رویکردهای نوین در مهندسی عمران

رویکردهای نوین در مهندسی عمران

تعیین مشخصات مکانیکی انواع بتن الیافی در دماهای بالا

نوع مقاله : مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی عمران- سازه، گروه مهندسی عمران، واحد تفت، دانشگاه آزاد اسلامی، تفت، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد تفت، دانشگاه آزاد اسلامی، تفت، ایران
چکیده
بتن پر مصرف‌ترین مصالح ساختمانی در جهان است. امروزه بتن‌های مختلفی با کاربردهای مختلف در صنعت وجود دارد. یکی از انواع بتن‌ها، بتن الیافی است.در این مطالعه چندین نمونه بتنی با الیاف فولادی، شیشه‌ای و پلی-پروپیلن ساخته‌شده و تأثیر درصدهای حجمی و وزنی هر یک از الیاف‌ها در بهبود مقاومت فشاری نمونه‌ها در دماهای مختلف بررسی شده است. به ‌منظور بررسی نتایج و امکان مقایسه آن با رفتار بتن‌های معمولی، یک نوع بتن بدون الیاف با استفاده از مصالح رایج نیز ساخته شد و آزمایش‌های مشابه بر روی آن انجام گردید. بر اساس بررسی‌های انجام شده نتایج نشان داد که نمونه‌های بتنی با الیاف فولادی در مقایسه با سایر نمونه‌ها سطوح دمایی بالاتری را تحمل نمود و مقاومت بالاتری داشت. در نمونه-ها به ترتیب با افزودن 25/0% و 5/0% حجمی الیاف فولادی به بتن، مقاومت فشاری نمونه در دماهای بالا بهبود یافت. نمونه‌های بتنی با عیار Kg/m3400 با افزایش درصد الیاف از 5/0% به 75/0% مقاومت کمی کاهش یافت. مقاومت فشاری بتن‌های حاوی الیاف فولادی 20% بیشتر از بتن‌های حاوی الیاف پروپیلن است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

1- Qolheki, M. and Pachideh, Qh. and Nakhdi, E. and Alavi, M., 2016, Laboratory study of tensile strength of fiber concrete with metal fibers at different temperatures, In: The 4th International Congress of Civil Engineering, Architecture and Urban Planning. Tehran: Shahid Beheshti University.
2-Kikha, A., 2006, Effect of high temperature on compressive and tensile strength of concretes containing glass fibers, Concrete research, 10, 1, 63-73.
3-Mander, J. B., et al., 1986, THEORETICAL STRESS-STRAIN MODEL FOR CONFINED CONCRETE, Journal of Structural Engineering, 114.
4- Leppanen, J., 2006, Concrete subjected to projectile and fragment impacts: Modelling of crack softening and strain rate dependency in tension, International Journal of Impact Engineering, 32, 11, 1828–1841.
5- PARK, R. and PAULAY, T., 1975, Reinforced Concrete Structures, Canada: Wiley.
6- Wight, J. K. and MacGregor J. G., 2009, Reinforced concrete Mechanics and Design, London: Pearson Education.
7- Husem, M., 2006, The effects of high temperature on compressive and flexural strengths of ordinary and high-performance concrete, Fire Safety Journal, 41, 2, 155-163.
8- Sakr, K. and El-Hakim, E., 2005, Effect of high temperature or fire on heavy weight concrete properties, Cement and concrete research, 35, 3, 590-596.
9- Qolheki, M. and Pachideh, Qh. and Rezaeifar, O., 2016, Laboratory study of mechanical characteristics of concrete containing steel fibers and polypropylene at high temperatures, Scientific-research journal of structural and construction engineering, 4, 3, 167-179.
10- Fletcher, I. A. and Welch, S. and Torero, J. L. and Carvel, R. O. and Usmani, A., 2007, Behaviour of concrete structures in fire, Thermal science, 11, 2, 37-52.
11- Yüzer, N. and Aköz, F. and Öztürk, L. D., 2004, Compressive strength–color change relation in mortars at high temperature, Cement and Concrete Research. 34, 10, 1803-1807.
12- Haddad, R. H. and Ra'ed, M. A., 2004, Effect of thermal cycling on bond between reinforcement and fiber reinforced concrete, Cement and Concrete Composites, 26, 6, 743-752.
13- Chan, Y. N. and Luo, X. and Sun, W., 2000, Compressive strength and pore structure of high-performance concrete after exposure to high temperature up to 800 C, Cement and Concrete Research, 30, 2, 247-251.
14- Al Qadi, A. N. and Al-Zaidyeen, S. M., 2014, 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, 26, 1, 33-39.
15- Demirel, B. and Keleştemur, O., 2010, Effect of elevated temperature on the mechanical properties of concrete produced with finely ground pumice and silica fume, Fire Safety Journal. 45, 6, 385-391.
16- Behnood, A. and Ghandehari, M., 2009, Comparison of compressive and splitting tensile strength of high-strength concrete with and without polypropylene fibers heated to high temperatures, Fire Safety Journal, 44, 8, 1015-1022.
17- Düğenci, O. and Haktanir, T. and Altun, F., 2015, Experimental research for the effect of high temperature on the mechanical properties of steel fiber-reinforced concrete, Construction and Building Materials, 75, 82-88.
18- American Concrete Institute, 2014, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary, Detroit: MI.