بررسی اثر فشار منافذ مویینه بر جمع شدگی خمیری مخلوط های بتنی حاوی میکروسیلیس و متاکائولین و ارتباط آن با مقاومت کششی سنین اولیه

نوع مقاله: مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری مهندسی و مدیریت ساخت، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

4 کارشناسی مهندسی و مدیریت ساخت، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

چکیده

ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی خمیری در اعضا بتنی که نسبت سطح به حجم بالایی دارند رخ می دهد. این ترکها در ساعات اولیه پس از بتن ریزی به علت تبخیر آب از سطح بتن قبل از سخت شدن بتن ایجاد می شود. هدف این تحقیق بررسی ارتباط رشد فشار منافذ مویینه، مقاومت کششی در سنین اولیه بتن و کرنش ناشی از جمع شدگی خمیری می باشد. در این رابطه دستگاه اندازه گیری فشار منافذ مویینه برای اولین بار در کشور ساخته شد و ثبت اختراع گردید. آزمایش در محیطی با نرخ ثابت تبخیر 0.7کیلوگرم بر مترمربع بر ساعت انجام شده است. هشت نمونه بتن در دو دسته معمولی و خودتراکم شامل نمونه بدون مواد جایگزین سیمان و نمونه های حاوی مواد پوزولانی از قبیل میکرو سیلیس و متاکائولین می باشد. نتایج نشان می دهد که در هر دو دسته بتن ارتباط مناسبی میان فشار منافذ مویینه و کرنش جمع شدگی خمیری وجود ندارد و این موضوع قابل برداشت می باشد که سایر پارامترها از قبیل رشد مقاومت کششی می تواند نقش مهمی در حالت خمیری بتن ایفا کند. البته میان زمان شروع جمع شدگی و شروع منفی شدن فشار مویینه ارتباط مناسبی برای نمامی نمونه ها برقرار می باشد. نتایج همچنین بیانگر تاثیر مثبت مقاومت کششی سنین اولیه بتن  در کنترل ترک های خمیری می باشد.  بر خلاف نمونه‌ی مرجع، در بتن های خودتراکم حاوی میکروسیلیس و متاکائولین هیچ گونه ترک خوردگی مشاهده نشده است. این در حالیست که فشار منافذ مویینه در نمونه های حاوی مواد جایگزین سیمانی در مقایسه با نمونه مرجع بیشتر است.

کلیدواژه‌ها


1- Combrinck, R. and Boshoff, W. P., 2013, Typical plastic shrinkage cracking behaviour of concrete, Magazine of Concrete Research, 65(8), 486-493.

2- Slowik, V., Schmidt, M. and Fritzsch, R., 2008, Capillary pressure in fresh cement-based materials and identification of the air entry value, Cement and Concrete composites, 30(7), 557-565.

3- Wittmann, F., 1976, On the action of capillary pressure in fresh concrete, Cement and Concrete Research, 6(1), 49-56.

4-Roziere, E., Cortas, R. and Loukili, A., 2015, Tensile behaviour of early age concrete: New methods of investigation, Cement and Concrete Composites, 55, 153-161.

5- Almusallam, A., 1998, Effect of mix proportions on plastic shrinkage cracking of concrete in hot environments, Construction and Building Materials, 12(6), 353-358.

6- Ghoddousi, P., Raeis, G. A., and Parhizkar, T., 2007, A comparisonbetweenplasticshrinkageofconcretecontainingsilicafumeandthenormalconcrete.

7- Turcry, P. and Loukili, A., 2006, Evaluation of plastic shrinkage cracking of self-consolidating concrete, ACI Materials journal, 103(4), 272-279.

8- ACI 305R, 1999, Hot Weather Concreting, American Concrete Institute International.

9- Holt, E., 2005, Contribution of mixture design to chemical and autogenous shrinkage of concrete at early ages, Cement and concrete research, 35(3), 464-472.

10- Hammer, T., 2001, On the strain capacity and cracking mechanisms of high strength concrete at very early age, Creep, Shrinkage and Durability Mechanics of Concrete and other Quasi-Brittle materials.

11-ASTM C150 / C150M-16e1, 2016, Standard Specification for Portland Cement, ASTM International, West Conshohocken, PA.

12-The European Guidelines for Self-Compacting Concrete - EFNARC, 2005.

13-BS 1881-122, 2011, Testing concrete. Method for determination of water absorption

14-ASTM C1579-13, 2013, Standard Test Method for Evaluating Plastic Shrinkage Cracking of Restrained Fiber Reinforced Concrete, ASTM International, West Conshohocken, PA.

15-ASTM C496 / C496M-11, 2004, Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens, ASTM International, West Conshohocken, PA.

16- Uno, P. J., 1998, Plastic shrinkage cracking and evaporation formulae. ACI Materials Journal, 95(4), 14-23.

17-Qi, C., Weiss, J. and Olek, J., 2003, Characterization of plastic shrinkage cracking in fiber reinforced concrete using image analysis and a modified Weibull function, Materials and Structures, 36(6), 386-395.

18-Stark, J., Möser, B. and Bellmann, F., 2007, Nucleation and growth of CSH phases on mineral admixtures, in Advances in Construction Materials, Springer, 531-538.

19-Turcry, P. and Loukili, A., 2006, Evaluation of plastic shrinkage cracking of self-consolidating concrete, ACI Materials journal, 103(4), 80-91.

20-Ghoddousi, P. and Javid, A. A. S., 2012, Effect of reinforcement on plastic shrinkage and settlement of self-consolidating concrete as repair material, Materials and structures, 45(1-2), 41-52.

21-Berodier, E. and Scrivener, K., 2012, Impact of filler on hydration kinetics, in 32nd Cement and Concrete Science Conference.

22-Lafhaj, Z., 2006, Correlation between porosity, permeability and ultrasonic parameters of mortar with variable water/cement ratio and water content, Cement and Concrete Research, 36(4), 625-633.

23-Berodier, E. and Scrivener, K., 2012, Impact of filler on hydration kinetics, in 32nd Cement and Concrete Science Conference.

 24-Tasdemir, M., Lydon, F. and Barr, B., 1996, The tensile strain capacity of concrete, Magazine of Concrete Research, 48(176), 211-218.