• کرمان،بلوار شهید صدوقی، بین کوچه 32 و 34
  • 03491011416
  • @clinc.beton

تاثیر اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن بر رفتار بتن خودمتراکم

ما در وزن ها و طول های مختلفی از الیاف استفاده کردیم و نمونه های حاصل از آن را مورد ارزیابی آزمایشگاهی قرار دادیم

که در ادامه به آن میپردازیم:

آنچه در این صفحه میخوانید:

خلاصه ی آزمایش


هدف این آزمایش، بررسي تاثير الياف پلی پروپیلن بر رفتار بتن خودمتراکم (SCC) برای دستیابی به مقدار بهينه الياف است.

 

بدین منظور، مقادير او ۲ و ۳ کیلوگرم و طول های ۰/۶ و ۱/۲ و ۱/۸ میلیمتر الياف پلی پروپیلن به بتن اضافه شد و نمونه ها مورد تست و ارزیابی آزمایشگاهی قرار گرفت.

 

مجموعاً ۱۸ طرح اختلاط شامل الیاف پلی پروپیلن با سه طول ۰/۶ و ۱/۲ و ۱/۸ سانتی متر و مقدار ۰/۲۵ و۰ و ۰/۷۵ و۱و۲و۳ کیلوگرم در نظر گرفته شد.

نمونه ها تحت آزمایش های اسلامپ، آزمایش جعبه L و رینگ J قرار گرفت.

 

نتایج نشان داد، با افزایش مقدار و طول الياف جریان اسلامپ کاهش می یابد.

همچنین با افزایش مقدار نیز قابلیت عبور کاهش می یابد.

 

نمونه های بتن خود متراکم (SCC) حاوی الیاف با طول های یکسان، با افزایش مقدار الیاف جریان اسلامپ کاهش می یابد به طوری که با افزایش مقدار الیاف از ۲۵۰ به ۵۰۰ گرم شیب کمتر و از ۵۰۰ به ۱۰۰۰ گرم شیب بیشتر می شود که نشان می دهد الياف با مقدار بالا بر روی کاهش اسلامپ تاثیر بیشتری دارند.

 

افزایش مقدار الياف نسبت به طول الياف تاثیر بیشتری بر روی جریان پذیری بتن دارد.

مقدار الياف نسبت به طول آن تاثیر بیشتری در قابلیت عبور بتن خود متراکم دارد.

با افزودن الياف كنفي به بتن خود متراکم قابلیت عبور کاهش یافت.

با افزایش مقدار الياف قابلیت عبور کاهش می یابد.

 

در ادامه به شرح جزییات این آزمایش می پردازیم 

مقدمه


تاثیرات اجرای صحیح بتن خودمتراکم (scc) بر روند ساخت سازه های بتنی 

اجرای  صحیح بتن خودمتراکم (scc) می تواند تأثیرات مثبت فراوانی بر روند ساخت سازه های بتنی داشته باشد.

 

افزایش بهره وری یکی از موارد مهمی است که با استفاده از بتن خود متراکم (scc) می توان به آن دست پیدا کرد.

 

باید توجه داشت که در کنار تلاش برای کاهش هزینه ها، افزایش بهره وری در امر بتن ریزی نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

این مسئله برای تمام رده های کاربرد، از پروژه های معمولی تا پیچیده ترین سازه ها، صادق است.

 

مسئله بتن ریزی و تراکم در قسمتهایی از سازه که در آنها بتن با مقاومت متوسط و مخصوصا بتن پرمقاومت استفاده می شود، دارای اهمیت بیشتری است.

به عنوان نمونه در اجزایی مانند دیوار برشی و ستون که معمولا دارای تراکم زیاد آرماتور و ابعاد کوچک مقطع بتن ریزی می باشند، تراکم ناکافی ناشی از فاصله کم آرماتورها می تواند منجر به پیدایش نقاط ضعف در عضو بتنی شود.

 

حذف کامل عملیات تراکم با به کارگیری بتن خودمتراکم، باعث افزایش سرعت کار و کاهش هزینه ها می شود که نتیجه آن افزایش بهره وری است.

افزایش سرعت بتن ریزی نه تنها از منظر کاهش هزینه ها، بلکه از بعد کاهش كل زمان ساخت حائز اهمیت است.

