مقاله رایگان با موضوع الیاف فولادی تایرهای بازیافتی
عنوان مقاله:
سال انتشار: 2021
رشته: مهندسی عمران
گرایش: سازه، مدیریت ساخت، زلزله
دانلود رایگان این مقاله:
دانلود مقاله الیاف فولادی تایرهای بازیافتی
مشاهده سایر مقالات جدید:
3. Results and discussion
3.1. Slump Fig. 5 displays the slump values of all mixtures, indicating a reduc tion in slump of concrete with the increase of RTSF content. Compared to that of the reference mix RTSF0 (155 mm), the slump of RTSF0.5, RTSF0.75, RTSF1.0, RTSF1.25 was decreased by 14.8%, 21.9%, 25.8%, 32.9%, respectively. Hence, under the condition of constant w/b ratio and the SP dosage, the incorporation of RTSF reduced the workability of concrete , which is similar to the effect of industrial steel fibre on workability of concrete. This can be attributed to higher surface area of elongated steel fibre compared with aggregates at the same volume, resulting in increased cohesive forces between the fibre and matrix. Besides, the granular fabric structure could be altered by fibres, which also separated the particles apart [53]. Moreover, steel fibres could be disorderly distributed in the mixtures, thereby hindering the flow of concrete [51]. As seen in Fig. 5, previous studies demonstrated that when the RTSF content raised from 0 to 0.46%, the slump of RTSF reinforced concrete was reduced by 33.3%, and the slump of RTSF reinforced concrete with 1.0% RTSF was 58.2% lower than that of plain concrete . Thus, the fibre morphology and length distribution of RTSF have a significant effect on workability of concrete. It can be clearly observed that for the same fibre volume fraction (1.0%), the effect of ISF on concrete slump was more significant than that of RTSF. This can be explained as follows: (1) The length of RTSF was generally smaller than that of ISF, which reduced the resistant forces to flow for mixtures in comparison with ISF whilst mixing; (2) RTSFs with different lengths were mixed together, leading to more restriction on rotation to each other than ISF. Hence, RTSF could avoid being perpendicular to the flow direction throughout the mixing process, which reduced the resistance to flow; (3) As hooked-end fibre, ISF could improve the cohesive forces between steel fibre and concrete and inhibit the flow of concrete. Consequently, replacing ISF with RTSF could improve the slump of concrete and increase the compactness of concrete, thereby reducing the negative effect of steel fibres on mechanical properties of concrete. According to JGJT-2019 [54], when the pumping height reaches 30 m, the slump of the pumped concrete needs to be 100–140 mm. In this experiment, the slump of concrete containing 0.5%-1.0% RTSF exceeded 100 mm, suggesting that the workability met the pumping requirements.
3.2. Air content Fig. 6 shows the air content of concrete with various volume fractions of RTSF and ISF. An obvious trend can be found that the air content of RTSF reinforced concrete was increased with increasing RTSF dosage, where the air content of RTSF0.5, RTSF0.75, RTSF1.0 and RTSF1.25 was raised by 12.5%, 38.8%, 54.2% and 71.5%, respectively compared to that of RTSF0. This can be ascribed to the weak interface between fibre and matrix induced by RTSF in the mixtures, leading to more access for entrapping air. During the mixing process, the addition of fibres could entrap more air and thus increase the air content of mixtures . Also, it is worth noting that the air content was reduced with the increase of slump of concrete. With the increase of workability of concrete mixtures, the air in the mixtures was easier to seep outward and the air content decreased accordingly . As seen in Fig. 6, the air content of ISF1.0 was increased by 15.3% as compared with RTSF1.0 under the same fibre content, which agrees well with previous studies that the air content of concrete with 0.3% ISF dosage was about 11.1% higher than that of concrete with the same RTSF dosage. Besides, the aspect ratio of ISF was 65, while the proportion of RTSF with aspect ratio of lower than 65 was 96.9%. This is consistent with previous studies [23,58] that concrete containing hooked-end FRC (1.0%) with aspect ratio of 80 exhibited an approximately 66.7% higher air content than the same type concrete with aspect ratio of 60.
(دقت کنید که این بخش از متن، با استفاده از گوگل ترنسلیت ترجمه شده و توسط مترجمین سایت ای ترجمه، ترجمه نشده است و صرفا جهت آشنایی شما با متن میباشد.)
