اعتبار،چابکی،پاسخگویی

بررسی خواص مکانیکی بتن حاوی میکروکامپوند و الیاف رشته ای حاصل از پسماند تسمه های پلاستیکی ضایعاتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، مجتمع آموزش عالی بم، بم، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، مجتمع آموزش عالی بم، بم، ایران

چکیده
سال‌هاست از بتن به ‌عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی استفاده شده است. انواع مواد مصنوعی و طبیعی مانند پلیمرها، الیاف‌ها و افزودنی‌های دیگر به ساختار بتن اضافه می‌شود که مقاومت فشاری، کششی، خمشی، دوام و به ‌طور کلی خواص فیزیکی بتن را تغییر دهد تا کارایی آن در شرایط محیطی مختلف بهبود یابد. همچنین، بهره گیری از این افزودنی‌ها در ترکیب با مصالح بتن باعث می‌شود تا اثر تخریبی این مواد به محیط‌زیست کمتر شود. در این پژوهش، از بتن حاوی میکروکامپوند که یک ماده پلیمری پرکاربرد است و الیاف رشته‌ای حاصل از پسماند تسمه‌های پلاستیکی ضایعاتی، برای افزودن در طرح اختلاط بتن استفاده شد و تأثیر این مواد را برخواص مکانیکی بتن بررسی گردید. برای این منظور، آزمایش‌های مقاومت فشاری و مقاومت خمشی با نمونه‌های مکعبی 15×15×15، نمونه‌های استوانه‌ای 15×30 و نمونه‌های مکعب مستطیلی 10×10×50 انجام شد. نتایج نشان داد، مقدار میانگین مقاومت فشاری بتن حاوی مواد میکروکامپوند و الیاف رشته ای حاصل از پسماند تسمه‌های پلاستیکی ضایعاتی نسبت به نمونه شاهد در سنین 7، 28 و 42روزه 25/12٪ افزایش یافت. همچنین، مقدار میانگین مقاومت خمشی نمونه های حاوی مواد میکروکامپوند و الیاف رشته ای حاصل از پسماند تسمه‌های پلاستیکی ضایعاتی نسبت به نمونه شاهد 19٪ افزایش داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluation of mechanical properties of concrete containing microcompound and filament fibers from waste plastic strap

نویسندگان English

Hamzeh Dehghani 1
Mohammad Javad Forodnia 2
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Higher education complex of Bam, Bam, Iran
2 Master of Structural Engineering, Department of Civil Engineering, Higher education complex of Bam, Bam, Iran
چکیده English

Concrete has been the most widely used construction material for many years. Various synthetic and natural materials, such as polymers, fibers, and other additives, are incorporated into the concrete structure to enhance its compressive, tensile, and flexural strength, durability, and overall physical properties, thereby improving its performance under different environmental conditions. Additionally, the use of these additives in combination with concrete materials helps reduce their environmental impact. In this study, concrete mixtures were modified with microcompound a widely used polymeric material and fibrous strands derived from waste plastic strapping. The effects of these materials on the mechanical properties of concrete were investigated. To this end, compressive and flexural strength tests were conducted on 15×15×15 cm cubic specimens, 15×30 cm cylindrical specimens, and 10×10×50 cm rectangular prism specimens. The results showed that the average compressive strength of concrete containing microcompound and fibrous strands from waste plastic strapping increased by 12.25% compared to the control samples at 7, 28, and 42 days. Furthermore, the average flexural strength of the specimens containing these materials increased by 19% compared to the control sample.

