limestone on commercial grade concrete containing supplementary cementitious materials, Construction and Building Materials, 115 (2016) 555-564.
[10]S. Palm, T. Proske, M. Rezvani, S. Hainer, C. Müller, C.A. Graubner, Cements with a high limestone content– Mechanical properties, durability and ecological characteristics of the concrete, Construction and building materials, 119 (2016) 308-318.
[11]R. Hooton, M. Nokken, M. Thomas, Portland-limestone cement: state-of-the-art report and gap analysis for CSA A 3000, report prepared for St. Lawrence Cement,  (2007).
[12]A. Marzouki, A. Lecomte, A. Beddey, C. Diliberto, M.B. Ouezdou, The effects of grinding on the properties of Portland-limestone cement, Construction and Building Materials, 48 (2013) 1145-1155.
[13]B. Lothenbach, G. Le Saout, E. Gallucci, K. Scrivener, Influence of limestone on the hydration of Portland cements, Cement and Concrete research, 28 (2008) 848859.
[14]F. Lollini, E. Redaelli, L. Bertolini, Effects of Portland cement replacement with limestone on the properties of hardened concrete, Cement and Concrete Composites, 46 (2014) 32-40.
[15]Y. Wang, Z. Shui, X. Gao, R. Yu, Y. Huang, S. Cheng, Understanding the chloride binding and diffusion behaviors of marine concrete based on Portland limestone cement-alumina enriched pozzolans, Construction and Building Materials 198 (2019) 207-217.
[16]S.B. Ka, S.-J. Han, D.H. Lee, S.-H. Choi, Y.-H. Oh, K.S. Kim, Bond strength of reinforcing bars considering failure mechanism, Engineering Failure Analysis 94 (2018) 327-338.
[17]X. Song, Y. Wu, X. Gu, C. Chen, Bond behaviour of reinforcing steel bars in early age concrete, Construction and Building Materials 94 (2015) 209-217.
[18]B.P. Hughes, C. Videla, Design criteria for early-age bond strength in reinforced concrete, materials and structures, 52 (1992) 445-463.
[19]A.M. Diab, H.E. Elyamany, M.A. Hussein, H.M. Al Ashy, Bond behavior and assessment of design ultimate bond stress of normal and high strength concrete, Alexandria Engineering Journal 53 (2014) 355-371.
[20]A.C. 408, Bond and Development of Straight Reinforcing Bars in Tension in:  ACI Committee 408, Farmington Hills, 2003.
[21]C.O. Orangun, I.O. Jirsa, J.E. Breen, A re-evaluation of test data on development length and splices, ACI Journal, 74(3) (1977) 114-122.
[22]D. Darwin, S.L. Maccab, E.K. Indun, S.P. Scheonekase, Development length criteria; bars not confined by transverse reinforcement, ACI Journal, 89(6) (1992) 709720.
[23]M.N.S. Hadi, Bond of high strength concrete with high strength reinforcing steel, The Open Civil Engineering Journal, 2 (2008) 143-147.
[24]M.R. Esfahani, B.V. Rangan, Bond between normal strength and high-strength concrete (HSC) and reinforcing bars in splices in beams, ACI structural journal, 95(3) (1998) 272-280.
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 52، شماره 9
آذر 1399
صفحه 2279-2288

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار