ارزیابی تأثیر دما و الیاف بر خواص مکانیکی بتن خودمتراکم سبک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 تهران - لویزان - دانشگاه شهید رجایی - دانشکده عمران

2 کارشناس ارشد مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

چکیده

در این تحقیق، اثرات دما و الیاف‌ شیشه و بازالت بر روی خصوصیات بتن خود‌متراکم سبک مورد بررسی قرارگرفته است. در همین راستا آزمایش‌های بتن تازه و سخت شده بر‌ روی 12 طرح مخلوط از این نوع بتن حاوی الیاف‌ تکی و ترکیبی انجام‌شده است. طرح‌های اختلاط تکی حاوی 25/0%، 5/0%، 75/0% و 1% حجمی هرکدام از الیاف‌ها می‌باشد. نمونه‌های ترکیبی از 25/0% الیاف بازالت و 75/0% الیاف شیشه، 5/0% الیاف بازالت به همراه 5/0% الیاف شیشه، و 75/0% الیاف بازالت با 25/0% الیاف شیشه تشکیل‌شده است. خواص خودمتراکمی در این بتن توسط آزمایش‌های جریان اسلامپ، 500T، قیف V و حلقه J سنجیده شده است. بعد از 28 روز عمل‌آوری آزمایش‌های مقاومت فشاری، کششی و خمشی جهت تعیین ویژگی‌های مکانیکی بتن دردمای 20 درجه سانتی‌گراد، همچنین دماهای بالای 100 و 300 درجه سانتی‌گراد انجام گرفتند. درنهایت نتایج آزمایش‌های بتن تازه نشان دادند که بتن خود‌متراکم سبک حاضر قابلیت‌های گذرندگی، پر شوندگی و مقاومت در برابر جداشدگی را پوشش داده‌اند. همچنین مشخص شد افزایش الیاف موجب کاهش مقاومت فشاری و افزایش مقاومت‌های کششی و خمشی، و انرژی شکست می‌شود. علاوه بر این الیاف ترکیبی در مقایسه با الیاف تکی خواص مکانیکی بتن را بهبود بیشتری بخشیده‌اند. بهترین طرح مخلوط‌ حاوی ترکیبی از 75/0% الیاف شیشه و 25/0% الیاف بازالت بوده است که خواص قابل قبولی از بتن تازه و سخت‌ شده و همچنین مقاومت در دماهای بالا را ارائه کرده ‌است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluating the influence of temperature and fiber type on the mechanical properties of self-compacting lightweight concrete

نویسندگان [English]

  • Moosa Mazloom 1
  • Sajjad Lotfi Ahangar Kolaee 2
2 M.Sc., Civil Engineering Department, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
چکیده [English]

In the present study, the effects of glass and basalt fibers (GF and BF) and temperature on the properties of self-compacting lightweight concrete (SCLC) has been investigated. For this aim, the fresh and hardened properties of 12 SCLC mixes have been investigated that contained monotype and hybrid fibers. The volume of the monotype fibers were 0.25%, 0.5%, 0.75% and 1% of the concrete volume. The hybrid fibers had volume fractions of BF/GF= 0.25%/0.75%, 0.5%/0.5%, and 0.75%/0.25%. The self-compacting properties of SCLC was assessed by means of slump flow, T500, V-funnel and J-ring. After 28 days of curing, the compressive, splitting tensile and flexural strengths tests were performed to characterize the mechanical properties of SCLC at room temperature of 20 °C and high temperatures of 100 and 300 °C. The test results of fresh concrete showed that all the mixes could be defined as SCLC with good flowability, viscosity and passing ability. Hardened test results indicated that the addition of the fibers reduced the compressive strength and increased the tensile strength, flexural strength and fracture energy. Moreover, compared to monotype fibers, the hybrid ones formed effectively enhanced mechanical behaviors of SCLC. The mixes containing 0.75% GF and 0.25% BF was the optimum one and determined acceptable fresh and hardened properties as well as high temperature resistance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fiber-reinforced concrete
  • glass fiber
  • Basalt fiber
  • high temperature
  • self-compacting lightweight concrete