کلیدواژه‌ها English

  • Fiber concrete
  • Microcompound
  • Waste plastic strap
  • compressive strength
  • flexural strength
Ali, M., & Alani, A. M. (2022). Effect of utilization waste strapping plastic belts on flexural
behaviour of concrete. Applied Computational Structural Mechanics, 48(1), 1–11.
Arulrajah, A., Yaghoubi, E., & Mohammadinia, A. (2024). Enhancing the properties of concrete
with the incorporation of recycled polypropylene plastic. Buildings, 15(7), 1055.
American Concrete Institute 116R. (2015). Cement and Concrete Terminology.
ASTM C39. (2005). Stanadard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete
Specimens.
ASTM C293. (2010). Stanadard Test Method for Flexural Strength of Concrete (Using Simple Beam with
Center-Point Loading.
ASTM C143. (2003). Slump Of hydraulic-cement Concrete.
Bayah, F. A., Basri, H. B., Ismail, M., & Abdullah, M. E. (2024). Mechanical properties and
durability of self-compacting concrete with recycled PET fiber. Construction and Building Materials,
411, 132678.
Bazrgary, R., Ziyadidegan, S., & Bahmanzadeh, M. (2023). Investigating the effect of nano-silica
and micro-silica on the mechanical characteristics of high strength concrete. Civil and Project, 5(8),
11-25.
Chen, Y., Li, Y., Zhang, Y., & Wang, L. (2025). Durability properties of macro-polypropylene
fiber reinforced self-compacting concrete. Construction and Building Materials, 435, 131287.
Dehghani, H., & Hamzeh, R. (2021). Mechanical properties evaluation of self-healing
concrete containing microorganisms. Modares Civil Engineering journal, 21(1), 61-71. Persian.
Dehghani, H., & Fadaee, MJ. (2013). Calibration of resistance factors for torsional
reinforced concrete beams strengthened with FRP composites. Asian Journal of Civil
Engineering, 14(4), 503-16.
Dehkhoda Rajabi, M., & Izadifard, R. (2024). Evaluation of mechanical characteristics of high
strength concretes reinforced with steel and polypropylene fibers exposed to wet and dry cycles in
magnesium sulfate environment. Civil and Project, 6(2), 38-6. Persian.
Fraternali, F., Spadea, S., & Berardi, V. P. (2014). Effects of recycled PET fibres on the
mechanical properties and seawater curing of Portland cement-based concretes. Construction and
Building Materials, 61, 293–302.
Gaayathri, K., & Jeyalakshmi, R. (2021). Experimental study on hybrid fiber reinforced concrete
using nano-silica and micro-silica. Materials Today: Proceedings, 45, 725–731.
Hasan, M., Alkhaly, A., Hamzani, N., Fikri, N., & Saidi, M. (2025). Properties of high-strength
concrete incorporating calcined diatomaceous earth, polypropylene, and glass fibers. Buildings, 15(2),
225.
Khashi, K., Dehghani, H., & Jahanara, A. A. (2018). An optimization procedure for concrete beamcolumn
joints strengthened with FRP. Iran University of Science & Technology, 8(4), 675-687.
Khatab, H. R., Mohammed, S. J., & Hameed, L. A. (2019). Mechanical properties of concrete
containing waste fibers of plastic straps. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering,
557(1), 012059.
Lee, H. S., Won, J. P., Park, H. S., & Lee, S. J. (2024). Use of recycled PET fiber and latexmodified
concrete for rapid pavement repair. Construction and Building Materials, 422, 134091.
Civil and Project Journal, 2025, 7(6), 77-94
https://doi.org/10.22034/cpj.2025.531791.1383
94
Madandoust, R., Irani, S., & Ghanbari, A. (2021). Analysis of mechanical and microstructural
properties of high performance concretes containing nanosilica and silica fume. Matéria (Rio de
Janeiro), 26(4), e-1304.
Wuest, A., Lopez, D. A., & Ribeiro, M. C. S. (2025). An examination of the impact of waste
plastic fibers and nanomaterials on concrete properties. Discover Materials, 5, 123–140.
Yin, S., Tuladhar, R., Riella, J., Chung, D., Collister, T., Combe, M., & Sivakugan, N. (2016).
Comparative evaluation of virgin and recycled polypropylene fibre-reinforced concrete. Construction
and Building Materials, 114, 134–141.
Zhang, F., Li, X., & Wang, D. (2024). Mechanical behavior of self-compacting recycled concrete
reinforced with recycled disposable medical mask fiber. Construction and Building Materials, 429,
136314.
  • تاریخ دریافت 09 خرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 22 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 16 تیر 1404
  • تاریخ اولین انتشار 16 تیر 1404
  • تاریخ انتشار 01 شهریور 1404