بررسی تاثیر مشخصات سنگدانه بر عملکرد سایش سطحی روسازی بتن غلتکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده عمران،دانشگاه یزد

2 دانشکده مهندسی عمران

3 دانشکده مهندسی مواد ومتالورژی

10.22124/jcr.2021.17724.1455

چکیده

روسـازی بتنـی بارهـای دینـامیکی واثرات ضربه و تماسی آنها راتحمل می‌کند و در معرض اثرات مخرب محیطی و حضور مواد ریزدانه زائد قرار دارد. دوام روسازی بتنی شـامل مقاومت سایشی، مقاومت در برابر ضربه ، مقاومت فشاری، نفوذ پذیری و چرخه های ذوب و انجماد است.تحت بسیاری از شرایط،سطوح بتن در معرض سایش قرار می‌گیرد. امروزه عوامل مؤثر بر سایش و دوام رویه های بتنی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است، لذا در این مطالعه با مقایسه‌ی استفاده از سنگدانه های سخت، دانه‌بندی و طرح اختلاط متفاوت در بتن پرداخته خواهد شد. در مجموع حدود سی نمونه استوانه‌ای ساخته، که حدود نصف این مقدار با کرگیری برای آزمایشهای سایش دوری ودیسکی بکارگرفته شدند. نتایج نشان می دهد،.نوع وجنس کانی‌ها و عناصر تشکیل دهنده مصالح سنگی تاثیر مستقیمی بر مقاومت سایشی بتن غلتکی دارد به طوری که افزایش مقاومت سایش مصالح سنگی موجب افزایش مقاومت به سایش بتن می‌گردد.از بین تمامی سنگدانه‌های استفاده شده در این تحقیق سنگدانه شماره 3 تهیه شده از معدن چغارت بلوک تکتونیکی یک دارای بیشترین مقاومت به سایش و مقاومت فشاری بوده که جهت استفاده در نقاطی که روسازی بتن غلتکی در معرض سایش و تنش قرار دارد بسیار مناسب می‌باشد.نتایج مقاومت لغزندگی تمامی نمونه‌ها در حد مناسب می‌باشد و سنگدانه‌های شماره 4 و 3 بیشترین مقاومت به لغزندگی را در سطح مرطوب از خود نشان دادند. همچنین یافته‌های تحقیق نشان می‌دهد، آزمایش سایش دوری با ضریب وابستگی 80 درصد در بتن غلتکی به سایش سنگدانه‌ها وابسته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Aggregate Characteristics on the Surface Wear Performance of Roller Compacted Concrete Pavement

نویسندگان [English]

  • Mohammad Fatahi 1
  • Mohammad Mehdi Khabiri 2
  • Alireza Yarahmadi Bafgi 3
1 Yazd University
2 Yazd University
3 Yazd University
چکیده [English]

Concrete pavement bears dynamic loads and is exposed to destructive environmental effects. Abrasion resistance is one of the items that will be very effective in increasing the durability of concrete pavement. The abrasion resistance of concrete is more effective and drier under the influence of compressive strength, concrete surface curing technique, type of setting, curing, aggregate properties and test conditions. Today the factors affecting the wear and durability of concrete procedures, is of particular importance, so this study evaluates the strategies affecting the performance of compressive strength and Abrasion and durability of pavement concrete. A total of thirty cylindrical samples were created, with approximately half of them being used for Dorry wear evaluations. The type and of minerals type and constituents of stone materials has a direct effect on the abrasion resistance of roller concrete, so that increasing the abrasion resistance of stone materials increases the abrasion resistance of concrete. Of all the aggregates used in this research, aggregate No. 3 prepared from Choghart mine, tectonic block 1, has the highest wear resistance and compressive strength, which is very suitable for use in places where roller concrete pavement is exposed to wear and stress. The results of friction resistance are suitable for all samples and aggregates No. 4 and 3 showed the highest friction resistance on wet surfaces. The findings also show that Dorry wear test results with a dependence coefficient of 80% in roller concrete pavement is dependent on the wear of aggregates.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aggregate Characteristic
  • Roller Compacted Concrete Pavement
  • Dorry Test Method
  • Wear Characteristics Abrasion Test

