بررسی تأثیر الیاف شیشه و مواد پوزولانی در دمای بالا بر روی مقاومت خمشی بتن با روش پیش‌مخلوط و اسپری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران.

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، اراک، ایران.

چکیده

 در این مقاله از الیاف شیشه و مواد پوزولانی با درصد­های مختلف استفاده شده است. به منظور بررسی مقاومت خمشی و شاخص ­های طاقت در بتن تولید شده به دو روش پیش‌مخلوط و اسپری، 15 طرح اختلاط حاوی درصد­های مختلف الیاف شیشه و مواد پوزولانی در روش پیش‌مخلوط و 14 طرح اختلاط در روش اسپری، مورد آزمایش قرار گرفته است. همچنین کلیه طرح‌های اختلاط در دمای 350، 650 و 1000 درجه سانتیگراد مورد آزمایش قرار گرفتند و نتایج حاصل با دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده، مسلح کردن بتن به الیاف شیشه، باعث افزایش قابل توجه مدول گسیختگی می شود. استفاده از مواد پوزولانی در نمونه ­های تقویت شده با الیاف شیشه، باعث بهبود مدول گسیختگی می­ شود. مدول گسیختگی در حضور حرارت و در صورت آتش‌سوزی به شدت کاهش می‌یابد که برای کنترل این روند کاهشی روش اسپری عملکرد بهتری دارد. همچنین در صورت استفاده از متاکائولین در درصدهای مختلف 10 و 15 می‌توان مقاومت خمشی نمونه‌های تحت حرارت بالا (1000 درجه سانتیگراد) را تا میزان قابل توجهی افزایش داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of the Effect of High-Temperature Glass Fibers and Pozzolanic Materials on Flexural Strength of Concrete by Pre-Mixing and Spraying Method

نویسندگان [English]

  • ali jadidi 1
  • ehsanollah zeighami 2
1 MSc. candidate, Department of Civil Engineering, University of Islamic Azad, South Tehran Branch, Iran
2 Civil Engineering Assistant Professor, Civil Engineering Faculty, Islamic Azad University, Arak branch, Iran
چکیده [English]

This paper uses glass fibers and pozzolanic materials with different percentages. To investigate the flexural strength and toughness indices of concrete produced by pre-mixing and spraying methods, 15 mixing designs containing different percentages of glass fibers and pozzolanic materials in the pre-mixed method and 14 mixing designs with spraying method have been tested. All mixing schemes were also tested at 350, 650, and 1000 °C, and the results were analyzed by scanning electron microscope (SEM). The use of pozzolanic materials in specimens reinforced with glass fiber improves the modulus of rupture. The modulus of rupture in the presence of heat and the event of a fire is greatly reduced, which is a better performance for controlling this reduction process. Also, the flexural strength of high-temperature samples (1000 °C) can be significantly increased by using metakaolin at different percentages of 10 and 15%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Glass fibers
  • Micro silica
  • Metakaolin
  • Fire
  • SEM device

مراجع

[1] A. Enfedaque, L.  Sunchez Paradela, V. Sunchez-Galvez, An Alternative Methodology to Predict Aging Effects on the Mechanical Properties of Glass Fibre Reinforced Cements (GRC), Construction and Building Materials, (2012) 425-431.
[2] K. L. Biryukovich, D. L Yu, Glass Fiber Reinforced Cement, Translated by G. L. Cairns (CERA Translation, 12), Civil Engineering Research Association, London, 1965.
[3] Y. Choi, L. Yuan, Experimental Relationship Between Splitting Tensile Strength and Compressive Strength of GFRC and PFRC, Cement and Concrete Research, (2005) 1587-1591.
[4] D. Mostofi Nejad, Experimental Investigation of Properties of Glass Fiber Reinforced Concrete (GFRC), Faculty of Civil Engineering, Isfahan University of Technology, Esteghlal Journal, 2001.
[5] A. Benture, S. Diamont, Direct Incorporation of Silica Fume into Glass Fiber Strands as a Means for Developing GFRC Composites of Improved Durability, The international Journal of Cement Composite and Lightweight Concrete, (1987) 127-135.
[6] Y. N. Chan, X. Luo, Compressive strength and pore structure of high-performance concrete after exposure to high temperature up to 800 C, Cement and Concrete Research, (2000) 247-251.
[7] A. Qadi, A. Zaidyeen, Effect of fibre content and specimen shape on residual strength of polypropylene fibre self-compacting concrete exposed to elevated temperatures, Journal of King Saud University Engineering Sciences, (2014) 33-39.
[8] O.  Düğenci, T.  Haktanir, F.   Altun, Experimental research for the effect of high temperature on the mechanical properties of steel fiber-reinforced concrete, Construction and Building Materials, (2015) 82-88.
[9] A. Nadeem, S. A.  Memon, the performance of Fly ash and Metakaolin concrete at elevated temperatures, Construction and Building Materials, (2014) 67-76.
[10] ASTM C78-10, Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete (Using Simple Beam with Third-Point Loading), ASTM International, USA, (2010).
[11] ASTM C 1018 -97, Standard Test Method for Flexural Toughness and First-Crack Strength of Fiber-Reinforced Concrete, ASTM International, USA, (1998).
[12] ASTM C1018, Standard Test Method for Flexural Toughness and First Crack Strength of Fiber-Reinforced Concrete (Using Beam with Third-Point Loading), Annual Book of ASTM Standards.
[13] ASTM committee C33-13, Standard Specification for Concrete Aggregates, ASTM International, USA, (2013).
[14] NEG ARG FIBRE, "High Zirconia Alkali-Resistant Glass Fiber", Nippon Electric Glass, http://www.arg.neg.co.jp/.
[15] Chengdu Chang Yuan Shun CO., "Test Report of AR-Glass Fiber Roving", http://www.169chem.net
[16] ACI Committee 211, Standard practice for selecting proportions for normal, heavyweight and mass concrete, American Concrete Institute (ACI), ACI 211.1(2005).
[17] British Standard BS-EN1170-2, Measuring the Fiber Content in Fresh GRC, Wash out Test, (1998).
[18] B. Demirel, O. Kelestemur, Effect of elevated temperature on the mechanical properties of concrete produced with finely ground pumice and silica fume, Fire Safe, (2018) 385-391.
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 53، شماره 5
مرداد 1400
صفحه 2063-2090

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار