پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 705 |
| تعداد مقالات | 10,161 |
| تعداد مشاهده مقاله | 71,549,249 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 63,257,652 |
بررسی خصوصیات مکانیکی و ریزساختاری درپوشهای بتنی تولیدشده با بتن فوق توانمند حاوی الیاف و نانوسیلیس | ||
| مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 12 خرداد 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jtie.2026.41251.1765 | ||
| نویسندگان | ||
| صادق قوامی جمال* 1؛ حسین کریمی2 | ||
| 1دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران | ||
| 2مدیر فنی شرکت راد یاوران سروش (رادیس)، تهران، ایران. | ||
| تاریخ دریافت: 27 اردیبهشت 1405، تاریخ بازنگری: 09 خرداد 1405، تاریخ پذیرش: 12 خرداد 1405 | ||
| چکیده | ||
| در سالهای اخیر، استفاده از بتن فوق توانمند (UHPC) به دلیل مقاومت مکانیکی بسیار بالا، دوام مناسب و قابلیت بهبود رفتار پس از ترک به عنوان گزینهای مناسب برای تولید قطعات پیشساخته نظیر درپوشهای منهول، مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، تأثیر انواع مختلف الیاف و نانوسیلیس بر ریزساختار و عملکرد مکانیکی درپوشهای بتنی تولید شده با بتن فوق توانمند بررسی شده است. در گام نخست، عملکرد سه نوع الیاف شامل الیاف فولادی، شیشهای و پلیپروپیلن با مقدار یک درصد حجمی در UHPC ارزیابی شد تا الیاف مناسب برای کاربرد در درپوشهای بتنی تعیین گردد. آزمایشهای مقاومت فشاری، تعیین ظرفیت باربری و تعیین مقاومت در برابر یخزدگی-ذوب براساس استاندارد ملی ایران بر نمونهها انجام شد. نتایج نشان داد که استفاده از الیاف موجب بهبود مقاومت فشاری و ظرفیت باربری درپوشها می شود و در میان آنها الیاف فولادی بیشترین تأثیر را دارد؛ به طوری که مقاومت فشاری با 19 درصد افزایش به 180 مگاپاسکال و ظرفیت باربری از 6 به 12.5 تُن رسید. در مرحله بعد، 1 درصد نانوسیلیس به مخلوط حاوی الیاف فولادی اضافه شد. حضور نانوسیلیس موجب افزایش مقاومت فشاری تا حدود 200 مگاپاسکال و افزایش ظرفیت باربری درپوش به 14 تُن گردید. نمونههای حاوی الیاف فولادی و نانوسیلیس، کاهش مقاومت کمتری پس از چرخه یخزدگی–ذوب داشتند. بررسیهای ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که نانوسیلیس از طریق اثر هستهزایی، واکنش پوزولانی و نقش پُرکنندگی، موجب کاهش تخلخل، افزایش تراکم ماتریس سیمانی و بهبود ناحیه انتقال میان سطحی الیاف و ماتریس میشود. نتایج به دست آمده نشان میدهد که استفاده همزمان از الیاف فولادی و نانوسیلیس در بتن فوقتوانمند، ضمن بهبود عملکرد مکانیکی و دوام، راهکاری پایدار و اقتصادی از دیدگاه هزینه چرخه عمر برای تولید درپوشهای بتنی محسوب میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| درپوش بتنی منهول؛ بتن فوق توانمند؛ نانوسیلیس؛ الیاف | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of the Mechanical and Microstructural Properties of Manhole Covers Produced Using Ultra‑High‑Performance Concrete (UHPC) Containing Fibers and Nanosilica | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Sadegh Ghavami1؛ Hossein Karimi2 | ||
| 1Faculty of Civil Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran | ||
| 2Technical Manager in Radis Company, Tehran, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| In recent years, Ultra‑High‑Performance Concrete (UHPC) has gained considerable attention as a suitable material for producing precast components such as manhole covers, owing to its very high mechanical strength, excellent durability, and enhanced post‑cracking behavior. In this study, the effects of different types of fibers and nanosilica on the microstructure and mechanical performance of UHPC‑based concrete manhole covers are investigated. First, the performance of three types of fibers—steel, glass, and polypropylene—each at a volume fraction of 1%, was evaluated in UHPC to determine the most suitable fiber for concrete manhole cover applications. Compressive strength, load-bearing capacity, and freeze–thaw resistance tests were conducted on the specimens in accordance with the Iranian National Standard. The results showed that the incorporation of fibers improved the compressive strength and load‑bearing capacity of the covers, with steel fibers exhibiting the greatest enhancement, increasing the compressive strength by 19% to about 180 MPa and increasing load capacity from 6 tons to 12.5 tons. In the next stage, 1% nanosilica was added to the mixture containing steel fibers. The presence of nanosilica increased the compressive strength to about 200 MPa and the load‑bearing capacity to 14 tons. Specimens containing steel fibers and nanosilica exhibited a lower reduction in strength after freeze–thaw cycling. Microstructural analyses using Scanning Electron Microscopy (SEM) and X‑ray Diffraction (XRD) revealed that nanosilica, through nucleation effects, pozzolanic reactions, and filler action, reduced porosity, increased matrix density, and improved the interfacial transition zone (ITZ) between fibers and matrix. The findings indicate that the combined use of steel fibers and nanosilica in UHPC enhances mechanical properties and durability, providing a sustainable and economically viable solution for concrete manhole covers from a life-cycle perspective. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Concrete Manhole Cover, Ultra‑High‑Performance Concrete (UHPC), Nanosilica, Fibers | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 12 |
||