نشریه مهندسی عمران امیرکبیر

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر

بررسی تاثیر اکسید باریت بر خواص مکانیکی، رئولوژیکی و رنگی بتن خودتراکم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، واحد قشم، دانشگاه آزاد اسلامی، قشم، ایران
2 استادیار گروه مهندسی عمران، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
3 استادیار گروه عمران، واحد قشم، دانشگاه آزاد اسلامی، قشم، ایران
4 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرعباس، ایران
چکیده
بتن خودتراکم رنگی به دلیل ویژگی‌های منحصربفرد و جلوه بصری در معماری مدرن مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق اثر استفاده از اکسید باریت به‌عنوان رنگدانه معدنی در بتن خودتراکم بررسی شده است. هدف تحقیق تعیین تاثیر این ماده بر خواص رئولوژیکی، مکانیکی و رنگی بتن و معرفی درصد بهینه مصرف آن بوده است. در این مطالعه اکسید باریت در مقادیر 0، 5/2، 5، 5/7 و 10% وزنی سیمان به طرح اختلاط افزوده شد. آزمایش‌های انجام شده شامل رفتار رئولوژی بتن خودتراکم، مقاومت فشاری در سنین مختلف، مقاومت کششی، اندازه‌گیری میزان جذب آب اولیه و نهایی، تحلیل شاخص‌های رنگی انجام شده است. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت اکسید باریت از صفر به 10%، نسبت انسداد در آزمون جعبه L را از 93/0 به 81/0 کاهش یافته و افتی معادل 9/12‌% نسبت به نمونه شاهد ایجاد شده است. همچنین مقدار روشنایی رنگ سطح بتن از 82% به 73% کاهش یافته و تیره‌تر شدن حدود 11% مشاهده شده است. نتایج مقاومت فشاری نشان داده است که در نسبت‌های پایین مصرف، به دلیل اثر فیلر و افزایش تراکم ریزساختار بتن بهبود نسبی مقاومت ایجاد شده و نمونه حاوی 5% اکسید باریت با شاخص عملکرد 699/0 بهترین عملکرد را نشان داده است. در نسبت‌های بیش از 5/7‌% کاهش مقاومت به دلیل افزایش ناهمگنی در ماتریس سیمان مشاهده شده است. نتایج تحقیق نشان داده است که استفاده از حدود 5% اکسید باریت می‌تواند تعادل مناسبی میان کارایی، مقاومت و شدت رنگ در بتن خودتراکم ایجاد کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluating the Impact of Barium Oxide on the Mechanical, Rheological, and Color Characteristics of Self-Compacting Concrete

نویسندگان English

yahya kazemi 1
Babak Mansoori 2
alireza rasekhi sahneh 3
mohesen dadras 4
1 Ph.D. Student, Department Of Civil Engineering, Qe.c., Islamic Azad University, Qeshm, Iran
2 Department of Civil Engineering, Shi.C., Islamic Azad University,shiraz, Iran
3 Associate Professor, Department Of Civil Engineering, Qe.c., Islamic Azad University, Qeshm, Iran
4 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Ba.c., Islamic Azad University, Bandar Abbas, Iran
چکیده English

Colored self-compacting concrete (SCC) has gained significant attention in modern architecture due to its unique characteristics and visual appeal. The primary objective was to determine its impact on the rheological, mechanical, and chromatic properties of concrete and to identify the optimal dosage for its application. In this study, barite oxide was added to the mix design at dosages of 0%, 2.5%, 5%, 7.5%, and 10% by weight of cement. The experimental program included assessing the rheological behavior of the SCC, compressive strength at various ages, tensile strength, initial and final water absorption, and an analysis of chromatic indices. The results indicated that by increasing the barite oxide content from 0% to 10%, the blocking ratio in the L-box test decreased from 0.93 to 0.81, representing a reduction of 12.9% compared to the control sample. Furthermore, the lightness value (L∗) of the concrete surface decreased from 82% to 73%, indicating a darkening effect of approximately 11%. Compressive strength results demonstrated that at lower dosage ratios, the filler effect and the resulting densification of the concrete microstructure led to a relative improvement in strength, with the sample containing 5% barite oxide exhibiting the best performance (performance index of 0.699). At concentrations exceeding 7.5%, a reduction in strength was observed, attributed to increased heterogeneity within the cement matrix. The findings suggest that the use of approximately 5% barite oxide can establish an optimal balance between workability, mechanical strength, and color intensity in self-compacting concrete.

کلیدواژه‌ها English

Self-compacting concrete (SCC)
Barium oxide
Colored concrete
Rheological properties
Compressive strength

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 آبان 1405