بر این اساس، به کارگیری بتن خودمتراکم می تواند از طریق کاهش هزینه ها و افزایش بهره وری نقش کلیدی در ارتقای جایگاه صنعت بتن در عرصه ساخت وساز داشته باشد.

 

استفاده از بتن خود متراكم  (scc) افزایش بهره وری را در حمل ونقل و بتن ریزی، علاوه بر فرایند تراکم، ممکن می سازد.

رفتار شبه مایع بتن خودمتراکم تازه سبب می شود بتوان روش های جدیدی را برای پمپ کردن بتن و هدایت آن به درون قالب بکار گرفت؛ مسئله ای که باعث پیدایش روش های نوین بتن ریزی شده است که نمونه های موفقی از به کارگیری آن در کشورهای پیشرفته موجود است.

روش تحقیق این آزمایش به شرح زیر میباشد:


برای بررسی رفتار بتن خود متراکم (scc) حاوی الیاف پلی پروپیلن با طول و مقدار های متفاوت در این فصل مدلسازی آزمایشگاهی انجام شد.

تعداد ۹ طرح با نسبت اختلاط ثابت مورد آزمایش قرار گرفت.

 

مقادیر ا و ۲ و ۳ کیلوگرم و طول های۰/۶ و ۱/۲ و۱/۸ میلیمتر الیاف پلی پروپیلن به بتن اضافه شد و نمونه ها مورد تست و ارزیابی قرار گرفته است.

 

در ادامه به بررسی چگونگی روش تحقیق آزمایشگاهی، مشخصات مصالح، روش نمونه گیری، آزمایشات مربوط به بتن خود متراکم تازه و سخت شده, طرح های اختلاط مربوط پرداخته می شود:

 

پروتکل انجام آزمایش بدین شکل است:


الیاف پلی پروپیلن استفاده شده در این آزمایش:

الیاف با طول های ۰/۶ و۱/۲ و۱/۸ سانتی متر تهیه شده:


مراحل ساخت بتن خود متراکم

برای ساخت بتن خود متراکم ابتدا با توزیع دقيق مصالح مصرفی مقدار مورد نیاز هر یک از مصالح جهت طرح اختلاط برای ساخت ۸۰ لیتر بتن آماده شد.

 

شن، ماسه، سیمان و میکروسیلیس به مدت ۱ دقیقه و الیاف ها نیز به مدت ۱ دقیقه مخلوط سپس ۷۰ درصد آب به مصالح خشک اضافه و به مدت ۱ دقیقه مخلوط می شوند در نهایت ابر روان کننده Capcocrete SPC10 که بر پایه پلی کربوکسیلات هست را با آب باقی مانده به میکسر اضافه و به مدت ۵ دقیقه مخلوط گردید.

بنابراین اختلاط ۸ دقیقه به طول انجامید.

 

پس از اختلاط مصالح با یکدیگر ابتدا آزمایشات مربوط به بتن تازه انجام شد و بتن را به داخل قالب های مکعبی و استوانه ای ریخته و به مدت ۲۴ ساعت جهت سخت شدن در درجه حرارت و رطوبت ثابت نگه داری گردید.

 

سپس نمونه ها پس از گذشت ۲۴ ساعت از قالب خارج شده و مطابق استاندارد ASTM C192 در حوضچه آب در دمای بین ۲۲-۱۸ درجه سانتی گراد تا هنگام آزمایش قرار داده شدند.


طرح اختلاط بتن

در مجموع ۱۸ طرح اختلاط شامل:

الیاف پلی پروپیلن با سه طول ۰/۶ و ۱/۲ و ۱/۸ سانتی متر و

مقدار۰/۲۵ و ۰/۵ و ۷۵/• وا و ۲ و ۳ کیلوگرم در نظر گرفته شد.

 

از هر طرح جهت ارزیابی بتن تازه آزمایش های جریان اسلامپ (SLUMPFLOW)، جعبه L-BOX)L ) و حلقه (J(Jring انجام شد

 

سپس از هر طرح،

۲ نمونه مکعبی ۱۵x۱۵x۱۵ سانتی متری جهت ارزیابی مقاومت فشاری در سن ۲۸ روزه و

۲ نمونه استوانه ای ۳۰*۱۵ سانتی متری جهت ارزیابی مقاومت کششی ۲۸ روزه و

۲ نمونه تیری شکل ۵۰*۱۰*۱۰ جهت مقاومت خمشی ۲۸ روزه نمونه گیری و آزمایش شدند.