مراجع

[1] Ardalan, R. Bani, (2017). "Enhancing the permeability and abrasion resistance of concrete using colloidal nano-SiO2 oxide and spraying nanosilicon practices." Construction and Building Materials 146 (2017): 128-135.
[2] Solis-Carcaño, R., & Moreno, E. I. (2008). Evaluation of concrete made with crushed limestone aggregate based on ultrasonic pulse velocity. Construction and Building Materials, 22(6), 1225-1231.
[3]Kumar, S., Gupta, R. C., & Shrivastava, S. (2016). Strength, abrasion and permeability studies on cement concrete containing quartz sandstone coarse aggregates. Construction and Building Materials, 125, 884-891.
[4]Thomas, B. S., Kumar, S., Mehra, P., Gupta, R. C., Joseph, M., & Csetenyi, L. J. (2016). Abrasion resistance of sustainable green concrete containing waste tire rubber particles. Construction and Building Materials, 124, 906-909.
[5] Abid, S. R., Hilo, A. N., Ayoob, N. S., & Daek, Y. H. (2019). Underwater abrasion of steel fiber-reinforced self-compacting concrete. Case Studies in Construction Materials, 11, e00299.
[6] Rashad, A. M. (2013). A preliminary study on the effect of fine aggregate replacement with metakaolin on strength and abrasion resistance of concrete. Construction and Building Materials, 44, 487-495.
[7] Atiş, C. D.(2002) “High volume fly ash abrasion resistant concrete.,” J. Mater. Civ. Eng., vol. 14, no. 3, pp. 274–277, 2002.
[8] Kang, S. H., Jeong, Y., Tan, K. H., & Moon, J. (2018). The use of limestone to replace physical filler of quartz powder in UHPFRC. Cement and Concrete Composites, 94, 238-247.
[9]Daneshjoo, V., & Farokhzad, R. (2019). Effect of Nano Calcium Carbonate on Mechanical Strength and Permeability of Roller-Compacted Concrete. Journal of Engineering Geology, 13(1), 45-68.
[10] de Brito, J. (2010). Abrasion resistance of concrete made with recycled aggregates. International Journal of Sustainable Engineering, 3(1), 58-64.
[11] Khayati, G. R., Ghasabe, H. M., & Karfarma, M. (2015). A survey on the application of oxide nanoparticles for improving concrete processing. Advances in concrete construction, 3(2), 145-159.
[12] Alfahdawi, I. H., Osman, S. A., Hamid, R., & Al-Hadithi, A. I. (2016). Utilizing waste plastic polypropylene and polyethylene terephthalate as alternative aggregates to produce lightweight concrete: a review. Journal of Engineering Science and Technology, 11(8), 1165-1173.
[13]Manning, M. P. (2020). Experimental, Analytical, and Practical Investigations of Nonproprietary Ultra-high Performance Concrete Developed Using Local Materials (Doctoral dissertation, New Mexico State University),pp:200.
[14] Poon, C. S., Kou, S. C., & Lam, L. (2007). Influence of recycled aggregate on slump and bleeding of fresh concrete. Materials and Structures, 40(9), 981-988.
[15] Aslantaş, O. (2004). A study on abrasion resistance of concrete paving blocks. Middle East Technical University, Master thesis.
[16] Rao, S. K., Sravana, P., & Rao, T. C. (2016). Investigating the effect of M-sand on abrasion resistance of Fly Ash Roller Compacted Concrete (FRCC). Construction and Building Materials, 118, 352-363..
[17] ACI 325.10R,(2001) “Report on Roller-Compacted Concrete Pavements,” American Concrete Institute, vol. 95, no. Reapproved, pp. 1–32, 2001.
[18] سازمان مدیریت وبرنامه ریزی ومرکز تحقیقات راه ومسکن وشهسازی(1396)"نشریه شماره 731, دستورالعمل طراحی، اجرا و نگهداری روسازی بتنی راه­ها”، وزارت راه و ترابری، سازمان اسناد ومدارک سازمان، بهار 96.صفحه1-340
[19] ASTM C131,(2009) “Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine 1.” American Society for Testing and Materials, pp. 1–4,.
[20] ASTM D6928,(2010) “Standard Test Method for Resistance of Coarse Aggregate to Degradation by Abrasion in the Micro-Deval Apparatus.” American Society for Testing and Materials. pp. 1–6,.
[21] BS EN 1338-2003-05,(2003) “Concrete paving blocks-Requirements and test methods.” European Standards, p. 31, 2003.
[22] BS812-113-1990,(1990) “Method for determination of aggregate abrasion value (AAV).” British Standards. pp.1..
[23]Chen, J. S., Huang, C. C., Chu, P. Y., & Lin, K. Y. (2007). Engineering characterization of recycled asphalt concrete and aged bitumen mixed recycling agent. Journal of materials science, 42(23), 9867-9876.
[24] Dunford, A. (2013). Friction and the texture of aggregate particles used in the road surface course (Doctoral dissertation, University of Nottingham),pp:250.
[25] Henry, J. J. (2000). Evaluation of pavement friction characteristics (Vol. 291). Transportation Research Board. Issue : 291,No.0547-5570 pp:1-75.
[26] Pathri, B. P., Chaudhary, R., Mali, H. S., & Nagar, R. (2018). Abrasion wear characterization of natural stones subjected to foot traffic and correlation between abrasion and mechanical properties. i-Manager's Journal on Material Science(2017), 4(4), 10.
[27] Bodnárová, L., Ťažký, M., Ťažká, L., Hela, R., Pikna, O., & Sitek, L. (2020). Abrasive Wear Resistance of Concrete in Connection with the Use of Crushed and Mined Aggregate, Active and Non-Active Mineral Additives, and the Use of Fibers in Concrete. Sustainability, 12(23), 9920.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار