قسمتی از متن ترجمه مقاله رفتار مکانیکی سنگفرش های بتنی خود متراکم حاوی خرده لاستیک بازیابی شده و تقویت شده توسط الیاف پلی پروپلین
- چکیده
- کلمات کلیدی
- 1. مقدمه
- 2. روش شناسی
- 3. طراحی آزمایشی
- 3.1 مواد استفاده شده
- 3.2 طرح های اختلاط
- 4. نتایج و بحث
- 4.1 خواص بتن تازه
- 4.2 خصوصیات بتن سفت شده
- 4.2.1 آزمایشات تاب فشردگی
- 4.2.2 مقاومت کششی
- 4.2.3 مدول الاستیسیته
- 4.2.4 مقاومت خمشی
- 4.2.5 جذب آب
- 4.2.6 سرعت پالس فراصوتی
- 4.2.7 مقاومت سایشی
- 5. نتیجه گیری
- Abstract
- Keywords
- 1. Introduction
- 2. Methodology
- 3. Experimental design
- 3.1. Materials used
- 3.2. Mix designs
- 4. Results and discussion
- 4.1. Fresh concrete properties
- 4.2. Properties of hardened concrete
- 4.2.1. Compressive strength tests
- 4.2.2. Splitting tensile strength
- 4.2.3. Modulus of elasticity
- 4.2.4. Flexural strength
- 4.2.5. Water absorption
- 4.2.6. Ultrasonic pulse velocity
- 4.2.7. Abrasion resistance
- 5. Conclusion
- References
چکیده
لاستیک های کهنه که روز به روز به تعداد آنها افزوده می شود منابع بالقوه آتشسوزی و خطرات بهداشتی هستند. سنگفرش های لاستیکی یکی از راه حل های امیدبخش و پایدار برای این بحران محیطی و اقتصادی فعلی در جهان است. تحقیق حاضر بر یافتن بهترین راه برای تولید سنگفرش های بتنی با استفاده از ضایعات لاستیک چرخ ماشین (بعنوان یک جزء سازنده) متمرکز است. بنابراین از خرده های لاستیک (TRC) بعنوان ماده جایگزین جزئی برای ماسه (5 درصد، 10 درصد و 15 درصد) در طرح اختلاط بتن خود متراکم استفاده شد. تصور میشود که بتن خود متراکم (SCC) یک ماده کارآمد از لحاظ انرژی است چون کار کردن در محل را کاهش میدهد و نیازمند هیچ انرژی متراکمی نیست. در این تحقیق از مصالح ریز دانه با مدول ریزی و نرمی 2.9 ، وزن مخصوص 2.64 (g/cm3) و جذب آب 1.5 درصدی، و مصالح درشت دانه با حداکثر اندازه 12.7 mm، وزن مخصوص 2.68 (g/cm3) و جذب آب 0.8 استفاده شده است. طبق نتایج مطالعه حاضر، آزمایشات بتن تازه نشان داد که هم الیاف و هم خرده های لاستیک تأثیر منفی بر روی خواص رئولوژیکی بتن تازه دارند. آزمایشات بتن سفت شده هم نشان داد که خرده های لاستیک سبب کاهش تاب فشردگی، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، مقاومت سایشی و مدول الاستیسیته میگردد و در عین حال جذب آب بتن خود متراکم را هم افزایش میدهد. بنابراین الیاف پلی پروپلین را به نمونه های بتن خود متراکم اضافه کردیم که حاوی خرده های لاستیک بود؛ اینکار منجر به افزایش چشمگیری در تاب فشردگی، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، و مقاومت سایشی در گشت اما هیچ تأثیر قابل ملاحظه ای بر روی مدول الاستیسیته این نمونه ها نداشت. بعلاوه بر اساس ارزیابی سرعت امواج فراصوتی، حضور الیاف در بتن خود متراکم لاستیکی سبب کاهش جذب آب شد.
کلمات کلیدی: بتن خود متراکم (SCC)، لاستیک، الیاف پلی پروپلین، خواص مکانیکی
Abstract
Increasing quantity of scrap tires are potential sources of fire and health hazards. Rubberized pavement is being considered as one of the promising and sustainable solutions to this current environmental and economic crisis in the world. This research focused on finding the best way of producing paving concrete with the use of tire rubber waste as a component material. Therefore, Tire Rubber Crumb (TRC) was used as a partial sand replacement (5%, 10% and 15%) material in the mix design of self-compacting concrete. Self-compacting concrete (SCC) is considered an energy efficient material; because it reduces on-site working and does not need any compacting energy. Fine aggregates with fineness modulus of 2.9, specific gravity of 2.64 (g/cm3) and water absorption of 1.5% and coarse aggregates with maximum size of 12.7 mm, specific gravity of 2.68 (g/cm3) and water absorption of 0.8 were used in this research. According to the results of this study, fresh concrete tests showed that both fiber and TRC have negative effects on rheological properties of fresh concrete. Furthermore, the hardened concrete tests showed that TRC decreases compressive strength, tensile strength, flexural strength, abrasive strength and modulus of elasticity while increasing water absorption of SCC. Therefore, polypropylene fibers were added into SCC specimens containing TRC and resulted in significant increases in compressive, tensile, flexural and abrasion strength but had no considerable effect on the modulus of elasticity of these specimens. Moreover, the presence of fiber in rubberized SCC decreased water absorption based on evaluation of ultrasonic waves velocity.
