روشی نوین برای ارزیابی مقاومت چسبندگی و مقاومت فشاری بتن الیافی حاوی متاکائولن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران و معماری، موسسه آموزش عالی رجا، قزوین، ایران

2 کارشناسی ارشد، جهاد دانشگاهی، همدان، ایران

3 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی پارسیان، قزوین، ایران

چکیده
در سال‌‌های اخیر متاکائولین به عنوان یک پزولان فعال با هدف بهبود خصوصیات کوتاه مدت و بلند مدت بتن بکار برده می‌شود. با توجه به اهمیت مقاومت فشاری و چسبندگی بین بتن و آرماتور در سازه‌های بتن آرمه، در این پژوهش یک روش جدید برای ارزیابی مقاومت چسبندگی بین بتن با آرماتور ارائه شده است. همچنین درصد بهینه متاکائولن همراه با الیاف فولادی به منظور دستیابی به حداکثر چسبندگی بتن با آرماتور و مقاومت فشاری بتن تعیین شده است. در این تحقیق، 20 طرح اختلاط مختلف با چهار درصد مختلف وزنی متاکائولن (%0،%10 ،%15 و 20%) و پنج درصد مختلف حجمی الیاف فولادی (0%، 75/0%، 1%، 5/%1 و 2%) ساخته شده و آزمایش اسلامپ بر روی بتن تازه و آزمایش های مقاومت فشاری و مقاومت چسبندگی بر روی نمونه‌های 28 روزه انجام شود. نتایج نشان داد روش جدید ارائه شده برای اندازه گیری چسبندگی بتن با آرماتور بسیار کاربردی می باشد. همچنین افزودن متاکوئن و الیاف فولادی ابتدا باعث کاهش قابل ملاحظه مقاومت فشاری می‌شود و سپس با افزایش درصد الیاف مقاومت فشاری افزایش می‌یابد و باز هم با افزایش درصد این مقدار کاهش می‌یابد. همچنین اضافه کردن پوزولان متاکائولن تا 15% بطور قابل ملاحظه‌ای مقدار مقاومت چسبندگی بتن را افزایش می‌دهد، اما با افزایش مقدار متاکائولن به 20%، مقاومت چسبندگی کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، هر دو افزودنی متاکائولن و الیاف فولادی باعث کاهش روانی بتن تازه گردیده است. نهایتا نمونه حاوی 15% متاکائولن و 5/1% الیاف فولادی بیشترین مقاومت چسبندگی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

A novel method for evaluating bonding performance and mechanical properties of steel fiber concrete containing metakaolin

نویسندگان English

Seyed Mohammad Farnam 1
Adel Mansourpoor 2
Omid Bamshad 3
Zahra Maleki 4
1 Assistant Professor, Department of Civil and Architect Engineering, Faculty of Engineering, Raja University, Qazvin, Iran
2 MS. graduated, Jahad Daneshgahi, Hamedan, Iran.
3 MS. graduated, Department of Civil Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
4 MS. graduated, Department of Civil Engineering, Parsian Institute of Higher Education, Qazvin, Iran.
چکیده English

In recent years, metakaolin is used in concrete to improve the short-term and long-term properties of concrete. Considering the importance of compressive strength and bonding between concrete and rebar in reinforced concrete structures, a new method for evaluating bonding strength between concrete and reinforcement is presented in this research. Also, the optimal percentage of metakaolin along with steel fibers has been determined in order to achieve maximum bonding and compressive strength. In this research, 20 different mixing designs with four different percentages of metakaolin (0%, 10%, 15% and 20%) and five different percentages of steel fibers (0%, 0.75%, 1%, 1.5% and 2%) were considered and slump test on fresh concrete and compressive strength and bonding strength tests on 28-day samples were conducted. The results showed that the new method presented for measuring the bonding strength between concrete and rebar is very practical. Also, minor addition of metakaolin and steel fibers significantly reduced the compressive strength, and by increasing the percentage of fibers, the compressive strength was increased and then decreased. Also, adding metakaolin up to 15% significantly increased the bonding strength of concrete, but by increasing the amount of metakaolin up to 20%, bonding strength of concrete was decreased. On the other hand, both metakaolin and steel fiber reduced the flowability of fresh concrete. Finally, the sample containing 15% metakaolin and 1.5% steel fibers showed the highest bonding strength.

کلیدواژه‌ها English

Compressive strength
bonding strength
steel fibers
metakaolin
flowability