مصالح و ترکیبات بتن

جنس مصالح سنگدانه ای درشت  دانه و ریزدانه مورد استفاده در آزمایش های انجام شده دراین تحقیق سیلیس تهیه شده استمصالح درشت دانه و ریزدانه با نسبت برابر ترکیب گردید همچنین نسبت آب به سیمان 0/5 می باشد.الیاف فیبر شیشه در طرح اختلاط بتن به قطر 19-17 میکرون و طول 50-3 میلی متر،الیاف فولادی به قطر 0/6-2/1 میلی متر و طول 50 میلی متر و الیاف پلی پروپیلن نیز به قطر 0/021 میلی متر و طول 6 میلی متر می باشند .

ابتدا با انتخاب طرح اختلاط از ماسه،سیمان،شن و آب نمونه های بتنی بدون الیاف تهیه گردیده و بعد از 24 ساعت که نمونه ها خشک گردیدند در حوضچه آب معمولی قرار داده می شوند.سپس مقاومت فشاری و خمشی نمونه های شاهد در سنین 7،28 و 90 روزه توسط دستگاه بتن شکن تعیین و ثبت می شوند.طرح اختلاط بتن با توجه به درصد جذب آبِ شن و ماسه و مقاومت فشاری گرفته شده آنها در دستگاه بتن شکن تعیین و ثبت میشوند.طرح اختلاط بتن با توجه به درصد جذب آب شن و ماسه و مقاومت فشاری 350 نمونه ها خشک گردیدند.

در 350kg/  که مورد نیاز این تحقیق بوده است تعیین گردیده است که الیاف های فولای فیبر شیشه و پلی پروپیلن به و یا نسبت های 1%.2%.3% وزنی سیمان به طرح اختلاط شاهد اضافه شده اند سپس مقاومت فشاری و خمشی نمونه های بتن الیافی توسط دستگاه بتن شکن تعیین و ثبت گردیدند.

تهیه نمونه ها و روش انجام آزمایشات

برای طرح اختلاظ بتن مورد استفاده از روش اختلاط استاندارد آئین نامه  ASI – 211  استفاده شده است به هنگام بتن ریزی . شن . ماسه .سیمان و آب با  یکدیگر توسط مخلوط کن به مدت دو دقیقه مخلوط شدند در پایان الیاف که تمیز و عاری از هرگونه مواد زائد و روغن بود به تدریجبه داخل مخلوط کن ریخته شد پس از اتمام و اضافه کردن الیاف به بتن اجازه داده شد که  مخلوط کن به مدت سه دقیقه دیگر کارکند تا الیاف در تمام فضای بتن پخش شده و مخلوط کاملا" یکنواختی حاصل گردد معمولا" بتن مسلح به الیاف اساساشبیه طراحی بتن ساده است .

طرح اختلاط

در این تحقیق ابتدا یک طرح اختلاط  برای بتن شاهد با سیمان تیپ 2 تهیه گردیده سپس الیاف فولادی فیبر شیشه ای و پلی پروپیلن با درصدهای1 الی 3 % وزن سیمان به طور جداگانه به طرح اختلاط بتن شاهد اختلاط بتن شاهد اضافه گردید نسبت  آب به سیمان در همه طرح اختلاط ها برابر5/0 می باشد نمونه های همه طرح اختلاط های بتن الیافی  برابر 5/1 درصد وزن سیمان یعنی به میزان 25/5کیلوگرم بر متر مکعب بتن می باشد بهعنوان نمونه طرح اختلاط P-1 بیانگر 1% وزن سیمان و الیاف پلی پروپیلن به میزان 5/3 کیلوگرم بر متر مکعب بتن می باشد .