نتیجه گیری
سنگفرش های لاستیکی به عنوان یک رویکرد پایدار برای بحران محیطی و اقتصادی مقادیر زیاد ضایعات لاستیک در جهان در نظر گرفته می شوند. همچنین بخاطر اینکه بتن خود متراکم (SCC) مقدار انرژی مورد نیاز برای کار کردن ثبت شده را کاهش میدهد بنابراین یک ماده کارآمد از لحاظ انرژی است و برای ساختارهای سنگفرش مناسب است. در مطالعه حاضر خواص فیزیکی بتن خود متراکم حاوی خرده لاستیک و همچنین تأثیر اضافه سازی الیاف پلی پروپلین به این نوع بتن مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج زیر بدست آمده است.
- نتایج آزمایشات انجام شده بر روی بتن تازه بر تأثیرات منفی «افزایش محتوای الیاف و خرده لاستیک در بتن» بر روی خواص رئولوژیکی بتن خود متراکم تازه دلالت دارد.
- با افزایش محتوای لاستیک، تاب فشردگی بتن بعد از 28 روز کاهش می یابد چون انتظار میرود که مصالح در مقایسه با مصالح بار بیشتری را تحمل کنند و همچنین چسبندگی بین خرده های لاستیک و خمیر در مقایسه با چسبندگی بین مصالح و خمیر، ضعیف تر است. با اینحال اضافه سازی الیاف تا محتوای بهینه 1 درصدی سبب افزایش تاب فشردگی میگردد.
- نتایج آزمایش مقاومت کششی نشان داد که با افزایش جایگزین سازی ماسه با لاستیک، مقاومت کششی کاهش می یابد. بعنوان مثال جایگزینی 15 درصدی ماسه با لاستیک باعث کاهش 29 درصدی در تاب فشردگی شد. این به این خاطر است که حالت شکستگی کششی در بتن حاوی الیاف با حالت شکستگی کششی بتن معمولی متفاوت است.
- جایگزین سازی مصالح با خرده لاستیک سبب کاهش مدول الاستیسیته میشود. همچنین نتایج نشان داد که حضور الیاف تأثیر قابل ملاحظه ای بر روی مدول الاستیسیته بتن ندارد و فقط افزایش نامحسوسی را ایجاد میکند.
- افزایش میزان لاستیک (بعنوان جایگزینی برای ماسه) منجر به کاهش مقاومت خمشی می گردد. بعنوان مثال جایگزینی 15 درصدی ماسه با خرده لاستیک (وقتی که از هیچ پالاینده ای استفاده نمیشود) منجر به کاهش 17 درصدی در مقاومت خمشی میگردد. با اینحال اضافه سازی الیاف میتواند مقاومت خمشی بعد از شکل گیری ترک ها را بهبود دهد.
- افزایش محتوای لاستیک از 0 به 15 درصد زمانیکه از هیچ الیافی استفاده نشده است جذب آب را 47 درصد افزایش میدهد در حالیکه اضافه سازی الیاف سبب کاهش جذب آب میگردد.
- با افزایش محتوای لاستیک در بتن خود متراکم، سرعت امواج فراصوتی کاهش می یابد. این بعلت شکل خرده های لاستیک است که به ساختار منفذدار کمک میکند. همچنین افزایش الیاف پلی پروپلین سبب کاهش سرعت امواج فراصوتی میشود.
- با افزایش محتوای لاستیک یا کاهش محتوای الیاف، شاخص مقاومت سایشی روند کاهشی پیدا کرد. و در نهایت با توجه به نتایج بدست آمده میتوانیم بگوییم که افزایش 15 درصدی خرده لاستیک در بتن خود متراکم هیچ تأثیر منفی قابل ملاحظه ای بر روی بعضی از خواص مطالعه شده در این تحقیق دارد. با اینحال این تأثیر را میتوان با اضافه کردن درصد معینی از الیاف به مخلوط جبران کرد. چون هر ساله در صنایع مختلف از حجم بالایی از بتن استفاده میشود مقادیر قابل ملاحظه ضایعات لاستیک را میتوان در بتن استفاده کرد و بنابراین گامی بزرگ در جهت حذف این آلاینده های بادوام در محیط برداشت.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.