پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 660 |
| تعداد مقالات | 9,650 |
| تعداد مشاهده مقاله | 68,727,268 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 48,236,398 |
ارزیابی آزمایشگاهی خصوصیات مکانیکی روسازی بتن غلتکی با استفاده از روش سطح پاسخ | ||
| مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل | ||
| دوره 7، شماره 4 - شماره پیاپی 28، اسفند 1400، صفحه 75-98 اصل مقاله (3.02 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jtie.2021.23803.1540 | ||
| نویسندگان | ||
| حسین عرب‌یارمحمدی1؛ محمد کاظم شربتدار* 2؛ حسین نادرپور2 | ||
| 1دانشجوی دکتری عمران، دانشکده مهندسی عمران، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران | ||
| 2استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان | ||
| تاریخ دریافت: 06 تیر 1400، تاریخ بازنگری: 07 مهر 1400، تاریخ پذیرش: 09 مهر 1400 | ||
| چکیده | ||
| بتن غلتکی نوعی بتن خشک با اسلامپ صفر است که دارای دو کاربرد اصلی مختلف در سدسازی و روسازی است. با توجه به مزایایی مانند بهره‌وری هزینه، گرمای هیدراتاسیون کم، دوام و سرعت زیاد اجرا، این بتن به ویژه در ساخت باند فرودگاه‌ها، سایت‌های نظامی و نیروگاه‌های هسته‌ای ترجیح داده می‌شود. در این مقاله، چگونگی تأثیر مقدار سیمان، نسبت آب به سیمان (W/C) و نسبت ریزدانه به کل سنگدانه (S/A) بر مشخصات مکانیکی بتن غلتکی روسازی بررسی شده است. نتایج از طریق آزمایش‌های تجربی و تجزیه و تحلیل روش سطح پاسخ (RSM) بهدست آمد. بدین منظور، دو مقدار سیمان، سه نسبت آب به سیمان و سه نسبت ریزدانه به کل سنگدانه در نظر گرفته شد و تأثیر این پارامترها بر کارایی، مدول الاستیسیته و مقاومت‌های فشاری، خمشی و کششی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مؤثرترین راه برای افزایش کارایی (کاهش زمان وی بی)، افزایش نسبت آب به سیمان است. همچنین، مقدار سیمان و نسبت آب به سیمان رابطه‌ی معکوس با زمان وی بی داشتند. در حالی که نسبت ریزدانه به کل سنگدانه به طور مستقیم بر آن تأثیر می‌گذارد. مقدار سیمان بیشترین تأثیر را در مقاومت فشاری داشت و افزایش نسبت آب به سیمان نیز به دلیل افزایش میزان تراکم‌پذیری باعت افزایش مقاومت فشاری گردید. بر مبنای نتایج، مشخص گردید که مدول الاستیسیته تابعی از میزان مصالح سنگی درشت‌دانه است. از دیگر نتایج، تأثیر مقدار سیمان و اولین مقاومت در برابر ترک‌خوردگی خمیرسیمان بر مقاومت خمشی بود. در حالی که در مقاومت کششی، نسبت ریزدانه به کل سنگدانه بیشترین تأثیر را داشت. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| زمان وی بی؛ بتن غلتکی؛ روسازی؛ مشخصات مکانیکی؛ روش سطح پاسخ | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Mechanical Properties Evaluation of Roller Compacted Concrete Pavement Using Response Surface Methodology in Terms of an Experimental Program | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hosein Arabyarmohammadi1؛ M. Kazem Sharbatdar2؛ Hosein Naderpour2 | ||
| 1Department of Civil Engineering, Sari Branch, Islamic Azad University, Sari, Iran | ||
| 2Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University | ||
| چکیده [English] | ||
| Roller-Compacted Concrete (RCC) is a kind of dry consistency concrete with zero slump, with two various main applications for dams and pavements. Owing to the benefits such as cost efficiency, low hydration heat, durability, and high speed of execution, RCC is particularly preferred in the construction of airstrips, military sites, and nuclear plants projects. The effects of cement content, the water to cement (W/C) ratio, and the sand to aggregate (S/A) ratio were investigated on Roller-Compacted Concrete Pavement (RCCP) mechanical properties in this paper. Results were obtained through experimental tests and response surface methodology (RSM) analysis. Two cement content, three W/C ratios, and three S/A ratios were implemented, and their effects on Vebe time, modulus of elasticity, and compressive, flexural, and tensile strengths were evaluated. It was found that the most efficient way to decrease the Vebe time was to increase the W/C ratio. The cement content and W/C ratio had an inverse relationship with the Vebe time, while the S/A ratio influences the Vebe time directly. The cement content had the greatest impact on compressive strength and compressive strength increased when the W/C ratio increased due to greater compact-ability. Results indicated that the modulus of elasticity was a function of coarse aggregate content. The flexural strength was governed by cement content and the first cracking strength of paste. However, in the splitting test, it was the S/A ratio had the maximum effect. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Vebe time", Roller-Compacted Concrete", Pavement", Mechanical Properties", ", Response Surface Methodology" | ||
| مراجع | ||
|
عاملی، ع.، پرورش کاران، ا. و هاشمی، س. ا. ح. 1397. "بررسی عملکرد و مشخصات مکانیکی مخلوط بتن غلتکی (RCC) حاوی مقادیر بالای خاکستر بادی، خرده لاستیک بازیافتی و نانوسیلیس با استفاده از بهینه‌سازی سطح پاسخ". پژوهشنامه حمل و نقل، 15(3): 381-395.
