مقایسه عملکرد الیاف پلیمری ماکرو و الیاف فولادی به لحاظ کنترل ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی خشک شدن بتن

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 فارغ التحصیل دانشکده عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

3 دانشجوی عمران-دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

4 فارغ التحصیل عمران-دانشگاه صنعتی خواج نصیرالدین طوسی

چکیده

در این مطالعه تاثیر الیاف پلیمری ماکرو در کنترل ترک خوردگی جمع شدگی ناشی از خشک شدن نظیر زمان وقوع اولین ترک، نرخ توسعه تنش های کششی و عرض ترک ها با استفاده از آزمایش حلقه مقید مورد بررسی قرار گرفته است. هم چنین اثر الیاف پلیمری ماکرو بر روی برخی از ویژگی های مکانیکی و فیزیکی بتن نظیر مقاومت فشاری، مقاومت کششی و جمع شدگی آزاد بتن مورد بررسی قرار گرفت. جهت مقایسه، مخلوط های حاوی الیاف پلیمری ماکرو و الیاف فولادی نیز ساخته و بررسی شدند. نتایج نشانگر عملکرد مشابه الیاف پلیمری ماکرو و الیاف فولادی در مقادیر استفاده کم و متوسط (25/0و 5/0 درصد مصرف) می باشند. در 5/0 درصد مصرف الیاف توانسته اند عرض ترک ها را تا حدود 50 درصد کاهش دهند. با افزایش مقدار مصرف به 1 درصد، عملکرد الیاف فولادی در کنترل ترک خوردگی جمع شدگی به میزان قابل توجهی بهتر از الیاف پلیمری ماکرو بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

comparison of the performance of macro-polymeric fibers and steel fibers in controlling drying shrinkage cracks of concrete

نویسندگان [English]

  • alireza bagheri 1
  • Morteza Gorgani Firoozjah 2
  • Armin Jamali 3
  • hamed zanganeh 4
1 Assistant Professor, Civil Engineering Faculty, K.N.Toosi University of Technology
2 Graduated from the Faculty of Civil Engineering, K.N Toosi University
3 student-Faculty of Civil Engineering, K.N Toosi University
4 Graduated-Faculty of Civil Engineering, K.N Toosi University
چکیده [English]

In this study the effect of polymeric and steel fibers in controlling drying shrinkage cracking of concretehas been investigated by the restrained ring test according to ASTM C1581 and the cracking potential of various mixes has been determined. In addition the effect of various fibers on physical and mechanical properties of concrete such as a compressive and tensile strength and free shrinkage was investigated. Fibers used included, macro polymeric fiber of single-strand type, spun multi-strand type and a hooked end steel fiber, which were used at dosages of 0.25, 0.5 and 1 %. Furthermore a micro polymeric fiber at dosage of 0.25% was investigated.

The results show that use of steel fibers up to 1% and macro polymeric fibers up to 0.5%have no appreciable effect on compressive strength.With regards to tensile strength, the effect of fibers up to 0.5%was similar to that described for compressive strength. However, at the dosage of 1%, the use of steel fibersincreased the tensile strength while macro polymeric fiber slightly decreased this parameter.

Free shrinkage test resultsindicate that the effect of fibers on free shrinkage is negligible.

The effect of micro and macro polymeric fibers at the dosage of 0.25%in decrease cracking potential of concrete is lowand cracking potentials are classified as “High”. At this dosage steel fiber has shown slightly better performance and the cracking potential was“Moderate to High”. With increasing the dosage of fibers to 1%the cracking potential for macro polymeric fibers and steel fibers were determinedas “Moderate to Low” and “Low” respectively.

Crack width measurements show that macro polymeric fiber and steel fiber at a dosage of 0.25% decrease crack widths by about 35% relative to the control mix.At fiber contents of1%, the maximum crack opening for the macro polymeric fibers show a decrease of about 60%compared to the control mix.The steel fiber show the best performance at this dosage and is able to completely prevent shrinkage cracking.

کلیدواژه‌ها [English]

  • drying shrinkage
  • concrete
  • macro polymeric fiber
  • steel fiber
  • restrained ring