3. نتایج و بحث
3.1. اسلامپ شکل 5 مقادیر اسلامپ همه مخلوط ها را نشان می دهد که نشان دهنده کاهش اسلامپ بتن با افزایش محتوای RTSF است. در مقایسه با مخلوط مرجع RTSF0 (155 میلی متر)، اسلامپ RTSF0.5، RTSF0.75، RTSF1.0، RTSF1.25 به ترتیب 14.8?، 21.9?، 25.8?، 32.9? کاهش یافت. از این رو، تحت شرایط نسبت w/b ثابت و دوز SP، ادغام RTSF کارایی بتن را کاهش داد، که مشابه اثر الیاف فولادی صنعتی بر کارایی بتن است. این را می توان به سطح بالاتر الیاف فولادی دراز در مقایسه با سنگدانه ها در همان حجم نسبت داد که در نتیجه نیروهای چسبندگی بین الیاف و ماتریس افزایش می یابد. علاوه بر این، ساختار پارچه دانه‌ای را می‌توان با الیاف تغییر داد، که همچنین ذرات را از هم جدا می‌کرد [53]. علاوه بر این، الیاف فولادی می توانند به طور نامنظم در مخلوط ها توزیع شوند و در نتیجه مانع از جریان بتن شوند [51]. همانطور که در شکل 5 مشاهده می شود، مطالعات قبلی نشان می دهد که وقتی محتوای RTSF از 0 به 0.46? افزایش یافت، اسلامپ بتن مسلح RTSF تا 33.3? کاهش یافت و اسلامپ بتن مسلح RTSF با 1.0? RTSF 58.2? کمتر از که از بتن ساده . بنابراین، مورفولوژی الیاف و توزیع طول RTSF تأثیر قابل توجهی بر کارایی بتن دارد. می توان به وضوح مشاهده کرد که برای همان کسر حجمی فیبر (1.0?)، اثر ISF بر اسلامپ بتن از RTSF قابل توجه تر بود. این را می توان به صورت زیر توضیح داد: (1) طول RTSF به طور کلی کوچکتر از ISF بود، که باعث کاهش نیروهای مقاوم به جریان برای مخلوط ها در مقایسه با ISF در هنگام اختلاط شد. (2) RTSF با طول های مختلف با هم مخلوط شدند، که منجر به محدودیت بیشتر در چرخش به یکدیگر نسبت به ISF شد. از این رو، RTSF می تواند از عمود شدن بر جهت جریان در طول فرآیند اختلاط اجتناب کند، که باعث کاهش مقاومت در برابر جریان می شود. (3) به عنوان الیاف انتهایی قلاب، ISF می تواند نیروهای انسجام بین الیاف فولادی و بتن را بهبود بخشد و جریان بتن را مهار کند. در نتیجه، جایگزینی ISF با RTSF می‌تواند اسلامپ بتن را بهبود بخشد و فشردگی بتن را افزایش دهد و در نتیجه اثر منفی الیاف فولادی بر خواص مکانیکی بتن را کاهش دهد. طبق JGJT-2019 [54]، زمانی که ارتفاع پمپاژ به 30 متر می رسد، اسلامپ بتن پمپ شده باید 100 تا 140 میلی متر باشد. در این آزمایش اسلامپ بتن حاوی 0.5? -1.0? RTSF از 100 میلی متر فراتر رفت که نشان می دهد کارپذیری الزامات پمپاژ را برآورده می کند.
3.2. محتوای هوا شکل 6 محتوای هوای بتن را با کسرهای حجمی مختلف RTSF و ISF نشان می دهد. یک روند آشکار می توان یافت که محتوای هوای بتن مسلح RTSF با افزایش دوز RTSF افزایش یافت، که در آن میزان هوای RTSF0.5، RTSF0.75، RTSF1.0 و RTSF1.25 به میزان 12.5?، 38.8? افزایش یافت. به ترتیب 2/54 و 5/71 درصد در مقایسه با RTSF0. این را می توان به رابط ضعیف بین فیبر و ماتریس ناشی از RTSF در مخلوط ها نسبت داد که منجر به دسترسی بیشتر برای به دام انداختن هوا می شود. در طول فرآیند اختلاط، افزودن الیاف می تواند هوای بیشتری را به دام بیاندازد و در نتیجه محتوای هوای مخلوط ها را افزایش دهد. همچنین شایان ذکر است که با افزایش اسلامپ بتن میزان هوا کاهش یافت. با افزایش کارایی مخلوط‌های بتن، هوای مخلوط‌ها راحت‌تر به بیرون نفوذ می‌کند و بر همین اساس میزان هوا کاهش می‌یابد. همانطور که در شکل 6 مشاهده می شود، محتوای هوای ISF1.0 در مقایسه با RTSF1.0 تحت همان محتوای الیاف، 15.3? افزایش یافته است، که به خوبی با مطالعات قبلی موافق است که میزان هوای بتن با 0.3? دوز ISF حدوداً بود. 11.1 درصد بیشتر از بتن با دوز RTSF یکسان. علاوه بر این، نسبت تصویر ISF 65 بود، در حالی که نسبت RTSF با نسبت تصویر کمتر از 65 96.9? بود. این با مطالعات قبلی [23،58] مطابقت دارد که بتن حاوی FRC انتهای قلابدار (1.0?) با نسبت ابعاد 80 تقریباً 66.7? هوای بیشتری نسبت به بتن مشابه با نسبت ابعاد 60 نشان می دهد.