ارزیابی آزمایشگاهی تأثیر الیاف‌های فولادی و پلی‌پروپلین و سنگدانه های بازیافتی در مقاومت مکانیکی بتن

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

دانشکده ی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، سمنان

چکیده

در سال‌های اخیر، نوع جدیدی از بتن مسلح با الیاف متشکل از چند نوع الیاف مختلف که به بتن مسلح به الیاف هیبریدی شهرت گرفته، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. هدف نوشتار حاضر، بررسی تأثیر نسبت جایگزینی سنگدانه‌های بازیافتی با سنگدانه‌های طبیعی در مشخصات مکانیکی بتن مسلح به الیاف هیبریدی (الیاف فولادی و پلی‌پروپیلن) بوده است. به همین منظور، بر روی بتن‌های مسلح به الیاف هیبریدی با نسبت‌های حجمی 0/0، 0/5 و \%1 درصد الیاف فولادی و 0/0 و 0/4 درصد الیاف پلی‌پروپیلن و نسبت جایگزینی 0/0، 0/25 و 0/50 درصد سنگدانه‌های بازیافتی با سنگدانه‌های طبیعی، آزمایش‌های مقاومت فشاری، کشش برزیلی
و خمشی توسط آزمون‌های خمش چهار نقطه‌یی انجام شده است. نتایج نشان داده‌اند که افزایش نسبت جایگزینی سنگدانه‌ی بازیافتی منجر به کاهش مقاومت‌های
فشاری، کششی و خمشی شده است. در صورت افزودن الیاف پلی‌پروپیلن و فولادی به بتن حاوی سنگدانه‌های بازیافتی، مقاومت‌های فشاری، کششی و خمشی بتن افزایش پیدا کرده است که الیاف فولادی در مقایسه با الیاف پلی‌پروپلین کارایی بیشتری در بهبود مقاومت‌های کششی و خمشی بتن داشته است. ترکیب الیاف پلی‌پروپیلن با الیاف فولادی موجب افزایش میزان جذب انرژی و افزایش طاقت خمشی بتن حاوی سنگدانه‌ی بازیافتی شده است. همچنین بتن مسلح به الیاف هیبریدی بعد از شکسته شدن از هم گسیخته نشده و الیاف هیبریدی در حفظ پیوستگی بتن نقش مهمی داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental evaluation of the effect of steel and polypropylene fibers and recycled aggregates on the mechanical properties of concrete

نویسندگان [English]

  • S. Ghasemi
  • J. Shafaei
  • M. Jalali
F‌a‌c‌u‌l‌t‌y o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g S‌h‌a‌h‌r‌o‌o‌d U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y o‌f T‌e‌c‌h‌n‌o‌l‌o‌g‌y, S‌e‌m‌n‌a‌n
چکیده [English]

In recent years, a new type of fiber-reinforced concrete, consisting of several different types of fibers, known as hybrid fibers reinforced concrete, has attracted the attention of researchers. The aim of this paper for experimental evaluation of the effect of replacement ratio of recycled aggregates with natural aggregates on the mechanical properties of reinforced concrete with hybrid fibers (steel and polypropylene fibers). To this end, reinforced concrete with hybrid fibers with volume fractions of "0.0%" , "0.5%" , and "1%" of steel fibers and "0.0%" and "0.4%" of polypropylene fibers and replacement ratios of "0.0%" , "25%" , and "50%" recycled coarse aggregate of natural coarse aggregates were tested for compressive strength, Brazilian tensile strength, and flexural strength by four-point bending tests. The results show that increasing the replacement ratio of recycled aggregate leads to a decrease in compressive, tensile, and flexural strength. If polypropylene and steel fibers are added to concrete containing recycled aggregates, the compressive, tensile, and flexural strengths of concrete increase, whose steel fibers are more efficient in improving the tensile and flexural strength of concrete than polypropylene fibers. The combination of polypropylene fibers with steel fibers increases energy absorption and increases the flexural toughness of concrete containing recycled aggregates. Moreover, reinforced concrete with hybrid fibers does not disintegrate after breaking, and hybrid fibers play an important role in maintaining the cohesion of concrete.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Recycled concrete
  • recycled aggregate
  • concrete reinforced by hybrid fibers
  • steel fibers
  • polypropylene fibers