غنی زاده، ع.، کریمی گوغری، م. و توانا املشی، ا. 1397. "مدلسازی مقاومت فشاری بتن غلتکی روسازی حاوی خرده آسفالت بازیافتی با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)". تحقیقات بتن، 11(2): 67-79.
ACI 207.5R-11. 2011. “Report on roller compacted mass concrete”. ACI Manual of Concrete Practice, USA, 71.
ACI 325.10R-95, 2001. “Report on roller-compacted concrete pavements”. American Concrete Institute.
Adamu, M., Mohammed, B. S., Shafiq, N. and Liew, M. S. 2018. “Durability performance of high volume fly ash roller compacted concrete pavement containing crumb rubber and nano silica”. Int. J. Pavement Eng. DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2018.1547825.
Aghaeipour, A. and Madhkhan, M. 2017. “Effect of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) on RCCP durability”. Constr. Build. Mater., 141: 533-541. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.019.
Aghaeipour, A. and Madhkhan, M. 2019. “Mechanical properties and durability of roller compacted concrete pavement (RCCP)–a review”. Road Mater. Pavement Design: 1-24.DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2019.1579754.
Algin, Z. and Gerginci, S. 2020. “Freeze-thaw resistance and water permeability properties of roller compacted concrete produced with macro synthetic fibre”. Constr. Build. Mater., 234: 117382. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117382.
AliAhmad, M., Miri, M. and Rashki, M. 2017. “Probabilistic and experimental investigating the effect of pozzolan and Lumachelle fine aggregates on roller compacted concrete properties”. Constr. Build. Mater., 151: 755-766. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.107.
Association, P. C. 2004. “Guide specification for construction of roller-compacted concrete pavements”. Portland Cement Association (PCA), Skokie, IL, USA.
ASTM, C1170. 1998. “Standard test method for determining consistency and density of roller compacted concrete using a vibrating table”. West Conshohocken, ASTM International.
ASTM, C33. 2003. “Standard specification for concrete aggregates”. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA.
ASTM, C1176. 2008. “Standard practice for making roller compacted concrete in cylinder molds using a vibrating table”. American Society of Testing and Materials, Philadelphia, PA.
ASTM, C496. 2008. “Standard test method for splitting tensile strength of cylindrical concrete specimens”. Annual Book of ASTM Standards 2008: section 4.
ASTM, C39. 2010. “Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens”. Annual Book of ASTM Standards.
ASTM, C78. 2010. “Standard test method for flexural strength of concrete (using simple beam with third-point loading)”. American Society of Testing and Materials.
ASTM, C469. 2014. “Standard test method for static modulus of elasticity and Poisson's ratio of concrete in compression”. Annual Book of ASTM Standards.
Chhorn, C., Kim, Y. K., Hong, S. J. and Lee, S. W. 2019. “Evaluation on compactibility and workability of roller-compacted concrete for pavement”. Int. J. Pavement Eng. 20(8): 905-910. DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2017.1366762
Chhorn, C. and Lee, S. W. 2017. “Consistency control of roller-compacted concrete for pavement”. KSCE J. Civ. Eng., 21(5): 1757-1763. DOI: https://doi.org/10.1007/s12205-016-0820-y
Dasmeh, A., Fakher, A., Shekarchi, M. and Gharavy, M. 2000. “The influence of compaction time on the mechanical properties of RCC”. Int. J. Hydropower Dams, 7(3): 60-63.
