بررسی تأثیر استفاده از الیاف های فولادی و پلی پروپیلن بر خواص مکانیکی بتن با مقاومت بالا تحت بارگذاری چرخه ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی سازه، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی قزوین، ایران.

2 گروه مهندسی عمران،واحد قزوین،دانشگاه ازاد اسلامی قزوین،ایران.

چکیده

ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت کمی در خصوص رﻓﺘﺎر ﺑﺘﻦ اﻟﻴﺎﻓﻲ و ﻣﺨﺼﻮﺻﺎ ﺑﺘﻦ با مقاومت بالا اﻟﻴﺎﻓﻲ ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﮔﺬارى ﭼﺮﺧﻪ اى وﺟﻮد دارد. هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی تاثیر استفاده از الیاف بر خواص رئولوژیکی و مکانیکی بتن با مقاومت بالا و همچنین تاثیر استفاده از الیاف و سرعت بارگذاری مختلف بر روی تیر بتنی با مقاومت بالا تحت بارگذاری سیکلی است. برای این منظور از دو نوع الیاف فولادی قلاب دار و الیاف پلی پروپیلن استفاده شده است. در این تحقیق در مجموع هفت طرح اختلاط که هر طرح شامل دو نمونه می باشد، به کار رفته است که یک طرح به عنوان طرح شاهد و شش طرح الیافی در نظرگرفته شده است. جهت بررسی خواص رئولوژیکی طرح های اختلاط، بر روی بتن تازه آزمایش اسلامپ صورت گرفته است. همچنین خواص مکانیکی بتن پرمقاومت، با استفاده از آزمایش های مقاومت فشاری، مقاومت کششی دو نیم شدگی، مدول الاستیسیته، آزمایش مقاومت خمشی تحت بارگذاری یکنواخت و آزمایش تیر بتنی با مقاومت بالا حاوی الیاف تحت بارگذاری سیکلی بوده است. عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نیز در سن 28 روزه بر روی نمونه های بتنی انجام گرفت. الیاف فولای نقش موثر تری در افزایش مقاومت یکنواخت و سیکلی دارد و بهترین نتایج مربوط به ترکیب 25/0 درصد الیاف پروپیلن و 5/0 درصد الیاف فلزی می باشد. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از آزﻣﺎﻳﺶ ﺑﺎرﮔﺬارى چرخه ای در ﺗﻴﺮﻫﺎى بتن پرمقاومت اﻟﻴـﺎﻓﻲ ﻧﺸـﺎن داد ﻛـﻪ اﻟﻴـﺎف پلی پروپیلن ﻧﻘـﺶ نسبتاً خوبی در انرژی تجمعی در ﺳﻄﻮح ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ و ﻣﻴﻜﺮو ﺗﺮک ﻫﺎ دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of steel and polypropylene fibers on the mechanical properties of high strength concrete under cyclic loading

نویسندگان [English]

  • Amirhesam Roghani 1
  • Ahmad Shokoohfar 2
1 Civil engineering department, Islamic Azad University. Qazvin, Iran
2 Civil engineering department, Islamic Aazad Univerity, Qazvin, Iran
چکیده [English]

Few researches are available on the behavior of fiber-reinforced concrete and especially high strength fiber-reinforced concrete under cyclic loading. The purpose of the present study is to investigate the effect of using fibers on the rheological and mechanical properties of high strength concrete, and also the effect of using fibers and different loading speed on the high strength concrete beam under different cyclic loadings. To this end, two types of fibers including hooked end steel fiber and polypropylene fiber were used. In this research, seven mix design, each includes two designs, were used; one design was used as an observant and six fiber designs; The slump test was performed on the fresh concrete in order to investigate the rheological properties of the mix designs. Also, the mechanical properties of high strength concrete were determined using compressive strength test, splitting tensile strength, module of elasticity, flexural strength test under uniform loading, and high strength fiber-reinforced concrete beam test under cyclic loading. Scanning Electron microscopy (SEM) was also performed on concrete specimens at 28 days of age. Generally, the strength values for the samples with steel fiber content is higher than the strength values recorded for other samples. The best monotonic and cyclic flexural strength results belong to the samples with 0.25% polypropylene and 0.5% steel fibers. The cyclic flexural strength results show that polypropylene fibers play a relatively good role in cumulative energy at low displacement levels and micro-cracks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • high strength concrete
  • Steel Fiber
  • Polypropylene fiber
  • concrete with composite fibers
  • Mechanical properties
دوره 23، شماره 62
خرداد 1400
صفحه 45-61
  • تاریخ دریافت: 12 شهریور 1399
  • تاریخ بازنگری: 01 مرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 01 شهریور 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 01 شهریور 1400