شرح آزمایشات مقاومت های فشاری خمشی بتن

در آزمایش مقاومت فشاری  نمونه های مکعبی  و استوانه ای توسط دستگاه بتن شکن تحت فشار قرار می گیرند بار به صورت یکنواخت توسط دو فکبالایی و پایینی دستگاه به نمونه ها وارد میشود این نکته ضروری است که بار بدون تغییر ناگهانی و به صورت پیوسته باید به نمونه ها اعمال شوددستگاه بتن شکن محور عمودی باید مجهز به وسایلی باشد که بتوان نیروی گسیختگی را پس از اتمام بارگذاری ثبت نماید در این دستگاه نیروی گسیختگی بر روییک صفحه مانیتور نمایش داده می شود محور عمودی سمبه یا پیستون باید با محور دستگاه منطبق بوده و در زمان بارگذاری جهت حرکت سمبه یا پیستون در طول محور عمودی دستگاه قرار گرفته باشد بنابراین برآیند نیروها درست از مرکز نمونه عبور می کند سطح استوانه پایینی دستگاه باید نسبت به محور آن عمود بوده ودرحین بارگذاری نیز نیز عمود باقی بماند مرکز نشیمن گاه کروی فک بالایی باید در نقطه برخورد محور عمودی دستگاه با سطح پایینی فک بالایی دارای رو اداری 1± میلی متر باشد.

نتایج آزمایشات مقاومت فشاری و خمشی نمونه های بتنی 90 روزه

نتایح آزمایشات مقاومت فشاری مکعبی و استوانه ای و مقاومت خمشی نمونه های بتنی و همچنین درصد افزایش و کاهش مقاومت ها نسبت به بتن شاهدبیان میگردد .بیشترین درصد کاهش مقاومت فشاری مکعبی بتن الیافی نسبت به نمونه شاهد مربوط به نمونه بتنی با 3%الیاف پلی پروپلین و به میزان 2/21-%می باشد و بیشترین درصد افزایش آن مربوط به نمونه بتنی با 3% الیاف فیبر شیشه ای به میزان 98/57% می باشد برای مقاومت فشاری استوانه ایی بتن الیافی نسبت به بتن شاهد کمترین و بیشترین درصد افزایش مقاومت به ترتیب مربوط به 3% الیاف پروپیلن و به میزان 75/24%- 3%الیاف فیبر شیشه ای به میزان80/92% می باشد همچنین برای مقاومت خمشی بتن الیافی نسبت به بتن شاهد کمترین و بیشترین درصد افزایش مقاومت به ترتیب مربوط به 1% الیاف پلی پروپیلن به میزان 56/15% و 3% الیاف فیبر شیشه ای به میزان 30/11% می باشد . 

نتایج آزمایشات مقاومت فشاری و خمشی نمونه های بتنی در سن 28 روزه 

نتایج آزمایشات مقاومت فشاری مکعبی و استوانه ای و مقاومت خمشی نمونه های بتنی و درصد افزایش و کاهش مقاومتها نسبت به بتن شاهد در سن 28 روزه همانگونه که مشاهده می گردد بیشترین درصد کاهش مقاومت فشاری مکعبی بتن الیافی نسبت به نمونه شاهد مربوط به نمونه بتنی با 3% الیاف پلی پرولین و به میزان 2/25-% می باشد و بیشترین درصد افزایش مقاومت مکعبی بتن الیافی نسبت به نمونه شاهد مربوط به نمونه بتنی با 3% الیاف فیبر شیشه ای و به میزان71/27%می باشد برای مقاومت فشاری استوانه ای بتن الیافی نسبت به بتن شاهد کمترین و بیشترین درصد افزایش مقاومت به ترتیب مربوط به 3% الیاف فولادی و به میزان 08/22% میباشد برای مقاومت خمشی بتن الیافی نسبت به بتن شاهد کمترین بیشترین درصد افزایش مقاومت به ترتیب مربوط به  1%  الیاف فولادی می باشد ذکر این نکته ضروری است که برای اطمینان از صحت نتایج این تست ها دوبار انجام شود و ثبت گردد.