مقادیر طرح اختلاط:

مقادیر طرح اختلاط بتن


آزمایشات بتن خود متراکم تازه شامل:

 خواص بتن خود متراکم شامل جریان پذیری بتن با آزمایشی به نام جریان اسلامپ (Slump Flow)

قابلیت عبور با آزمایش جعبه ( L (L-BOX و رینگ(J (Jring

براساس استاندارد ۲۰۰۵EUROPEN PROJECT GROUP[۴] ارزیابی شد.

نتایجی که الیاف بر روی مشخصات بتن خود متراکم گذاشته است



تاثیر الیاف بر جریان اسلامپ

 بیشترین و کمترین جریان اسلامپ به ترتیب مربوط به نمونه بتن خود متراکم مرجع (R SCC)و نمونه۱.۸-۳-ppscc است و 

نیز نمونه ۱.۲-۳-ppscc نسبت به نمونه ۰.۶-۳-ppscc جریان اسلامپ کمتری دارد.

 

با توجه به نمودار زیر  می توان دریافت که با افزایش مقدار و طول الياف جریان اسلامپ کاهش می یابد.

 

با بررسی نمونه های بتن خود متراکم حاوی الياف با طول های یکسان، با افزایش مقدار الياف جریان اسلامپ کاهش می یابد به طوری که با افزایش مقدار الياف از ۲۵۰ به ۵۰۰ گرم شیب کمتر و از ۵۰۰ به ۱۰۰۰ گرم شیب بیشتر می شود که نشان می دهد الياف با مقدار بالا بر روی کاهش اسلامپ تاثیر بیشتری دارند.

که می توان ناشی از ایجاد چسبندگی بین الیاف و سنگدانه ها دانست.

 

فواصل کم بین منحنی ها نشان می دهد که افزایش مقدار الياف نسبت به طول الياف تاثیر بیشتری بر روی جریان پذیری بتن دارد


تاثیر الیاف بر قابلیت عبور

بیشترین و کمترین مقدار جعبه L به ترتیب مربوط به نمونه بدون الياف (R SCC)، و نمونه۱.۸-۳-ppscc می باشد.

 

شکل زیر نشان می دهد که:

با افزایش مقدار الياف قابلیت عبور کاهش می یابد

 و نیز می توان دریافت که با افزایش طول الياف در مقادیر یکسان قابلیت عبور بتن کاهش می یابد.

 

از نتایج فوق می توان دریافت که مقدار الياف نسبت به طول آن تاثیر بیشتری در قابلیت عبور بتن خود متراکم دارد.

با افزودن الیاف کنفی به بتن خود متراکم قابلیت عبور کاهش یافت.


تاثیر الیاف بر قابلیت عبور در آزمایش حلقه J

کمترین و بیشترین مقدار حلقه ل به ترتیب مربوط به نمونه بدون الياف (R SCC)، و نمونه ۱.۸-۳-ppscc می باشد.

شکل زیر نشان می دهد که:

 

با افزایش مقدار الياف قابلیت عبور کاهش می یابد.

همچنین با افزایش مقدار نیز قابلیت عبور کاهش می یابد

 

و برای عیار بتن مورد نظر در این تحقيق الياف پلی پروپیلن با طول۱/۲ و ۱/۸ با افزایش بیش از ۱۰۰۰ گرم الياف عملا بتن خود متراکم دیگر در محدوده استاندارد نبوده و از نظر کارایی شبیه به بتن معمولی گردید.

 


بررسی تاثیر الیاف پلی پروپیلن بر روی بتن سخت شده

جهت ارزیابی بتن خود متراکم سخت شده آزمایش های مقاومت فشاری ۲۸ روزه که از میانگین دو نمونه مکعبی ۱۵*۱۵*۱۵ سانتی متر گزارش شده است انجام شد

و مقاومت کششی ۲۸ روزه نیز از میانگین دو نمونه استوانه ای ۱۵*۳۰ سانتی متر

وهمچنین مقاومت خمشی از دو نمونه تیری ۱۰*۱۰*۵۰ سانتی متر تعیین گردید.

 


تاثیر الیاف بر مقاومت فشاری بتن

نتایج مقاومت فشاری ۲۸ روزه نمونه های مکعبی ۱۵x۱۵x۱۵ cm را نشان می دهد.

