نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حسن افشین ¹
• محمدحسین احمدیان خامنه ²
• مهرداد امامی تبریزی ³
• یاسر علیلو ⁴
• غلامرضا قدسی شریف ⁵

¹ دانشیار دانشگاه صنعتی سهند

² دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی سهند

³ استادیار دانشگاه صنعتی سهند تبریز

⁴ مسئول کارگروه مهندسی عمران و معماری، سازمان علمی، پژوهشی و فناوری استان البرز

⁵ مربی دانشگاه صنعتی سهند

چکیده

شاتکریت به عنوان یک تقویت‌کننده بتنی در فضاهای زیرزمینی، مقاوم سازی، حفاظت شیب و ساخت سازه‌های پوسته‌ای از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق عملکرد الیاف فولادی بازیافتی میکرو بر روی رفتار فشاری و خمشی شاتکریت، در دو رده مقاومتی معمولی و با عملکرد بالا مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج در شاتکریت معمولی با توجه به کم بودن نسبی خمیر و چسبندگی کمتر، استفاده از الیاف موجب کاهش 15 درصدی مقاومت فشاری شد. ولی با توجه به فشار هوای بیشتر در شاتکریت خشک معمولی عملکرد بهتری با استفاده از الیاف حاصل شد. به کارگیری مواد افزودنی در طرح اختلاط‌های شاتکریت با عمکرد بالا، علاوه بر بهبود خواص رئولوژیکی، موجب افزایش متوسط 50 درصدی مقاومت فشاری گردید. با استفاده از الیاف در محدوده تغییر‌شکل پلاستیک رفتار شکل پذیر مشاهده و ظرفیت باربری توسط الیاف ادامه یافت. درصد حجمی ثابت الیاف فولادی(یک درصد) نشان داد، تفاوت‌های مشاهده شده در جذب انرژی طرح اختلاط‌های مورد بررسی مربوط به ماتریس بتنی می‌باشد. با استفاده از الیاف فولادی، حداقل جذب انرژی مورد نیاز در تغییر‌مکان مرکزی 5 میلی‌متر در نمونه های پانل دایره‌ای برآورده شد و به ترتیب متوسط افزایش 58 و 19 درصدی جذب انرژی در دو روش تر و خشک حاصل شد. ولی حداقل جذب انرژی مورد نیاز در تغییر مکان مرکزی 40 میلی‌متر برآورده نگردید.

کلیدواژه‌ها

• شاتکریت
• تونل
• جذب انرژی
• الیاف میکرو
• آنی‌گیر
• خشک پاش
• ترپاش
• چقرمگی

موضوعات

• مهندسی عمران-سازه

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the use of micro recycled steel fibers in shotcrete used to stabilize surface and underground excavations

نویسندگان [English]

• hassan afshin ¹
• mohammadhossein ahmadian khameneh ²
• mehrdad emami tabrizi ³
• yasser alilou ⁴
• Gholamreza Qudsi Sharif ⁵

¹ Associate Professor of Sahand University of Technology

² Master student of Sahand University of Technology

³ Assistant Professor, Sahand University of Technology, Tabriz

⁴ Head of Civil Engineering and Architecture Working Group, Scientific, Research and Technology Organization of Alborz Province Technology , karaj , Iran

⁵ Instructor of Sahand University of Technology

چکیده [English]

Shotcrete is extensively used as a concrete reinforcement in underground spaces, for Retrofitting, slope stability, and construction of shell structures. In this research, the performance of recycled micro steel fibers on the compressive and flexural behavior of shotcrete was investigated in two strength categories: normal and high performance. Based on the results, in normal shotcrete, due to the relatively low cement content and lower adhesion, the use of fibers resulted in a 15% decrease in compressive strength. However, due to the higher air pressure in normal dry shotcrete, better performance was achieved with the use of fibers. The use of admixtures in high-performance shotcrete mix designs, in addition to improving rheological properties, increased the average compressive strength by 50%. With the use of fibers, ductile behavior was observed in the plastic deformation range and the load-bearing capacity was continued by the fibers. A constant volume percentage of steel fibers (1%) indicated that the observed differences in energy absorption of the investigated mix designs are related to the concrete matrix. With the use of steel fibers, the minimum required energy absorption at a central displacement of 5 mm in circular panel specimens was met, resulting in an average increase of 58% and 19% in energy absorption in the wet and dry methods, respectively. However, the minimum required energy absorption at a central displacement of 40 mm was not met

کلیدواژه‌ها [English]

• Shotcrete
• tunnel
• absorbing energy
• Micro fibers
• accelerator
• dry spray
• wet spray
• Toughness