Engineer, U. S. A. C. O. 1992. “Standard practice for selecting proportions for roller compacted concrete (RCC) pavement mixtures using soil compaction concepts”. Department of the Army Corps of Engineers, Washington, D.C.
Fakhri, M. and Amoosoltani, E. 2017. “The effect of reclaimed asphalt pavement and crumb rubber on mechanical properties of roller compacted concrete pavement”. Constr. Build. Mater., 137: 470-484. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.01.136
Harrington, D., Abdo, F., Adaska, W., Hazaree, C. V., Ceylan, H. and Bektas, F. 2010. “Guide for roller-compacted concrete pavements”. Manual, 114 p.
Hashemi, M., Shafigh, P., Karim, M. and Rehan Bin Atis, C. D. 2018. “The effect of coarse to fine aggregate ratio on the fresh and hardened properties of roller-compacted concrete pavement”. Constr. Build. Mater., 169: 553-566. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.02.216
Hazaree, C., Ceylan, H. and Wang, K. 2011. "Influences of mixture composition on properties and freeze–thaw resistance of RCC”. Constr. Build. Mater., 25(1): 313-319. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.06.023.
Institute–ACI, A. C. 2009. “Guide for selecting proportions for no-slump concrete (ACI 211.3 R-02)”. ACI Committee 211, Detroit, USA.
Nili, M. and Zaheri, M. 2011. “Deicer salt-scaling resistance of non-air-entrained roller-compacted concrete pavements”. Constr. Build. Mater., 25(4): 1671-1676. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.10.004
Noroozi, R., Shafabakhsh, G., Kheyroddin, A. and Moghaddam, A. M. 2019. “Investigating the effects of recycled PET particles, shredded recycled steel fibers and metakaolin powder on the properties of RCCP”. Constr. Build. Mater., 224: 173-187. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.012
Osipov, A., Sharkunov, S., Semenenok, S. and Magiton, A. 1992. “Roller compacted concrete with high values of strength, frost resistance, and impermeability”. Hydrotech. Constr., 26(7): 400-404. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01545014.
Qasrawi, H. Y., Asi, I. M. and Wahhab, H. A. A. 2005. “Proportioning RCCP mixes under hot weather conditions for a specified tensile strength”. Cement Concrete Res., 35(2): 267-276. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.04.030.
Rahmani, E., Sharbatdar, M. K. and Beygi, M. 2020. “A comprehensive investigation into the effect of water to cement ratios and cement contents on the physical and mechanical properties of Roller Compacted Concrete Pavement (RCCP)”. Constr. Build. Mater., 253: 119177. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119177.
Rooholamini, H., Hassani, A. and Aliha, M. 2018. “Evaluating the effect of macro-synthetic fibre on the mechanical properties of roller-compacted concrete pavement using response surface methodology”. Constr. Build. Mater., 159: 517-529. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.002
Şengün, E., Alam, B., Shabani, R. and Yaman, I. 2019. “The effects of compaction methods and mix parameters on the properties of roller compacted concrete mixtures”. Constr. Build. Mater., 228: 116807. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.116807
Shafigh, P., Hashemi, M., Nam, B. H. and Koting, S. 2019. “Optimum moisture content in roller-compacted concrete pavement”. Int. J. Pavement Eng. DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567919
Shafiq, N., Zahid, M. and Jalal, A. 2018. “Investigating the effects of solarcure curing method on the compressive strength, microstructure and polymeric reaction of fly ash based geopolymer”. Constr. Build. Mater., 181: 227-237.
Siamardi, K. and Shabani, S. 2021. “Evaluation the effect of micro-synthetic fiber on mechanical and freeze-thaw behavior of non-air-entrained roller compacted concrete pavement using response surface methodology”. Constr. Build. Mater., 295: 123628.
Sukontasukkul, P., Chaisakulkiet, U., Jamsawang, P., Horpibulsuk, S., Jaturapitakkul, C. and Chindaprasirt, P. 2019. “Case investigation on application of steel fibers in roller compacted concrete pavement in Thailand”." Case Stud. Constr. Mater., 11: e00271. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2019.e00271
Zahid, M., Shafiq, N., Isa, M. H. and Gil, L. 2018. “Statistical modeling and mix design optimization of fly ash based engineered geopolymer composite using response surface methodology”. J. Clean. Prod., 194: 483-498. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.05.158
Zhang, Q., Feng, X., Chen, X. and Lu, K. 2020. “Mix design for recycled aggregate pervious concrete based on response surface methodology”. Constr. Build. Mater., 259: 119776. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119776. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 820 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 946 |
||