| ماهنامه| ISC | فنی،مدیریتی،حقوقی| اعتبار،چابکی،پاسخگویی|

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، موسسه آموزش عالی غیر انتفاعی غیر دولتی پارس رضوی، گناباد، ایران

2 فارغ‌التحصیل فوق‌لیسانس سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، مؤسسه آموزش عالی پارس رضوی، گناباد، ایران

چکیده

امروزه بتن یکی از متداول‌ترین مواد در صنعت ساختمان بشمار می‌رود. وابسته بودن خواص بتن به پارامترهای گوناگونی نظیر مصالح تشکیل‌دهنده، روند تولید و فرآوری، نحوه اجرا و شرایط عمل‌آوری، بتن را به یک ماده پیچیده مبدل ساخته است. با این حال، دارای محاسن و مزایای زیادی در صنعت ساختمان می‌باشد. حال این که این ماده ساختمانی همواره خواص مکانیکی آن از جمله مقاومت کششی و مقاومت فشاری مورد بحث مهندسین عمران می‌باشد، محققین نیز در خصوص بهبود بخشیدن به این خواص راه‌های زیادی را معرفی نموده‌اند که یکی از آن‌ها استفاده از مواد افزودنی مانند میکروسیلیس و الیاف پلی‌پروپیلن است. در این مقاله با هدف بررسی تأثیر بکارگیری میکروسیلیس با درصدهای 3، 5 و 7، الیاف پلی‌پروپیلن با درصدهای 04/0 ، 06/0 و 08/0 و نیز مخلوط همزمان این دو افزودنی بر روی مقاومت فشاری و مقاومت کششی بتن، 40 نمونه آزمایشگاهی ساخته شد. نتایج نشان داد که در آزمایش مقاومت فشاری نمونه‌های 7 روزه، نمونه‌های دارای میکروسیلیس افزایش 37 درصدی، نمونه‌های دارای الیاف پلی‌پروپیلن افزایش 17 درصدی و نمونه‌های دارای مخلوط همزمان میکروسیلیس و الیاف پلی‌پروپیلن افزایش 26 درصدی نسبت به نمونه مرجع داشتند. همچنین در آزمایش مقاومت فشاری نمونه‌های 28 و 90 روزه، نمونه‌های دارای مخلوط میکروسیلیس و الیاف پلی‌پروپیلن به ترتیب افزایش 8 درصدی و 6 درصدی نسبت به نمونه مرجع داشتند. در آزمایش مقاومت کششی، تمامی نمونه‌های 7 روزه دارای مقاومت پایین‌تری در حدود 9 درصد نسبت به نمونه مرجع بودند؛ در حالی‌که در نمونه‌های 28 روزه شامل 3 درصد میکروسیلیس و 04/0 درصد پلی‌پروپیلن، مقاومت کششی به میزان 5 درصد نسبت به نمونه مرجع افزایش داشت. در نمونه‌های 90 روزه نیز به طور میانگین افزایش 8 درصدی مقاومت کششی حاصل گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimental Study of the Effect of Polypropylene Fiber and Microsilica on the Mechanical Properties of Concrete

نویسندگان [English]

  • Mehdi Mokhtari 1
  • Reza Fatemian 2

1 Civil Engineering Department,, Faculty of Engineering, Pars Razavi Institute of Higher Education, Gonabad, Iran

2 M.Sc., Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Pars Razavi Institute of Higher Education, Gonabad, Iran

چکیده [English]

Todays, concrete is one of the common materials in construction industry. The dependence of concrete properties on various parameters such as constituent materials, production and generation process, execution method and concrete treating condition made it a complex material. However, it has more advantages in the construction industry. In this case, these materials of mechanical properties such as tensile and compressive strength is discussed by civil engineers and researchers identified many ways to improving these properties which one of the is using of additive materials such as micro silica and polypropylene fibers. Therefore, in this research tensile and compressive strength tests performed on 40 models with the aim of investigating the effect of using micro silica with 0.04, 0.06 and 0.08 percentages and the mixture of these two materials on mechanical properties. The results showed that in the compressive test of 7-day concrete micro silica models and some of models of micro silica and polypropylene fiber mixture had acceptable response, as well as in 28-days concrete mixture models showed acceptable response. In the tensile test of 7-day models, all of the models showed lower strength than the original model, while in 28-day concrete models with micro silica 3% and polypropylene 0.04% increased tensile strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete
  • Compressive Strength
  • Tensile Strength
  • Polypropylene Fiber
  • Microsilica
Esmaeeli, M., & Ghahari, S. (2012). Laboratory Study on the Effect of Poly-Propylene Fiber Reinforced Concrete for Application in Sleeper. Modares Civil Engineering Journal, 12(3), 91–101. http://mcej.modares.ac.ir/article-16-11253-fa.html (Persian)
Farokhzad, R., Yaseri, S., Entezarian, M. H., & Yavari, A. (2016). Investigating Effects of Sulfates on Compressive Strength of Different Types of Pozzolan Concrete and Measuring Penetration Rate by Ultrasound Tests at Different Ages. Concrete Research, 9(1), 113–130.
Hejazi, M., Fathi, F., & Sadrarhami, H. R. (2017). Study of Mechanical Properties of Structural Lightweight Concrete Reinforced with Hybrid Fibers. Amirkabir Journal of Civil Engineering, 49(2), 335–346.
Hossain, F. M. Z., Shahjalal, M., Islam, K., Tiznobaik, M., & Alam, M. S. (2019). Mechanical properties of recycled aggregate concrete containing crumb rubber and polypropylene fiber. Construction and Building Materials, 225, 983–996.
Hussain, I., Ali, B., Akhtar, T., Jameel, M. S., & Raza, S. S. (2020). Comparison of mechanical properties of concrete and design thickness of pavement with different types of fiber-reinforcements (steel, glass, and polypropylene). Case Studies in Construction Materials, 13, e00429.
Mazloom, M., & Mehrvand, M. (2015). Estimating of Torsional Capacity of Self Compacting concrete Beams. Amirkabir Journal of Science and Research, 13–15.
Mostofinejad, D. (2022). Reinforced Concrete Structures Based on Iranian Concrete Codes and ACI 318-19 (54th ed.). Arkan Danesh (Persian).
Mousavinejad, G., Hosein, S., & Ghorbani, Y. (2018). Effect of Silica Fume and Nano Silica on Mechanical Properties of Fiber-Reinforced Lightweight Concrete. Journal Of Ferdowsi Civil Engineering, 31(2), 129–139.
Salkhordeh, S., & Noori-Gheidari, M. H. (2010). Investigating the Effect of Adding Different Percentages of Recycled Concrete Aggregates on the Slump of Recycled Concrete. 2nd National Concrete Conference of Iran (Persian).
Sharifi, Y., Afshoun, I., Firouzjaie, Z., & Momeni, M. A. (2014). The Effect of Microsilica and Stone Powder on Self-Compacting Concrete. 5th National Conference on Earthquake and Structural (Persian).
Wu, Y. (2002). Flexural strength and behavior of polypropylene fiber reinforced concrete beams. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed., 17(2), 54.
Zhou, T. Q., & Hua, Y. (2009). Application study of polypropylene fiber reinforced concrete railway tunnel lining structure within hard rock mass using wet-sprayed technique. Materials Science Forum, 610, 76–80.