 

از نتایج می توان دریافت که تمامی نمونه های الیافی دارای مقاومت فشاری بیشتر از نمونه بدون الياف می باشد.

 

با بررسی مقاومت فشاری نمونه های ۲۸ روزه می توان گفت نمونه۱.۸-۱ pp SCC نسبت به بتن نمونه R SCC مقاومت فشاری حدود ۲۱ درصد افزایش دارد که نشان می دهد این مقدار الياف نسبت به مقدار سایر نمونه ها عملکرد بهتری دارد.

 

افزایش مقاومت فشاری را می توان به چسبندگی بین اجزای بتن نسبت داد


تاثیر الیاف بر مقاومت کششی بتن

به وضوح نشان می دهند که مقاومت کششی تمامی طرح های حاوی الیاف بیشتر از طرح بدون الياف (R SCC) است.

 

بیشترین و کمترین مقاومت کششی به ترتیب مربوط به نمونه ۱.۸-۲-ppscc و R SCC بود.

 

افزودن الیاف باعث افزایش مقاومت کششی تا حدود ۲۹ درصد می شود.

 

 با افزایش میزان الياف تا ۲ کیلو گرم در متر مکعب مقاومت کششی افزایش

و با افزایش بیش از  ۲ کیلوگرم مقاومت کششی کاهش می یابد.

 

در مقادیر یکسان الياف، با افزایش طول الياف، مقاومت کششی افزایش می یابد.

با این وجود تاثیر افزایش مقدار، نسبت به طول الياف تاثیر، بیشتری در مقاومت کششی دارد.

 

تاثیر الیاف بر مقاومت خمشی بتن

نتیجه گیری و جمع بندی این آزمایش


در این نوشته تاثیر طول و مقدار الياف پلی پروپیلن مورد بررسی قرار گرفت.

در آزمایشگاه مدلسازی آزمایش مختلف روی نمونه های مورد بررسی قرار گرفت.

 

نتایج کلی این آزمایشات عبارتند از:

•با افزایش الیاف مقاومت کششی افزایش می یابد

تاثیر وزن نسبت به طول بیشتر می باشد

همچنین در مقادیر برابر الياف اضافه شده الیاف با طول بیشتر تاثیر بیشتری بر روی مقاومت کششی دارد

برای عیار واختلاط مورد تحقیق با افزایش مقدار تا ۲ کیلوگرم در متر مکعب مقاومت کششی افزایش و بیش از ۲ کیلوگرم با شیب کمتری کاهش می یابد.

 

•افزودن الیاف پلی پروپیلن جریان پذیری و قابلیت عبور بتن خود متراکم را کاهش می دهد

بطوریکه با افزایش بیش از ۱ کیلوگرم الیاف در بتن خود متراکم با عیار مورد نظر در این تحقیق دیگر معیارهای بتن خود متراکم تامین نمی شود.

 

•با افزایش الیاف تا مقدار ۲ کیلوگرم در متر مکعب مقاومت خمشی افزایش یافته و بیش از آن مقاومت خمشی کاهش می یابد

همچنین الیاف با طول ۱/۸ میلیمتر افزایش مقاومت خمشی بیشتری نسبت به الیاف با طول ۱/۲ و ۰/۶ میلیمتر را داشته است .

 

•با افزایش الياف مقاومت فشاری افزایش می یابد وهمچنین استفاده از الیاف با طول۱.۸ میلیمتر تاثیر بیشتری در افزایش مقاومت فشاری نسبت به الياف۱/۲ و۰/۶میلیمتر دارد

با افزایش مقدار الياف تا ۱ کیلوگرم در مترمکعب مقاومت فشاری افزایش و بیش از این مقدار مقاومت فشاری با شیب کمتر کاهش می یابد.

 

•استفاده از الیاف با طول بیشتر کارایی بتن بیشتر کاهش می یابد

استفاده از الیاف با طول بیشتر نسبت به الیاف با طول کمتر کارایی بتن را بیشتر کاهش می دهد.

برای دیدن ویدیو های مفید و آموزشی و معرفی محصولات به صورت خلاصه و چکیده به اینستاگرام ما بپیوندید

و یکی از راه های ارتباطی ما واتساپ ماست، مشتاقانه منتظر کمک به شما هستیم:

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟ امتیاز دهید و نظر خود را با ما در میان بگذارید
۱/۵
ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

یازده − ۲ =