مطالعه اثر خواص بتن مادر بر پارامترهای مکانیکی بتن بازیافتی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، رئیس گروه پدافند غیرعامل، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم‌الانبیاء(ص)

2 مربی - دانشگاه عمران توسعه همدان - گروه مهندسی عمران

3 دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء (ص)، ایران

چکیده

با وجود انجام تحقیقات فراوان در زمینه بتنهای بازیافتی، اما تاکنون در خصوص تأثیر مقاومت بتن مادر بر بتنهای بازیافتی مدلی ارائه نشده است. ارائه مدل در طرح‌های بتنی می‌تواند از صرف هزینه و زمان مازاد برای ساخت آن‌ها جلوگیری نماید. هدف از این مطالعه، ارائه مدلی ریاضی برای پیش‌بینی رفتار مکانیکی بتن بازیافتی با استفاده از روش طراحی آزمایش مرکب مرکزی و تحلیل آماری سطح پاسخ است. پارامترهای مؤثر ورودی شامل مقاومت فشاری بتن مادر، درصد جایگزینی و عیار سیمان است. نتایج نشان می‌دهند که مقاومت فشاری، مقاومت کششی و جذب آب بتنهای بازیافتی به‌شدت وابسته به مقاومت فشاری بتن مادر هستند. با افزایش مقاومت فشاری شن بازیافتی از 19 به 36 مگا پاسکال، مقاومت فشاری بتن بازیافتی حدود 40% افزایش و جذب آب آن حدود 30% کاهش می‌یابد. زمانی که مقاومت فشاری بتن مادر بیش از 28 مگا پاسکال است، میتوان درصد جایگزینی سنگ‌دانه بازیافتی را افزایش داده و بتنهایی با مقاومت بالاتر از بتن مادر تولید نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the influence of parent concrete on mechanical properties of recycled concrete

نویسندگان [English]

  • Hasan Salehi 1
  • Nader Biglarijoo 2
  • Houshang Barkhordari 3
1 Assistant Professor of department of Mechanical Engineering, Khatam Ol Anbia University, Tehran, Iran
2 Lecturer - Omran Tosseh Hamedan - Civil Eng. Department
3 Department of Mechanical Engineering, Khatam Ol Anbia University, Tehran, Iran
چکیده [English]

One of the most significant concerns of recent years among scientists has been related to waste management actions and policies. Unfortunately, landfills are filled with various debris and demolition from old building including waste concrete, glass, brick, ceramic, and plastic. Waste concrete seems to occupy a large volume of these landfills, so they are potentially among the most appropriate choices for recycling process. Whereas different papers have focused on the impact of recycled concrete aggregates in concrete in recent years, no specific model has been recommended to predict the behavior of parent concrete in recycled concrete. In this study, central composite design along with response surface methodology were implemented to prepare experimental designs and to model the properties of concrete made by recycled aggregates. Effective factors included compressive strength of parent concrete, substitution rate of parent concrete and value of cement while compressive strength, tensile strength and water absorption of recycled concrete were introduced as goal responses. Based on the statistical analysis, all recommended models were adequate with acceptable coefficient of determination ( ). Response surface and perturbation plots revealed that compressive strength, tensile strength and water absorption of recycled concretes depended heavily on the compressive strength of parent concrete. Moreover, in order to generate concretes with higher compressive strength than the compressive strength of parent concrete, the value of compressive strength for parent concrete should be above MPa. However, for low-strength parent concretes, substitution rate should be limited in order to reduce undesirable performance. As the compressive strength of recycled concrete aggregates increased from to MPa, the compressive strength of recycled concrete enhanced over percent. In this substitution, water absorption reduced over percent. Additionally, when the compressive strength of recycled aggregates was fixed at MPa, by changing substitution rate from % to %, the compressive strength of recycled concrete increased from to MPa. The tensile strength of recycled concrete also enhanced from to MPa.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Recycled concrete
  • Modelling
  • Parent Concrete
  • mechanical properties
  • Waste management