بررسی آزمایشگاهی تأثیر استفاده از کاه گندم بر مقاومت فشاری، روانی و طاقت مخلوط بتن غلتکی روسازی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی‏ ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس،تهران، ایران

چکیده

روسازی بتن‏غلتکی یکی از اقتصادی‏ترین و بادوام ترین انواع روسازی است که در سطح گسترده‏ای در روسازی با ترافیک سنگین مورد استفاده قرار می‏گیرد. هدف تحقیق امکان‏سنجی استفاده از کاه گندم به‏عنوان الیاف در تغییر رفتار و تقویت بتن غلتکی روسازی است. این امکان‏سنجی به این علت انجام گرفت که الیاف سلولزی دارای مقاومت کششی بالا و مدول الاستیسیته پایین و نزدیک به ملات بتن می‏باشد به همین علت تاثیر خوبی در کنترل ترک‏های انقباضی و طاقت مخلوط بتن غلتکی می‏توانند داشته باشند. سازگاری بین الیاف و ماتریس بتن و همچنین اینکه آیا کاه مشخصه‌های بتن را تحت تاثیر قرار می‌دهد یا خیر، مورد بحث است. الیاف طبیعی ترکیباتی طبیعی با ساختاری سلولزی می‌باشند. سلولز پلیمری دارای واحد‌های گلوکزی می‌باشد. الیاف گوناگون دارای ترکیبات مختلفی هستند، بنابراین انتظار می‌رود که رفتار آنها درون یک ماتریس سیمانی متفاوت باشد. الیاف طبیعی دارای مدول الاستیسیته پایین و مقاومت کششی بالایی هستند و حتی مقاومت کششی آنها تا حد مطلوبی قابل مقایسه با الیاف مصنوعی می‌باشد. استفاده از الیاف‏هایی نظیر الیاف فولادی و الیاف مصنوعی که عملکرد نسبتا مناسبی نیز دارند مستلزم هزینه بالا و صرف انرژی زیاد می‎‏باشد به علاوه اینکه از منابع تجدید نشدنی ساخته می‏شوند به همین جهت بررسی تسلیح بتن توسط المانهای کم‏هزینه و در‏‏ ‏دسترس هدف اصلی این تحقیق قرار گرفته است. الیاف کاه به ازای نسبت ظاهری30 تا 150 با طول‏های متفاوت و مقادیر مختلف و در دو حالت خشک و اشباع به نمونه‏های بتن غلتکی افزوده شد و آزمایش وی‏بی از مخلوط تازه و آزمایش مقاومت فشاری تک‏محوری 28 روزه از نمونه‏های 15*30 سانتی‏متری و آزمایش طاقت کششی از نمونه‏های استوانه‏ای 15*15 سانتی متری صورت پذیرفت که مجموعه این آزمایش‏ها امکان پذیر بودن استفاده از کاه گندم را در بتن غلتکی و همچنین بهبود طاقت کششی مخلوط بتن سخت شده به ازای 1 درصد وزنی در مخلوط بتن غلتکی را بیان می‏کنند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Use of Coal Waste in Concrete Construction & Survey of Compressive Strength

نویسندگان [English]

  • A. Hasani 1
  • M. Bazr Afkan 2
1 Professor, Department of Civil Engineering, Tarbiat Modarres,Tehran, Iran
2 M.Sc Student, Department of Civil Engineering, Tarbiat Modarres,Tehran,Iran
چکیده [English]

Roller compacted concrete (RCC) pavement is one of the most economic and durable pavements which is used extensively in pavements with heavy traffic. The aim of this study is to investigate the feasibility of using wheat straw as fiber in order to change the behavior of RCC pavements and also to strengthen the RCC pavements. Cellulose fiber has proper effects on shrinkage cracks and toughness of RCC mixtures since it is of high tensile strength and low elastic modulus close to mortar. The Compatibility of fiber and concrete matrix and also the effects of straw on concrete components are discussed. The latter is to study if the straw can improve the features of the concrete or not. Natural fiber is a natural mixture with a cellulose structure. Different properties of cellulose, hemicelluloses and lignin, produce different layers. Polymer cellulose has glucose units and hemicelluloses are made up of different polysaccharide. Different types of fiber have different mixtures so it is expected that their behavior will be different in a cement matrix. Natural fiber is of low elastic modulus and high tensile strength and even their tensile strength is comparable to artificial types of fiber. Using special types of fiber such as steel fiber, which has a proper performance, is expensive, hence the basic aim of this study is to reinforce the concrete using cheap and accessible elements. Dry and saturated straw fiber with different aspects of ratio (30 to 150), different lengths and values, was added to RCC samples and VB test of  fresh complex and compressive strength test were made out of 15 x 30 cm, 28 days   samples and toughness testing of cylindrical 15*15 cm samples were applied. That set of these tests indicates the feasibility of using wheat straw at RCC as well as improved hardened concrete mixture toughness for 1 percentage of weight expressed in RCC mixture. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Roller Compacted concrete
  • Wheat Straw
  • Compressive Strength Test
  • VeBe Test
  • Toughness